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一.设计任务和设计条件
某生产过程的流程如图所示,反应器的混合气体经与进料物流患热
后,用循环冷却水将其从110℃进一步冷却至60℃,进入吸收塔吸收
其中的可溶组分。已知混和气体的流量为227301㎏/h,为6.9MPa,
循环冷却水的为0.4MPa,循环水的温度为29℃,出口温度为
39℃,试设计一台列管式换热器,完成该生产任务。
物性特征:
混和气体在35℃下的有关物性数据如下(来自生产中的实测值):
3
密度ρ1=90kg/m
定压比热容cp13.297kj/kg℃
热导率λ10.0279w/m
−5
粘度μ1=1.5×10Pas
循环水在34℃下的物性数据:
3
密度ρ1=994.3㎏/m
定压比热容cp14.174kj/kg℃
热导率λ1=0.624w/m℃
−3
粘度μ1=0.742×10Pas
二.确定设计方案
1.选择换热器的类型
两流体温的变化情况:热流体进口温度110℃出口温度60℃;冷流
体进口温度29℃,出口温度为39℃,该换热器用循环冷却水冷却,冬季操
作时,其进口温度会降低,考虑到这一因素,估计该换热器的管壁温度和
壳体温度之差较大,因此初步确定选用浮头式换热器。
2.管程安排
从两物流的操作看,应使混合气体走管程,循环冷却水走壳程。
但由于循环冷却水较易结垢,若其流速太低,将会加快污垢增长速度,使
换热器的热流量,所以从总体考虑,应使循环水走管程,混和气体走
壳程。
三.确定物性数据
定性温度:对于一般气体和水等低黏度流体,其定性温度可取流体
温度的平均值。故壳程混和气体的定性温度为
110+60
T=85℃
2
管程流体的定性温度为
39+29
t=34℃
2
根据定性温度,分别查取壳程和管程流体的有关物性数据。对混合
气体来说,最可靠的无形数据是实测值。若不具备此条件,则应分别查
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