宁波工程学院毕业设计（论文）
定性温度
t?780C T??2?745kg/m3
物理常数 （在定性温度）
267.09?255.04?261.070C
2?1?1081.168kg/m3
?2?0.42?10?3Pa.S
cp2?4019.52J/(kg.K)
?1?0.17?10?3PaS
cp1?269.079J/(mol.K)
?2?0.163w/(m.k) ?2?0.12w/(m.k)
注：1kcal/(mghg0C)?1.163w/(mgk)，1kcal/(kgg0C)?4187J/(kggk) 表中物料的物性数据通过从AspenHTFS中得到； 热负荷Q?144.192kw从Aspen流程模拟结果中得到。 ② 初设总传热系数
k0?200w/(m2.0C) ③ 计算对数平均温差
热流体 267.090C?255.040C 冷流体 780C?780C
?tm?
189.09?177.04?1830C
189.09Ln177.04④ 计算所需传热面积A,确定换热器参数
A?Q144.192?1000??3.94m2 K?tm200?183 参考化工原理（天津大学出版）确定换热器的参数：
d0?0.025m;管内径di?0.02m;
管子为正方形排列；管长l?3.0m，管程数N=4，管数为 Nt=28，传热面积
A=6.4m2，公称直径DN=325mm。
⑤ 对总传热系数进行校核 Ⅰ.计算传热膜系数 对于管程：
Gi?W2N1?di2Nt4?1740.57?42?791889kg/(m.h)20.25?3.14?0.02?28
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Rei?Gidi?i?791889?0.02?10474.7
0.42?10?3?3600
4019.52?0.42?10?3pr???10.36
?0.1630.8 ?i?0.023RePdicp??0.4ri
?i?0.023?0.163(10474.7)0.8(10.36)0.40.02 =785.49W/(m2.0C)
对壳程： 取换热器列管中心距t=32mm
4(t2? 当量直径de??4?dodo2)4(0.0322??3.140.0252)4?0.027m 3.14?0.025流体通过管间最大截面积为：
A?hD(1?d025)?0.15?0.325(1?)?0.011m2 t32u0?Vs14568.989??0.34m/sA0.011?1081.168?3600du?0.027?0.34?1081.168Reo?e0??58383.1 ?3?0.17?10Pr?CP???269.079?0.17?4.14
92.094?0.12
?Ode0.55?0.36Repr?1/3?(?w0.14 ) 假定(?0.14)?1.05 ?w?o?0.120.36?58383.10.55?4.141/3?1.05?2174.2w/(m2.k)0.027?317.85W/(m2.0C)
Ⅱ. 计算总传热系数K
从换热器设计手册（钱颂文 主编）查得污垢系数：
ri?0.00015(m2ghg0C)/kcalro?0.00015(mghgC)/kcal20
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冷却管子为钢管其导热系数??45W/(mg0C)，而其壁厚b?0.0025m
所以总传热系数：
K?(?(d1dobd1?rio?go??ro)?1 ?ididi?dm?o125250.0025251?0.00015????0.00015?)?1?194.7W/(m2.0C)785.4920204522.5A'?QK'?t?144.192?1000194.7?183?4.04m2 m
A'?A4.A?0?43.944.04?0.02 5所以选取的K0值符合设计要求。
⑥ 压力降的计算（参考化工工艺设计手册 第二版） 对于管程：
管程压强降：?Pi?(?P1??P2)FtNPNS 管程流通面积为：
A28i?4?0.785(0.02)2?0.0022m2 管内流速为：
ui?Wh3600?A?1740.57205?0.29m/s
i3600?745?0.0022Rediui?o???0.02?0.29?7450.163?10?3?26509.2 i设管壁的粗糙度为0.1mm,则
?d?0.005,则查得??0.030
2所以 ?P1??L?uid?0.03?030.0?74?502.29i222?2 ?P2?3??ui?3?745?0.2222?99P4a
Ft?1.4,NP?4?P
i?(47?94)?1.4?4?789.6Pa?30kPa30
317.85P4a 7
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?P0''?(?P1??P2)FsNS 对于壳程：FS?1.15,NS?1'?P1?Ff0nc(NB?1)
?u02 管子为正方形错列,取F=0.4 取折流板间距h=0.15m
挡板数 NB?L3?1??1?1 9h0.15nc?1.19n?1.1928?6.3?7 168
A0?h(D?ncd0)?0.15(0.325?7?0.025)?0.0225m2 u0? Reo?Vs14568.989??0.17ms/ A0.022?51081?.1683600d0u0???0.025?0.17?1081.168?27029.2 ?30.17?100.2288 f0?5Re0?0.22?5(27029.2)??2.4
1081.168?0.172?300Pa 所以?p?0.4?2.4?7(19?1)2'12h?u025)? ?p2?NB(3.?D2'2?0.151081.?16280.1719?(3.5)?Pa7 64.90.3252
??P0?(30?0 764.?9)?1.15Pa1?20kP3.a930 管程和壳程压强降均符合题设要求
因此从以上计算结果可以选出换热器型号为:
FB325IV?2.5?6.4
4.6.2 脱氢缩合反应器参数说明
本厂主反应设备即列管式固定床反应器可分为三块，从上往下可为气体段、催化剂段、气体段。反应器内径为1.8米，反应器壁厚0.006米属低压反应器。反应器的催化剂段由606根不锈钢管组成。取不锈钢管长度为3米，列管尺寸为外径45毫米，壁厚2.5毫米，反应中上层气体段与下层气体段均为0.95米。反应器总高为4.9米。反应器进、出料管外管径273毫米，壁厚10毫米。附CAD图。
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