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甲苯立式管壳式冷凝器的设计（标准系列）一、设计任务1.处理能力：78.25kmol/h甲苯2.设备形式：立式列管式冷凝器。二、操作条件1.甲苯：冷凝温度110.8，冷凝液于饱和温度下离开冷凝器；2.冷却介质：水，入口温度30，出口温度503.允许压降：不大于105Pa；4.每天按300天，每天按24小时连续运行。三、设计要求选择适宜的列管式换热器并进行核算。甲苯立式管壳式冷凝器的设计工艺计算书（标准系列）本设计的工艺计算如下：此为一侧流体为恒温的列管式换热器的设计。1.确定流体流动空间冷却水走管程，甲苯走壳程，有利于甲苯的散热和冷凝。2.计算流体的定性温度，确定流体的物性数据甲苯的定性温度为水的定性温度为其中入口温度为，出口温度为根据热量衡算有：所以冷却水的用量式中两流体的温差，故选壳体式具有补偿圈的固定管板式换热器两流体在定性温度下的物性数据如下物性流体温度密度kg/m3粘度mPas比热容kJ/(kg)导热系数W/(m)甲苯110.8779.340.2382.0260.131水40992.20.6534.1740.6343.计算热负荷4.计算有效平均温度差逆流温差5.选取经验传热系数K值根据管程走水，壳程走甲苯，总传热系数，现暂取。6.估算换热面积7.初选换热器规格立式固定管板式换热器的规格如下：材料：钢管公称直径D：400mm公称换热面积S：32.5m2管程数Np：2管数n：94管长L：4.50m管子直径：.管子排列方式：正三角形换热器的实际换热面积该换热器所要求的总传热系数8.核算总传热系数（1）计算管程对流传热系数（湍流）故利用化工原理上册P165公式（5-63）得：（2）计算壳程对流传热系数因为立式管壳式换热器，壳程为甲苯的饱和蒸汽冷凝为饱和液体后离开换热器，故可按蒸汽在垂直管外冷凝的计算公式计算现假设管外壁温，则冷凝液膜的平均温度为，其中： （3）确定污垢热阻（4）总传热系数所选换热器的安全系数为表明该换热器的传热面积裕度符合要求。（5）核算壁温与冷凝液流型核算壁温时，一般忽略管壁热阻，按以下近似计算公式计算式中，,，这与假设相差不大，符合要求。核算流型冷凝负荷（符合层流假设）9.计算压强降（1）计算管程压降（Ft结垢校正系数，Np管程数，Ns壳程数）取碳钢的管壁粗糙度为0.1mm，则，而，于是对的管子有（满足）（2）计算壳程压力降壳程为恒温恒压蒸汽冷凝，可忽略压降。由此可知，所选换热器是合适的。 换热器基本参数表 项目数据项目数据材料钢管公称直径D400m
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