年处理量为18万吨的甲醇加热器设计

1、论文年处理量为1.8万吨的甲醇加热器设计申请人：王晓磊学科（专业）：化学工程与工艺指导教师：韩小龙2016年3月网络教育学院毕业设计（论文）任务书专业班级层次姓名王晓磊学号 314030813160004一、毕业设计（论文）题目：年处理量为1.8万吨的甲醇加热器设计二、毕业设计（论文）工作自2015年11月27曰起至2016年3月26_e1 止三、毕业设计（论文）基本要求：某厂每年有1.8万吨甲醇需要由热流体（水蒸气）加热到一定的温度，本设计要求是利用热流体（水蒸汽）给甲醇蒸汽加热，用420k的饱和水蒸汽加热甲醇燃料气，甲醇年处理量为1.8万吨（每年按300天，每天24小时连续运行），甲醇巾3

2、38k h升到393k。两侧污垢热阻为1/8700 m，热损失5%，初设k=58.2。利用热传递过程中对流传热原则，设计换热器，以供生产需要。设计要求：1.简单阐述加热器的种类、各自的优缺点简等。2.进行方案设计，包拈：确定设计方案，确定物性数据，计算总传热系数，计算传热面积，工艺结构尺寸，换热器核算，设计结果一览表以及对整个设计的评述或设计总结等。指导教师：韩小龙网络教育学院毕业设计（论文）考核评议书指导教师评语：王晓磊同学针对加热器查阅了大量文献，独立设计了年处理量为1.8万吨的甲醇加热器。该生整个毕业论文期间都表现积极，对ix己要求严格，态度非常认真，论文书写规范、结构合理、结论正确，在

3、规定的期限内完成了毕业论文中所规定的任务。同意答辩。建议成绩：指导教师签名：2016年 月日答辩小组意见：该同学针对加热器査阅了大量文献，独立设计了甲醇加热器。论文书写规范、态度认真、结构合理、结论正确。经小组讨论，一致同意答辩通过。负责人签名年 月曰答辩小组成员毕业设计（论文）答辩委员会意见：同意通过！负责人签名：年 月日论文题目：年处理量为1.8万吨的甲醇加热器设计 学科（专业）：化学工程与工艺 申请人：王晓磊 指导教师：韩小龙摘要论文设计一列管式换热器，用热流体（水蒸汽）给甲醇蒸汽加热，用 420k的饱和水蒸汽加热甲醇燃料气，甲醇年处理量为1.8万吨（每年按300 天，每天24小时连续运

4、行），甲醇由338k上升到393k。列管式换热器在生产中因结构简单、坚固、制造较容易、处理能力大、 适应性人、操作弹性较大而被广泛利用，在高压、高温和人型装置中使用 更为普遍。文章所设计的换热器为公称直径400mm，公称压强2.5mp，总管数 98根；设备总重为1018kg的单管程列管式换热器。经过计算，本换热器 满足设计要求，能达到处理能力。內容一般包括：从事这项研究工作的h的和意义；完成的工作（作者 独立进行的研究工作的概括性叙述）；获得的主要结论或提岀的主要观点 （这是摘要的中心内容）。学位论文摘要应突出论文的新见解。关键词：列管式换热器：甲醇蒸汽：热流体水蒸气；论文类型：应用研究目录1

5、绪论11.1选题的理论意义与实际意义11.2国内换热器研究现状12方案设计22.1确定设计方案22.2确定物性数据22.3计算总传热系数32.4计算传热面积32.5工艺结构尺寸32.6换热器核算53主要构件的设计计算及选型93.1壳体93.1.1壳体直径93.1.2壳体壁厚93.1.3水压校核93.1.4壳休质量93.2龍93.2.1管板参数93.2.2管板与壳体的连接103.2.3管子在管板上的固定方式103.3拉杆103.4分程隔板113.5折流板113.5.1折流板选型113.6封头及管箱123.6.1 封头123.6.2 管箱123.6.3封头法兰及管箱法兰124附属件的计算及选型13

6、4.1接管及其法兰134.2排气、排液管134.3支座设计144.3.1支座的设计选型144.3.2支座承载能力校核145设计计算结果汇总表176没计总结20雜21参考文献22酣：231绪论1.1选题的理论意义与实际意义列管式换热器是一种结构坚固、可靠程度高、适应性强、材料范m广的换热器。 因此在石油、化工生产中，尤其是高温高压等人型换热器的主要结构形式分类，在化 工、石油炼制等工业生产中，换热器被广泛使用。随着化工、炼油的迅速发展，各种 新型换热器不断些传统的换热器的结构也在不断改进、更新。管式换热器也是固定管板式换热器中的一种，如其中的浮头式换热器，u型管式 换热器等。列管式换热器乂称为管

7、壳式换热器，是最典型的间壁式换热器，历史悠久， 心据主导作用。列管式换热器单位体积设备所能提供的传热面积人，传热效果好，结 构坚固，uj选用的结构材料范闱宽广，操作弹性大，大型装置中普遍采用。某厂每年有1.8万吨甲醇需要由热流体（水蒸气）加热到一定的温度，本设计任务 就是利用热流体（水蒸汽）给甲醇蒸汽加热，用420k的饱和水蒸汽加热甲醇燃料气 甲醇年处理量为1.8万吨（每年按300天，每天24小时连续运行），甲醇由338k上升 到393k。利用热传递过程中对流传热原则，制成换热器，以供生产需要。1.2国内换热器研究现状选择换热器时，要遵循经济，传热效果优，方便清洗，复合实际需要等原则。换热器分

8、 为几大类：夹套式换热器，沉浸式蛇管换热器，喷淋式换热器，套管式换热器，螺旋 板式换热器，板翅式换热器，热管式换热器，列管式换热器等。不同的换热器适用于 不同的场合。而列管式换热器在生产中被广泛利用。它的结构简单、坚固、制造较容 易、处理能力大、适应性大、操作弹性较大。尤其在高压、高温和大型装置屮使用更 为普遍。所以首选列管式换热器作为设计基础。综上所述，木设计利用热流体（水蒸汽）给甲醇蒸汽加热。利用热传递过程中对 流传热原则，制成换热器，以供生产需要。下图（图1）是工业生产中用到的列管式换 热器.2方案设计用420k的饱和水蒸汽加热甲醇燃料气，甲醇处理量每年1.8万吨，即为2500kg/h，

9、 甲醇由338k上升到393k。设计条件：1. 两侧污垢热阻为1/8700 m2. 热损失5%。3. 初设 k=58.22.1确定设计方案(1) 选择换热器的类型 两流体温度变化情况：热流体进u温度420k, hiu温度420k。冷流体进ui温度338k,出u温度393k。从两流体温度来看，估计换热器的管壁温度和壳体壁温之差不会很大，因此初步 确定选用固定管板式换热器。(2) 流动空间及流速的确定由于该换热器是具有饱和蒸汽冷凝的换热器，且蒸汽较清洁，它对清洗无耍求， 故应使用水蒸汽走壳程，以便排除冷凝液。所以甲醇走管程，水蒸汽走壳程。选用(b 25x2.5的碳钢管，取管内流速取ui=20m/s

10、。2.2确定物性数据定性温度：由于甲醇的粘度较小，其定性温度对取流体进口温度的平均值。t=甲醇的定性温度为:338 + 393 2=365.5/5：管程流体的定性温度为：根据定性温度，分别查取壳程和管程流体的冇关物性数据。 水蒸汽在420k下的有关物性数据如卜：密度p o=2.3585kg/m3定正比热容 cpo=1.92kj/(kg - °c)导热系数x。=0.0260 w/(m °c)粘度u o=0.000148 pa s潜热=2128.8kj/kg甲醇在365.5k下的物性数据： 密度p i=1.09kg/m3定压比热容 cpi=1.34kj/(kg - °

11、c)导热系数 i=0.0256 w/(m - °c)粘度 =0.0000164 pa-s2.3计算总传热系数(1) 热流量w 尸2500kg/hq-wicpi a ti=2500x 1.34 x (393-338)=184250 kj/h=51 18 kw qi=51.18 1.05=53.74kw(2) 平均传热温差=c420 - 338) -(420-393) 叫420-338111420-393(3) 水蒸汽流量 = l«45=1 r 2128.8(4) 总传热系数k由于壳程较大，k可取较大值，令初设值为58.2kw/n?k2.4计算传热面积么丄=m4xw，=18 6

12、53a2x49.31考虑 15%的面积裕度，s=1.15xsh=1.15x 18.65=21.45m22.5工艺结构尺寸(1) 管径和管内流速选用4)25x2.5传热管(碳钢)，取管内流速ui=20m/s(2) 传热管数依据传热管内径和流速确定单程传热管数if 25003600x1吻_w1 根f m 3.14x0.025x0.025x20(2-1)(2-2)(2-3)根据列管式换热器传统标准选用nt=98根.(3) 计算管长及管程数。21.45所需单程长度3.14x0.025x98根裾传统换热器管长可取3米单程换热器=2.63m(4) 平均传热温差校正及壳程数平均 d=tcb-l)+2.5d传

13、热温差校正系数(2-7)420-420393-338p = 0.67420-338按单壳程温差校正系数应查有关图表。可得=1。平均传热温差(2-8)=1x49.51=49.5(c(5) 传热管排列和分程方法采用组合排列法，即每程内均按正三角形排列。取管心距t=1.25dg,则t=l .25 x 25=31.2532(mm)横过管朿屮心线的管数14 = 1.18 = 10.89m 1 啪(29)得到各程之间可排列10支管，即正六边形可排6层。则实际排管数设为102根, 其屮4根拉杆，则实际换热器为98根(6) 壳体内径壳体内径为：对于三角形排列b:1佩得 d=378mm圆整可取d=400mm(7

14、) 折流板來用弓形折流板，取弓形折流板圆缺高度为壳体内径的25%，则切去的圆缺高度 为 h = 0.25x400=100mm，故可取 h= 100 mm。取折流板间距 b=0.5d, mb=0.3x400=200mm,可取 b 为 200。折流板数仏=传热管长/折流板间距-1=3000/200-1=14供)折流板圆缺而水平装配。(8) 接管壳程流体进出口接管：取接管外水蒸汽流速为u=l.o m/s,则接管内径为、w /4 x90.88/c%00x 2.3589 a(2-10)tmtto查表取壳程流体进岀口接管内径为100 mm管程流体进出门接管：取接管內甲醇流速u = 20 m/s,则接管内径

15、为mx2500/c3600xlwa20bn查表取管程流体进岀口接管内径200mm查表得到符合国家标准的换热器g 400 1-2.5-17.3 公称直径：400mm公称压强：2.5mp总管数：& =98根；管间距：t=32mm管子鵬財：z5x2.5x3000«i管子排列方式：正三角形排列传热面积：17.3管程数：n=1每管程的流通面积：4=0.0308«12.6换热器核算(1)热量核算壳程对流传热系数对阀缺形折流板，可采用以不公式(2-12)查衣得：入=0.6843w/(m2°c)"=919.882kg/u=ql«cl(pa sr=212

16、8.8kj/kgo 壁温为418.7k 由以上计算得n=10(取整) 代入上式整理得：,21218x919.8s1 x9.81x0.684?、w a=0725x( 10«x0.148xl00.025xl.7 (2-13)=2705.68w/m2 °c管内对流传热系数为 乂因为£/<< =3000/20=150 >60 <x = 0.023®*"(2-14)流体被加热n取0.4。 管程流通面积：3lm(0.02>ax98 = 0.0308m3(2-15)管程流体流速及其雷诺数分别为:2500/(3600x1.09)r

17、e0.03 明0-02 x 20,69x1.090-0164x1020.69n/ff=2.75x10*(2-16)普兰特准数：134xl0jx0.(n64xl04ft =0.02s60.86(2-17)= 0.23x0.02k0.02(2.75xl04)mx0.86m =»ctw7(ma c)(2-18)传热系数k由已知可得管壁内外侧污垢热阻为1/8700 » 管壁热阻< 0025j? h-2-b久 /w(2-19)5x1it5 (n? tc)/wjsr=-a_ + *zl4-0.02598.0x0.=75-5»xm，c)传热面积s:q53.74x 101+

18、丄戸+ hlo湖+1醐+丄 8700 0.0200.02252705.68(2-20)=14.%jw<75.55x49.51该换热器的实际传热而积sp:，|«讲=3. m x o.w5x3x « « 23.明按照国家标准换热器g 400 1-2.5-17.3取其实际传热面积=17.3 该换热器的面积裕度为：(2-21)(2-22)s.-s17 3-14 36tf = -?xiook= 20.56k14.36(2-23)k2(2-24)(2-25)查莫狄图得(2-26)(2-27)(2-28)(2-29)(2-30)(2-31)(2-32)(2-33)(2-3

19、4)(2-35)(2-36)(2-37)传热而积裕度合适，该换热器能够完成生产任务。 （2）换热器内流体的压力降管程流动阻力e api=（ap,+ ap2）ftnsnpns=l，np=l，ft=1.4p01由 re=27500104,传热管相对粗糙度s = o.lznm = = 0.005, d, 20入 i = 0.035 w/m*流速 ui=20.69m/s，p = 1.09kg/m3,所以：.0 l pu：2 ._31.09x20.692 . . o. _a/?. = z 1 = 0.035 xx= 1224.83pt/z d 20.022apr=3x = 3xlr = 699.91pf

20、llapi= (api+ap2) ft nsnp= (1224.83+699.91) x1.4x1x1= 2694.64pa （符合设计要求） 管程压力降在允许范岡之内。壳程压力降：a6=lft=l流体流经管束的阻力：2紙' = /7x( 乂+1)|其中：f=0.5fo=5.0x193.75_°-228=1.505n(. =i.in5 =l.lx9805 = 1090.88/(3600x2.3585) a ,a。，un = 0.608/77/50.0176p =0.45 x 1.505 x 10 x 15 x (2.3585 x 0.6082)/2 =49.21 pa 流体流

21、过折流板缺口的阻力：2 p尸nb (3.5-)d 2= 19x (3.5-) x(2.3585x0.6082)/2=25.09pa 总压降：xpo= (a p)+a p2)fs ns=(49.21+25.09) xlxl = 74.3pa (符合设计要求)其中，fs为壳程压强降的校正系数，对于气体取1;ns为串联的壳程数，取1。由于换热器壳程壳程流体的操作压力较低，所以计算得的壳程压力降也比较适宜。主要构件的设计计算及选型3.1壳体3.1.1壳体直径根据前而的工艺计算，本次设计采用的换热器壳体内径di=400 mm。查阅结构与零部件（上）p123,表1-1-86的无缝钢管制作筒体吋容器的公称直

22、径，本次采用公称直径为dn=450mmx8mm的壳体，则do=466mm, di=450mm。3.1.2壳体壁厚由于所设计的换热器为屮低压容器，故可取设计压力为f=1.6mpa;查表得许用应力erf =113mpa 考虑到使用年限，取腐蚀裕量c2 = 1.0mms 1 + (?，=1'6x400+ io = 5amm m).66 (mm)(3-1)2af- pc -2xh3xo.8-1.6实际选用板厚名义厚度为sn。8 n = 6 4- q +a式中根据s在4.5到5.5之间q = 0.5mm 圆整后：s n=5.4+0.5+a 6(mm)3.1.3水压校核由过程设备设计p193公式(

23、4-88), (4-89)，得:_ 1.25 x 0.4 x 0.45 + (0.008 - 0.001 - 0.0008) 2x(0.008-0.001-0.0008)= 18.15 mpa而 0.9 4)o s=0.9x0.9x235=190.35mpa 因为0><0.9 4)o s,所以水压试验时强度足够。 3.1.4壳体质量壳体k:度=3m(3-3)质量=7850x3x3.14x (0.42 0.3942) /4=88.07kg注：个别数据来源于后续步骤。详见附阁。3.2管板3.2.1管板参数根据壳体a径尺寸，查阅换热器设计手册p161,表1-6-9管板尺寸表，由于 没有适

24、合本次没计的标准管板，根据非标准设计得管板相关参数。具体参数列于下表:表3-1管板参数（管板按非标准设计）参数名称参数值管板且径da/mm450管板外径d/mm565管板厚度ba/mm38螺栓孔直径d2/mm18螺栓规格m16x80螺栓数量n2/个12螺栓孔高度bf/mm28管板螺栓孔间距dmm530管板法直径df/mm565管板螺栓内侧边叫跑d4/mm487管孔直径di/mm19管孔数/个100换热管外伸长度/mm5管板体积/m30.00591管板质量/kg46.39注：管板体积v-dn2f +0.006d42 +0.004/ dbaii(3-4)(3-5)=0.00591 m3单块管板质量

25、：m=0.00591 x7850=46.39kg3.2.2管板与壳体的连接管板兼作法兰，固定板与壳体采用不可拆焊接式，管板与封失采用法兰连接。3.2.3管子在管板上的固定方式采用焊接法在管板上固定管子。根据换热器设计手册p172,表1-6-20,管子 伸出l（度约为5mm。3.3拉杆本换热器壳体内径为450mm,查阅化工单元过程及设备课程设计p135,表 4-7和表4-8得：拉杆螺纹公称直径：,=16 m m拉杆长：li=2.930m l?=2.780m= 3.14 x4(0.5652 - 0.0182 x 12)x 0.028 + 0.006x 0.4872 + 0.004x 0.452-0

26、.0192x0.038x100前螺纹长la=20mm 后螺纹长lb=60mm 拉杆数：4根拉杆质量:m=7850x (2 x 2.930+2 x 2.780) x3.14 x 0.0162/4=18.02 kg (3-6)拉杆外套w定距管，规格与换热管一样，长度：li =2.77 m, l2=2.67m。粗略计算定距管质量m=7850x (2 x 2.77+2 x 2.67) x 3.14 x (0.0252 0.022)/4=15.09 kg(3-7)3.4分程隔板查阅化工单元过程及设备课程设计p127,表4-1,因木此设计换热器的公称宵 校di=450mm<600 ,对于破钢，得隔板

27、厚度力：b=10mm。分程隔板o260+25+112+5+32 10=424mm,其中10mm为管箱嵌入法兰深度， 5mm为隔板嵌入管板深度。分程隔板质量以长方体板粗略估计：m=0.450x0.424x0.010x7850=14.84kg3.5折流板3.5.1折流板选型本次设计的冷却器采用弓形折流板。如右图所示。前面第四章第四节已算!li:折流板数nb=19块圆缺高度h=110 mm板间距b= 150mm图3-2折流板查阅换热器设计手册p182,表1-6-26和表1-6-33，得:折流板直径da=(450 3.5 0.5)mm=446mm折流板厚度 c = 5 mm。折流板的管孔，按gb151

28、规定i级换热器，管孔直径=19+0.4=19.4nmi 查换热器设计手册p184公式计算：圆缺部分面积：' =0.20738 x=0.20738 x 0.4462 = 0.0413 m2(3-8)折流板体釈v-d,2n, +-d.2n 4 1 14 "(3-9)x0.4462-0.0413x0.02542x100 +x0.0162x4x 0.005=0.000316 m3(3-10)折流板质量：m=19x 0.000316 x 7850=47.13 kg3.6封头及管箱3.6.1封头查阅材料与零部件p332,表2-1-9,本换热器采用椭圆型封头（jb115473）两 个，材料

29、采用高合金钢，公称直径dg=450mm （以外径为公称直径），曲面高度h1 = 112mm,直边高度 h2=25mm，厚度=8111111,重量=16.61<。一个焊接于管箱，一个焊接于法兰。3.6.2管箱管箱长l=260mm，管箱外径=450mm （按非标准设计），壁厚=8mm管箱质量：m=3.14x 0.450 x 0.260 x 0.008 x 7850=23.07 kg。3.6.3封头法兰及管箱法兰查阅材料与零部件（上）p386,表2-2-22,采用凹法兰，在公称压力1.01.6mpa 范岡内，选取的法兰参数为d=565mm,公称直径=450mm，孔间距di=510mm,d=48

30、2mm。孔直径=25mm，厚度b=32mm,法兰重量=17.80kg。所用螺栓规格m22x90mm,螺栓数目：12。一个法兰焊接在管箱，再与前管板连接；另一个法兰焊接在封头，与后管板连接。附属件的计算及选型4.1接管及其法兰根据流体力学与传热p207,接管直径公式，同吋也考虑到接管内的流体流速 力相应管、壳程流速的1.21.4倍。壳程流体进出li接管：取接管内水的流速为ui=0.51m/s，则接管内径为(4-1)4vz = 4x20620/(3600x996.0) =0 12 m 3.14x0.51 m取标准管径为125 mm查表材料与零部件(上)p655表2-8-1,取管的外径=133mm,

31、管厚 仲出尚度=150mm。接管质量=3.14 x 0.129 x 0.004 x 0.15 x 7850=1.91kg(4-2)进水u采用凸法兰，出水u采用凹法兰，杏阅材料与零部件p380,表2-2-19, 取法兰直径= 235 mm，厚度b=10mm，螺栓孔间距d! =200mm，d2=178mm,孔直径 = 18mm。法兰重量：門法兰=1.54kg,凸法兰=2.42kg，螺栓规格：m16,螺栓数量为由于0叫2=996.0*0.512=259.06<22001/(01.52)，故不需防冲板。管程流体进出口接管：取接管内空气的流速为uo=10m/s,则接管闪径为/<14x6439

32、.,4/(360031111)=q142 m(4-3)- mi() v3.14x10取标准管径为150 mm查表材料与零部件p132无缝钢管(yb231-70)，取管的外径=159mm，管厚 =4.5mm ,查阅材料与零部件(上p655表2-8-1，仲出高度= 150mm。接管质量=3.14 x 0.1545 x 0.0045 x 0.15 x 7850=2.57kg(4-4)进气口采用凹法兰，出气口采用凸法兰。查阅材料与零件p380,表2-2-19,法兰的直径=260mm,厚度b=12mm,螺 栓孔间距di=225mm，d2=202mm，孔直径=18mm。法兰重量：凹法兰=2.181，|&#

33、176;| 法兰=2.75kg,螺栓规格：m16,数量为8。4.2排气、排液管查表材料与零部件p123无缝钢管(yb231-70),取排气液管：外径=45mm, 管停=3.5mm，仲出高度=80mm。(4-5)质量=7850 x3.14x 0.045 x 0.0035 x 0.08=0.29kg。查阅材料与零部件p384，表2-2-23,配套法兰：选用凸法兰，dh=45mm，厚 度 b=20mm，d=145mm, dj=l 10mm, d2=88mm,质量 m = 2.34kg04.3支座设计4.3.1支座的设计选型查材料与零部件（上）p627-628,表2-7-1鞍式支座尺寸当公称直径=45

34、0mm 吋，bi=160mm，l=420mm, b= 120mm, b=90mm，m=200mm,质量=13.6kga=0.2 x 3=0.6m，支座间距=30002 x 52 x 600=1790mm。4.3.2支座承载能力校核 （1）换热器的质暈统计于下表：表4-1换热器的质量统计序号部件数量单位重量/kg承暈/kg1亮体(yb231-70)263.17263.172管板246.3992.783壳程接管21.913.824壳程接管 法兰2凹 3.08/凸 4.847.925管程接管22.575.146管程接管 法兰2凹 4.36/凸 5.59.867排气液管20.290.588排气液管法兰

35、22.344.689隔板114.8414.8410封头216.6033.211封头法兰117.8017.8012传热管1004.1641613拉杆2/29.24 / 8.7818.0214定距管l127.6815.09l227.4115折流板192.4847.1316管箱123.0723.0717管箱法兰117.8017.8018支座213.627.2换热器总$s/kg1018.1(2)传热管和拉杆所占的体积粗略为：v2=3.14x (0.025/2) 2x2.914x 104=0.149m3 壳体体积为：h14x (0.450/2) 2x2.914 = 0.463m3 忽略隔板体积，水充满整

36、个换热器吋的总重为：m总= 1018.1+ (0.463-0.149) x 996.0= 1330.84kg。(4-6)(4-7)(4-8)(3)壳体刚度校核 已知公式：2(a)<-qxx < a)-qxa < x< l-a) ql-qxl- a<x<l(4-9)m(x) =-x2(x<a)22 2 2(4-10)、x、lqx今(l-a<x<l)小于该鞍式支座的最大载荷14吨。换热器的受力可简化为如图:弯矩图为：l=1.790m, m&=1018.1kg，g=9.81n/kg。m自校正为1020kg。取 a=0.34l=0.34x

37、1.790 0.6086(m),此时mnwx=-:=0025mgl=0025x 1020 x 9 81 x 1.790=705.94nm(4-11)8 2抗弯截面模暈：m.=705.94/0.0013=0.543mpa<o-=133mpa(4-12)(4-13)故此壳体适用。5设计计算结果汇总表换热器的工艺设计结果一览表：表5-1换热器的工艺设计结果一览表参数管程壳程流量，kg/h2500物性操作温度，°c65/120147/147定性温度，°c92.5147流体密度， kg/m31.092.3585定压比热容， kj/(kg.k)2128.81.34黏度，pa.s0

38、.0164xl0-30.148xl(r3传热系数，w/ (m2-°c)0.02560.0260普朗特数设备结构参数形式列管式台数1壳体内径，mm400壳程数1管径，mm025x2.5管心距，mm32管长，mm3000管子排列三角形管数目，根98折流板数14传热面积，m217.32折流板间距，mm200管程数1材质碳钢主要计算结果管程壳程流速，m/s20.690.608表而传热系数，w/ (m2-°c)98.672705.68污垢系数，m2 k/w1/87001/8700阻力降，pa2694.6473.43热流量，kw53.74传热温差，k49.51传热系数，w/ (m2-&

39、#176;c)75.55裕度20.61计算及结构设计的主耍结果和主耍尺寸汇总于下表：表5-2结构设汁的主要结果和主要尺、r汇总表工艺参数管程壳程质量流量/(kg/h)6439.1420620进/出口温度厂c25/33148/42操作压力/mpa1.10.3物性参数定性温度/°c9529密度/(kg/m3)11.36996.0定压比热熔/kj/(kg k)1.0094.175粘度/(pa s)2.17x10'58.21x10-4热导率/w/(m k)0.03170.601普朗特准数0.69157.03艺主要计算结果流速/(m/s)7.950.389污垢热阻/m2.k/w0.00

40、03440.000172阻力(压降)/mpa5436.876671.03对流传热系数 /w/(m2-k)281.746408.1总传热系数/w/(m2-k)237.80均传热温差/°c51.26热流:m/kw191.3传热而积裕度/%17.84设备结构设计程数21推荐使用材料碳钢碳钢换热器型式岡定管板式台数1売体内径/mm450传热面积/m215.69管径/mm025x2.5折流板型式上下管数/根100折流板数/个19管长/mm3000折流板间距/mm150管子排列方式切口高度/mm110管间距/mm32封失x2个do=450mm封头法兰dn=450mm隔板b=10mm拉杆x4根d=16mm支座(jb1167-81)a型管箱(非标准)do=450mm管箱法兰dh=450mm定距管025x2管板请参阅说明书p11壳程接管中 125x4壳程接管法a2.dh=235mm管程接管0 150x4.5管程接管法dh=260min排气液管045x3.5排气液管法az.轟dh=45mm注设备总重取整为1018kg6 设计总结此次论文设计题h是“年处理量为1.8万吨的甲醇加热器设计”，这学 期学习了与化工设计相关的课程，印象还比较深。另外，从图书馆借阅的 儿本书也非常具宥参考性，所以总体来说这次课程设计没