发布时间 : 星期一 文章烧碱装置氯气、氢气处理工序初步设计更新完毕开始阅读368764d733d4b14e85246810
第一篇 氯气处理
采用弓形折流板，取弓形折流板圆缺高度为壳体内径的25％，则切去圆缺高度为H＝0.25×700＝175㎜，折流板间距取B=0.8DG＝0.8×700=560㎜，折流板厚度16㎜
折流板数NB=
=
传热管长－1 (3-3)
折流板间距6000－1 560?10块
⑹拉杆
参考《钛制化工设备设计》知，拉杆数量为6，拉杆直径为10㎜ ⑺接管
a.壳程流体进出口接管
取接管内流体流速为u1＝2m/s，则接管内径为：
D1=
4V (3-4) ?u其中，V——流体的体积流量，m3/s
u——流体在接管中的流速，m/s。 D1＝
4?10032?200000?7920?3600?995.03?
3.14?2＝0.212m
b.管程流体进出口接管
取接管内流体流速为u2＝20 m/s则接管内径为：
D2 =
4V ?u4??884.74?192.903?15??200000?7920?3600?47?
3.14?20=
=0.102m
圆整后，取壳程流体进出口接管规格为：Ф273×8㎜，管程流体进出口接管规格为Ф133×6㎜。
4．第一钛冷却器的核算
（1）壳程流体传热膜系数αo 用克恩法计算
αo＝0.36（
??）Re0.55Pr1/3（）0.14 (3-5) de?w 其中，λ——导热系数，W/(m2·℃)，
de——公称直径，m，
Re——雷诺准数，无因次，
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Pr——普兰特准数，无因次。
a.当量直径：
4(de＝
32?2t?do)24 (3-6) ?do4(3＝
2?0.0242?0.785?0.019052)3.14?0.01905
＝0.0143m
其中，t——管间距，m， do——换热管外径，m b.壳程流通截面积
So ＝BD(1-dot) (3-7) ＝0.56×0.7（1－0.01905/0.024） ＝0.08㎡
其中，B——折流板间距，m， D——壳体公称直径，m， c.壳程流体流速
uo＝Vs/So (3-8)
＝10032?200000?7920?3600?997.08?0.08＝0.735m/s
其中，Vs——流体在壳体的体积流量，m3/h。 d.雷诺数
Reo＝deuo?? (3-9)
＝
0.0143?0.735?997.080.0008937
＝11726
其中，uo——流体在壳程的流速，m/s， ρ——流体密度，kg/m3， μ——流体粘度，pa·s。 e.普兰特数
Pr＝cp?? (3-10)
＝
4.1796?0.0008937?10000.60825
＝6.14
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第一篇 氯气处理
其中，Cp——流体比热，kJ/(kg·℃)。 粘度校正（
?）?1.05，则由式（3-5）得： ?wαo＝0.36×0.60825/0.017×117260.55×6.141/3×1.050.14
＝4884 W/(m2·℃)
（2）管内传热膜系数αi
αi＝0.023
a.管程流体流通截面积
?0.80.3
RePr (3-11) di?2NSi＝di
4Np＝0.785×0.015052×518/6 ＝0.015㎡
b.管程流体流速
ui=Vs/Si
?884.74?192.903?15??200000?7920?3600?46.874?=
0.015＝10.9m/s
d.雷诺数
Rei＝＝
e.普兰特数
Pr＝＝
cp?deui??
0.01505?10.9?46.874
0.00001442＝533249
?
2.357?1000?0.00001442
0.01547＝2.197
则由式（3-11），得：
αi＝0.023×0.01547/0.01505×5714720.8×2.200.3
＝1207 W/(m2·℃)
（3）污垢热阻和管壁热阻
管外侧污垢热阻：Rso＝1.7197×104 m2·℃/W 管内侧污垢热阻：Rsi＝0.0002 m2·℃/W
Ti－0.3Mo－0.8Ni在该条件下的导热系数为0.046cal/（s·cm2·℃），即
2
λw＝0.046×4.1868×10＝19.26 W/(m2·℃)
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（4）总传热系数
dbdo11d＝+ Rso++ Rsio+o (3-12) K1?o?wdmdi?idi10.002?0.01905+0.00017197+
488419.26?0.017050.019050.01905+
0.015051139?0.01505＝0.0019
K1=526.3 W/(m2?℃)
（5）校核有效平均温差
＝+0.0002×
R1=
Ti?To80?46＝＝3.4 30?20to?tito?ti30?20＝＝0.167 80?20Ti?tiR?1×R?12P1=
φΔt＝
ln1－P1?PR (3-13)
22/P?1?R?R?1ln2/P?1?R?R2?13.42?1 =×
3.4?1ln1－0.1671－0.167?3.4
22/0.167?1?3.4?3.4?1ln2/0.167?1?3.4?3.42?1 =0.96
Δtm1＝φΔtΔtm1’ (3-14)
=0.96×36.7 =35.23℃
’
其中，Δtm——按逆流计算的对数平均温度差，℃ φΔt——温度差校正系数，无因次。
Δt= Tm1－tm1
＝63－25 ＝38℃<50℃
该温差较小，不需设温度补偿装置，因此选用固定管板式换热器。 （6）传热面积裕度
Sn＝＝
QK1?tm'
2941700
526.3?35.23＝158.6㎡
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