甲醇加热器修改版讲述.doc

甲醇加热器设计说明书 班级：生工123班 姓名 ：万通 日期 ：2015.7.02 指导教师：邸凯  目录 方案简介································································1 二、方案设计································································1 1、确定设计方案·····························································1 2、确定物性数据·····························································2 3、计算总传热系数···························································2 4、计算传热面积·····························································3 5、工艺结构尺寸·····························································3 6、换热器核算·······························································4 三、设计结果一览表··························································14 四、对设计的总结····························································15 五、参考文献································································17 一、方案简介 本设计任务是利用热流体（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. 选择换热器时,要考虑的因素主要包括流体的性质，压力，温度及允许压力降的范围，对清洗、维修的要求，材料价格，使用寿命等。换热器的种类很多，不同的换热器适用于不同的场合，而管壳式换热器在生产中被广泛利用。与其他形式的换热器相比，其结构简单、紧凑，制造成本较低，能得到最小的壳体内径，管程可分成多程，壳程也分成双程，规格范围广，故在工程中广泛应用，管内不易积垢，即使产生了污垢也便于清洗。缺点是壳程不能清洗，检查困难，对于较脏或有腐蚀性的介质不宜采用。 二、方案设计 用420K的饱和水蒸汽加热甲醇燃料气，甲醇处理量为2500kg/h,甲醇由338K上升到393K。 设计条件： 1.两侧污垢热阻为1/8700 ㎡.℃/W 2.热损失5%。 3.初设K=58.2W/(㎡.℃) 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： 热流体进口温度420K，出口温度420K。 冷流体进口温度338K，出口温度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，它对清洗无要求，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ф25×2.5mm的碳钢管，取管内流速取ui=20m/ｓ。 2、确定物性数据 定性温度：由于甲醇的粘度较小，其定性温度可取流体进口温度的平均值。 甲醇的定性温度为： 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有关物性数据。 水蒸汽在420K下的有关物性数据如下： 密度 ρo=2.3585kg/m3 定压比热容 cpo=1.92kJ/(kg·℃) 导热系数 λo=0.0260 W/(m·℃) 粘度 μo=0.000148 Pa·s 潜热 =2128.8kJ/kg 甲醇在365.5K下的物性数据： 密度 ρi=1.09kg/m3 定压比热容 cpi=1.34kJ/(kg·℃) 导热系数 λi=0.0256 W/(m·℃) 粘度 μi=0.0000164 Pa·s 3．计算总传热系数 （1）热流量 （2）平均传热温差