化工设计件第六章，第七章热交换器的设计和选型.ppt

第六章 流体输送机械（泵）的选择 一.简介 1. 泵的分类： 往复式（柱塞泵） 正位移 旋转式（齿轮泵） 离心式（离心泵） 动能型 流体动力作用式（酸蛋） 二.选择泵的原则 1. 选择泵的基本参数： 流量 （考虑上限） 扬程 泵的有效气蚀余量 功率和效率 2..泵的选型要点： 1）生产方式（间歇或连续） 2）介质特性(粘度、腐蚀性、含固率） 3）现场条件（动力提供：电、蒸汽、压缩空气） 4）工艺要求（温度、压力） 3. 泵的选择方法和步骤： 1）列出基础数据（介质特性、操作条件、安装 位置等）。 2）确定流量和扬程。 3）选择泵型及泵的具体型号。 4）核算泵的性能。 5）确定泵的几何安装高度。 6）确定泵的备用率和台数。 7）填写泵的规格表，作为泵的订货依据和汇总归档资料。 局部阻力的计算： 第七章.热交换器的设计和选型 一. 简介 1. 分类： 间壁式换热器 （管壳式、紧凑式） 混合式换热器 蓄热式换热器 2.类 型 管壳式： 套管式换热器 蛇管式（盘管式）换热器：沉浸式、喷淋式 列管式：固定管板（刚性结构、带膨胀节）、浮头式 填料函、釜式、 U型管式 紧凑式： 螺旋板式换热器 板式换热器 板翅式 伞板式 三.管壳式换热器的设计和选择 列管式换热器简介 （1）固定管板式 （2）浮头式 （3）填料函式 （4）U形管式 2.换热器选型应考虑的因素 1）加热或冷却介质物性。 2）工艺所需温差、操作温度、压力。 3）价格。 4）要求达到交换的热负荷量。 （5）对清洗、维修的要求 6）设备结构材料、尺寸和空间的限制。 3.流体流动通道的选择 1）不洁净和易结垢的流体宜走管程。 2）有腐蚀性的流体应走管程。 3）压强高的流体应走管程。 4）饱和蒸汽宜做壳程。 5）被冷却的流体易走壳程。 6）流量小粘度大的流体一般走壳程为宜。 5.加热剂和冷却剂的选用 1）常用的加热剂： 饱和水蒸气 烟道气 2）常用的冷却剂： 水 空气（冷风） 冷冻剂 6.确定设计方案的原则 1）满足工艺和操作要求。 2）保证生产安全。 3）考虑综合利用。 4）满足经济上的要求。 本章思考题 1）管壳式换热器的设计计算中要考虑选择哪几种参数？如何选择？ 2）试述换热器的工艺计算过程（即设计步骤） 7管壳式换热器设计考虑的因素 （1）满足换热基本要求 （2）终端温差 （3）流速 （4）压降 （5）传热总系数 （6）污垢系数 （7）结构标准 8 . 工艺设计计算过程 （ 1 ） 热负荷 Q 的计算。 （ 2 ） 热平衡计算，求 G ，确定冷却剂或加热剂 的量。 （ 3 ） 确定 m T D ，（先设为单程） （ 4 ） 假设传热系数 K ，求传热面积 A 。 （ 5 ） 选型（查手册）或设计，确定管径、管数、 管长、壳径、排管、折流板、板间距等和其 他结构。 （ 6 ） 核算 K ， A 。 （ 7 ） 流体力学计算 P D 。 （ 8 ） 经济评价 例 某精馏塔浓缩甲醛水溶液，操作压力0.4MPa（绝），第一股进料F1=10500kg/h，甲醛浓度为28%，第二股进料F2=9500kg/h，甲醛浓度为8.0wt%，塔顶流出液浓度为37wt%，釜液浓度为0.2wt%，釜液采出量W1为10050kg/h，温度为140℃，为了回收釜液的热量，用釜液预热温度为30 ℃ ，浓度为8%的原料液。试选用一适当型号的换热器。 F1=10500kg/h X1=28% t1=30℃ F2=9500kg/h X2=8% t2 W1=10050kg/h T1=140℃ T2 解 1热负荷计算 设釜液终温T2=90℃，釜夜含甲醛0.2%，因此物性可用水代之。 Tm=(T1+T2)/2=(90+140)/2=115℃ 在平均温度Tm下水的比热 Cp=4.24kJ/kg. ℃ Q=W1Cp(T1-T2)=10050×4.24 ×(140-90) ×10