附属设备计算.doc

七、附属设备及主要附件的选型计算1、 冷凝器的选用本设计选用重力回流直立或管壳式冷凝器原因因本设计冷凝器与被冷凝气体走管间，对于蒸馏塔的冷凝器，一般选管壳式冷凝器或空冷器，螺旋板式换热器，以便及时排出冷凝液。冷凝水循环与气体之间方向相反，当逆流进入冷凝器时，液膜减少，传热系数增大，利于节省面积减少材料费用。冷却剂用深井水，出口温度选取35,该温度下水不易结垢，取t1=25，t2=35l冷凝器选择列管式，逆流方式取传热系数K=400kcal/(m2h)=1680kJ /(m2h)，选择逆流操作。冷却水进口温度是35，出口温度是45。原料液是泡点回流，进出口温度基本相等。逆流： T 65.31 65.66 t 25 35t2 = 65.6635=30.66 t1= 65.312540.31tm=(t2t1) / In(t2 / t1) =35.27A=Qc / (Ktm ) =9317583.675 / (168035.27)157.24m2本设计选用的列管换热器是2、 加热器的选用选用卧式U型管换热器，经处理后，放在塔釜内，蒸汽选择133的饱和水蒸气，传热系数K取1000kcal/(m2h)=4186kJ /(m2h)，QS= 1.062107KJ/h t = 133.310033.3 A= QS / (Kt ) = 1.062107 / (418633.3)76.19m2 本设计选用的列管换热器是3、塔内管径的计算及选择 本设计选用的是热轧无缝钢管。(1) 进料管：本次加料选用高位槽进料，因此，WF可取0.60.8m/s选用WF=0.6m/s dF = 4F/ (3600WFLF) 1/2 = 46944.50 / (36003.140.6878.981 ) 1/2 = 0.0683 m 圆整后，选用的是 = 69mm 。(2) 回流管：选用WR=0.4m/s dR = 4L / (3600WRL1) 1/2 = 43033.06 / (36003.140.4808.35) 1/2 = 0.0576 m 圆整后，选用的是 = 58mm 。(3)塔顶蒸汽接管：操作压力为常压，蒸汽速度WV 可取1220m/s选用WV = 15m/s dV = 4V / (3600WVVD) 1/2 = 45489.66 / (36003.14151.134) 1/2 = 0.131 m圆整后，选用的是 = 133mm 。(4)塔釜出料管：选用WW = 0.6m/s dV = 4W / (3600WWLW) 1/2 = 41358.3 / (36003.140.6958.4) 1/2 = 0.0289 m 圆整后，选用的是=29mm。4、 除沫器除沫器用于分离他定出口气体中所夹带的液滴，以降低有价值的产品的损失，并改善塔后动力设备的操作。近年来，在国内石油化工设备中，广泛应用丝网除沫器。除沫器的直径取决于气体量以及选定的气体速度，影响气体速度的因素很多，如雾沫夹带量，气液的密度，液体的表面张力和粘度以及丝网的比表面积等。其中，气体和液体的密度对气体速度的影响最大WK=3.123m/s式中，常数K=0.107除沫器直径计算，V=1.609D=0.810m5、 液体分布器的选取采用莲蓬头式喷淋器选用此装置能使填料表面很好的湿润，结构简单，制造和维修方便，喷洒均匀安装简便（1） 回流液分布器流速系数可选取0.820.85本次选取数值为=0.83，H=0.16m=1.47m/s小孔输液能力计算Q=L/（*3600）=3033.06/（808.35*3600）=1.04*10-3m2/sf=Q/(W)=1.04*10-3/(0.83*1.47)=9.04*10-4m2=105.80约为106个孔喷洒器球面中心到填料表面距离计算h=rcot+，r=D/2-(75100)求得r=1000/2-80=420mm, h=1.123m=1123mm（2） 进料液分布器小孔流速W=1.47m/s,Q=F/（LF*3600）=6944.50/(878.981 *3600)=0.0022m2/s同样，取d=4mm,=0.83mmf=Q/(W)=1.04*10-3/(0.83*1.47)=0.000853约为100个因莲蓬头直径可取0.20.3D，因此d=0.25*1000=250mm6、 液体再分布器液体在乱堆填料层向下流动时，有偏向塔壁流动的现象，偏流往往造成塔中心填料不被润湿，塔径越小，对应于单位塔截面积周长越长，这种现象越严重，未将流动塔壁的液体重新汇集引向塔中央，可在填料层内每隔一定高度设置液体再分布装置，每段填料层高度因填料种类而定，对鲍尔环可为塔径510倍，通常不超过6米，此设计选用填料层高度为塔径5倍，1*5=5m，因此每5米装一再分布器，选取多孔盘式再分布器，适用于直径2501200mm7、 填料支撑板的选择本设计采用波纹板网支撑板，板网支撑结构简单，重量轻，自由截面大，但强度低，本次设计填料层高度较低，因此适用不锈钢波纹板网支撑板设计参数表塔径/mm板外径/mm板高/mm近似重量/N10009883250注：摘自塔设备P273表5-41支撑圈尺寸参考表（不锈钢）塔径/mm/mm/mm厚度/mm重量/N10009948948938注：摘自塔设备P273表5-41八、参考文献1、Gmehling J.， Vaper-Liquid Equilibrium Data Collection，McGraw Hill Inc.， 19782、陈钟秀，顾飞燕，胡望明，化工热力学，北京：化学工业出版社，20023、化学工程手册编委会，化学工程手册，化学工业出版社，19894、柴诚敬等，化工流体流动与传热，化学工业出版社，20005、贾绍义等，化工传质与分离过程，化学工业出版社，20006、王树楹等，现代填料塔技术指南，中国石化出版社，19987、谢克昌等，甲醇及其衍生物，化学工业出版社，20028、卡拉华耶夫等，甲醇的生产，化学工业出版社，19809、罗斯等，实用精馏设计，化学工业出版社，199310、比勒特等，填料塔，化学工业出版社，199811、大连理工大学化工原理教研室，化工原理课程设计，大连理工大学出版社，199412、贾绍义等，化工原理课程设计：化工传递与单元操作设计，天津大学