松香生产工艺的设计.doc

广西大学本科毕业设计 12000t/a松香生产的工艺设计 (广西大学化学化工学院 南宁 530004)摘 要我国是松香生产大国，而又主要集中在两广地区。松香是我区重要的化工产品，主要应用于油墨、油漆、造纸等化工行业,大部分出口到日本、美国及欧洲地区，每年都创下高额外汇。目前，在国外，脂松香的生产重要在印度，其他国家也有生产，但产量小且日趋减少；在国内，与世界经济发达国家相比较，我国中、小规模松香工业当前存在的问题之一就是生产技术水平比较落后、设备不够成熟、劳动力成本大；而提高技术水平、改进加工设备、降低劳动资源、减少生产成本、提高经济效益、扩大松香生产规模是我国松香企业发展的方向，现区内已有生产能力达到10000 t/a规模大型企业。本课题要求完成12000t/a 松香生产的工艺设计，通过比较、论证目前松香生产行业中各种不同的生产工艺方法后，根据本设计的规模及各项要求，选择间歇熔解、连续蒸馏相结合的生产工艺流程。在目前已有的技术基础上，改进设备结构、充分利用蒸馏闭气尾汽及松节油-水蒸汽混合蒸汽的热量作为松脂原料的熔解加热蒸汽和脂液的预热蒸汽使用，减少生产过程中蒸汽用量，节约成本；同时保证连续生产的松香产品、松节油产品质量达到GB/T8145-2003及GB/T1299/-91要求及深加工行业的技术指标要求。该课题适应目前松香行业发展的大规模、稳质量、节能环保等要求，且具有创新可行性。松香行业的扩大规模生产在我国我区具有广阔的发展空间前景，对我国松香生产的发展有重大意义。 关键词: 松香 生产工艺 节能 工艺流程Wu Jiachao (College of Chemistry and Chemical Engineering, Guangxi University,Nanning,530004)ABSTRACTRosin is mainly production by our country, and it mainly concentrates in GuangDong and GuangXi two provinces. Rosin is an important product of chemical industry for GuangXi. It is mainly applied in the field of chemical industry, such as printing ink, paint anvl papermaking and so on. The majority of rosins are exported to Japan, America and other Turopean countries which sets the record of high quoata foreign exchange every year. At present, in overseas, the production of gum rosin is mainly responed by India and other countries, but the output is not only limited but also gradually reduced. At home, compared with other developed counties, one of problems which exist in our country is middle and small scale rosin industry, that is, the standard of technology to be quiet backward, the equipment to be not mature, and the labor fore cost to be high. So the development of direction of country is to inhence the technical level, to improve the processing of equipment, to decline the labor resources, to reduce the production cost, to decline the economic efficiency, and to expand the production of rosin scale. Nowadays, the capability of our areas major industries have been reaching up 10000t/a.The topic requested by the 12000 t/a rosin production process design, by comparison and demonstration a variety of methods of Rosin production industry at present. According to this scale and the requirements of this design, choose the intermittent melt-down and continuous distillation combined production process. At the basis of the technical nowaday, improvement the frame of device; take full advantage of the heat of distillation closed-end steam and turpentine-waters mixed steam as the steam of resin raw materials melt-down and the preheating steam of the resin, reduce the amount of steam in the production process, cost savings. Also guarantee the quality of continuous production Rosin and turpentine products to the requirements GB/T8145-2003 and GB/T1299/-91,and the specifications requirements processing. The subject with innovation and feasibility adaptation to development of Rosin industry now which request large-scale、quality stability、energy conservation and environmental protection, and so on.There are Broad Prospects for the development of space to Expand the RosinProduction scale in our country and our Province;and Significant to the Rosin production development in China. KEY WORDS：rosin;technique of production;energy conservation;flow目 录第一章 概 述11.1 生产工艺的选择11.2 生产方法的选择1第二章 物料衡算32.1 熔解工序物料计算32.2 澄清工序物料计算52.3 蒸馏工序物料计算82.3.1 优油段92.3.2 中油段102.3.3 重油段10第三章 热量衡算123.1 熔解工序热量计算123.2 澄清工序热量计算163.2.1 输入的热量163.2.2 输出的热量163.3 蒸馏工序热量计算193.3.1 各塔段活气需求量计算203.3.2 各塔段闭汽需求量计算22第四章 主要设备及管道设计计算284.1 熔解工序主要设备计算284.1.1 压脂罐的设计计算284.1.2 空气压缩机及储气罐的选择304.1.3 料斗的选择324.1.4 熔解油罐的计算334.1.5 熔解锅的设计334.1.6 冷却器的设计354.1.7 除渣器的选用364.1.8 螺旋输送机的设计计算364.1.9 熔解工序管道计算及选型37附 录90致 谢104广西大学本科毕业设计 12000t/a松香生产的工艺设计 第一章 概 述1.1 生产工艺的选择松脂生产分为间歇式蒸馏和连续式蒸馏两种工艺路线1-3，现就其优缺点分述如下：间歇蒸馏生产工艺是将脂液间歇地加入蒸馏锅，使易挥发的松节油受热后，逐步汽化，根据液相或汽相温度的变化，收集沸点不同的馏分冷凝后得到优油、中油、和重油；难挥发的松香则定期地从蒸馏锅放出。间歇蒸馏的特点是被蒸馏物和馏出液的组成随时间而变化。这种蒸馏方法，设备简单，容易掌握，但经常要根据物料组成和温度变化情况来调节活气压力，操作繁琐，产品质量不稳定。 连续蒸馏生产工艺是将脂液连续不断地送入蒸馏塔，在塔内沿溢流管往下流，易挥发的松节油不断地受热气化上升，可以在塔的不同位置收集沸点不同的馏分得到优油、中油和重油，难挥发的松香则连续地自塔底放出。连续蒸馏的特点是当进料组成不变且操作稳定时，塔板上被蒸馏物、馏出液及塔底排出物的组成均不随时间而变。这种馏出方法产量较高、质量稳定、操作简单；但设备较复杂，适用于原料充足、生产量较大的工厂。实践证明，间歇式生产生产劳动强度大、产品质量不稳定、能耗较高、原料损耗大，也不利于今后向深加工和自动化方向发展，因此结合现有生产技术，且本设计年产松香12000吨，产量较大，为了减轻劳动强度、提高产品质量降低原料和能源损耗，满足生产要求，经济利益及选用先进技术等为原则，本设计采用间歇熔解、连续蒸馏的生产工艺，同时在回收利用尾气的热量上做了进一步的改进。带控制点的蒸馏工序生产工艺流程图见附图一。1.2 生产方法的选择水蒸汽蒸馏用于在常压下沸点较高，或在沸点蒸馏时易分解、易聚合的物质的分离和提纯1,2。水蒸汽蒸馏有常压蒸馏和真空蒸馏两种方法。 真空蒸馏的特点是可减少水蒸汽消耗量、降低煤耗、提高产品质量、降低松香含油量、减少松香结晶现象；但在先进可靠的设备的合适的工艺条件下常压蒸馏完全可以得到松香的一级品甚至特级品，而且得率很高；若用真空蒸馏，虽然产品质量得到一定提高，但由于减压时气体流速较大，混合蒸汽带出的松香雾沫严重，松节油酸价高，且抽真空搅动大，油水分离器的油水分离效果较差，使水层含油量增加，常压时水中含油量为0.150.25%，减压时0.5%，另外，设备、电耗和管理人员均增加，松节油损失增大，而且增加了一套真空设备，设备投资增大，对塔的材料和密封性能要求高，综上所述，对于本设计可采用常压蒸馏。 常压蒸馏分为连续式和间歇式，其特点分别如下： 连续常压蒸馏特点： 当进料组成不变且操作稳定时，塔板上被蒸馏物、馏出液、塔釜排出液的组成均不随时间变化而变，本方法得松香率高且质量好，操作简化，劳动强度小，适用于原料充足，产量大的工厂。 间歇蒸馏特点： 被蒸馏物和馏出物随时间而变化，这种蒸馏方法设备简单、容易掌握，但操作要经常视物料组成和温度变化情况调节活汽压力，劳动强度大、操作繁琐、蒸馏时间长、产量低、产品质量不稳定，适用于原料不充足、产最较低的工厂。由此可见，对于年产12000吨松香的中型松香厂来说，为提高产品产量和质量、简化操作、减轻工人劳动强度、提高经济效益、降低生产成本，选用连续常压蒸馏工艺是最佳的方案。104 第二章 物料衡算2.1 熔解工序物料计算本设计的任务是年产松香12000 t。由于松香生产受季节变化的影响，按一年开工300 d，每天24 h进行设计，则可知道：每天生产松香40 t，每小时平均产量松香1.67t。根据实际测定，松脂在加工过程中的损耗如下： 松香 松节油熔解工序 0.35% 0.08%澄清工序 0.45% 0.28%蒸馏工序 1.5% 1.5%松香含油量1.5%，则1.67 t松香中有松节油：1.671.5%=0.025t故产品中有净松香： 1670.0-25.00=1645.0 kg考虑到以上几个工序的损耗，则每小时产1645.0 kg松香要净松香为： M=1645.01+(0.35+0.45+1.5)/100=1682.84 kg/h原料平均组成为： 松 香 76.5 % 松节油 16.0 % 水 分 5.5 % 杂 质 2.0 %则每小时需要松脂 1682.84/76.5%=2199.79 kg/h全年需要松脂 2199.7924300=15838.49 t/n设熔解时加入松节油使脂液中松香比松节油达到60：401-3；并加入草酸作为脱色剂，设加入草酸的量为松脂重量的0.08%4，用活汽加热到96让松脂充分熔解1。1、加入松节油的量设脂液中总含油量为X kg，则有 2199.7976.5% ：X = 60 ：40松脂中含油 2199.7916.0%=352.0 kg/h故应加入松节油的量为: 1121.89-352.0=769.89 kg/h2、加入的草酸溶液加入的草酸为 2199.790.08%=1.76 kg/h配制成10%的溶液，则有 1.76/0.1=17.60 kg/h其中水分为 17.60-1.76=15.84 kg/h3、加入的洗涤液加入洗涤水的量为 2199.7910%=219.98 kg/h4、蒸汽冷凝水根据热量衡算知，蒸汽冷凝水共有: 414.72 kg/h.5、熔解器排出残渣熔解残渣中共有松香： 16450.35%=5.758 kg/h取残渣的平均组成为： 松香 31.9 %松节油 10.0 %水分 36.0 %杂质 22.1 % 故共有残渣 5.758/31.9% =18.05 kg/h其中含：松香 18.0531.9%=5.758 kg/h松节油 18.0510%=1.805 kg/h水分 18.0536.0%=6.498 kg/h杂质 18.0522.1%=3.989 kg/h 6、送去澄清的脂液送去澄清的脂液中包括：水分 2199.795.5%+15.84+219.98+414.72-6.498=756.03 kg/h松香 1682.84-5.758=1677.082 kg/h松节油 1121.89-1.805=1120.085 kg/h杂质 2199.792.0%-3.989=40.0 kg/h草酸 设1.76 kg的草酸全部随脂液带去澄清系统表2-1 熔解工序物料衡算平衡表 (单位：kg/h)进 料出 料物 料 名 称数 量物 料 名 称数 量1、松 脂其中：松 香松节油水 分杂 质2、草酸溶液其中：草 酸水 分3、松节油4、洗涤水5、蒸 汽6、共 计2199.791682.85352.0121.0044.0417.601.7615.84769.89219.98414.723622.001、送去澄清的脂液其中：松 香松节油水 分杂 质草 酸2、熔解器排出残渣其中：松 香 松节油 水 分 杂 质3、共 计3603.961677.0821120.085765.0340.001.7618.055.7581.8056.4983.9893622.00第三章 热量衡算3.1 熔解工序热量计算已知条件：设熔解工序进料时松脂平均温度为20,熔解后最高温度96。用饱和蒸汽加热，减压前9.10105 Pa，减压后1.5105 Pa，此时饱和温度127.9，汽化潜热之差2185.0 kJ/kg。松香熔融热209 kJ/(kg)(根据实际经验选用)；松香比热2.26kJ/(kg)；松节油平均汽化潜热310kJ/(kg)；松节油比热1.88kJ/(kg)1,5，杂质比热1.55kJ/(kg)；草酸比热1.17kJ/(kg)6；水的比热 4.183 kJ/h；水的汽化热：2312.50 kJ/kg。1、松脂在20带进的热量=1682.84202.26=76064.37 kJ/h=352.00201.88=13235.20 kJ/h=121.00204.183=10122.86 kJ/h=44.00201.55=1364.00 kJ/h= + + + =76064.37+13235.20+10122.86+1364.00=100786.43 kJ/h 2、加入的松节油在20带进的热量=769.891.8820=28944.48 kJ/h3、加入的草酸溶液在20带进的热量=1.76201.17=41.18 kJ/h=15.84204.183=1325.17 kJ/h=+=41.18+1325.17=1366.35 kJ/h4、加入的洗涤水在20带进的热量 =219.98204.183=18403.53 kJ/h5、松脂从20加热到96需要供给的热量=1682.84(96-20)2.26+1682.84209=640758.16 kJ/h =352.00(96-20)1.88=50293.76 kJ/h=121.00(96-20)4.183=38466.87 kJ/h =44.00(96-20)1.55=5183.20 kJ/h=640758.16+50293.76+38466.87+5183.20=734704.99kJ/h6、松节油从20加热到96需要供给的热量 =769.89(96-20)1.88=110001.88 kJ/h7、草酸溶液从20加热到96需要供给的热量 =15.84(96-20)4.183=5035.66 kJ/h=1.76(96-20)1.17=156.50 kJ/h=Q+Q=5035.66156.50=5192.16 kJ/h8、洗涤水从20加热到96需要供给的热量 =219.98(96-20)4.183=69933.40 kJ/h 9、松节油及水蒸气回流需要供给的热量设松节油总量的3.0%在96时蒸发，冷凝为同温度的液体回流，蒸发的油为:1121.893.0%=33.67 kg/h 带走的热量为: =33.67310=10437.70 kJ/h设随松节油蒸发的松节油与水比为1：0.5，即 0.533.67=16.835 kg/h=16.8352670.40=44956.18 kJ/h水蒸汽在96的热焓为2670.2 kJ/kg7:=+=10437.7044956.18 =55393.88 kJ/h 10、熔解锅排出的残渣带走的热量设出渣温度为96,则: =5.7582.2696+5.758209 =2452.68 kJ/h =1.8051.8896=325.77 kJ/h =6.498964.183=2609.39 kJ/h =3.989961.55=593.56 kJ/h =2452.68+325.77+2609.39+593.56 =5981.40 kJ/h 11、送去澄清的脂液带走的热量 =1677.082962.26+1677.082209=714369.85 kJ/h =1120.085961.88=202152.94 kJ/h =765.03964.183307211.567 kJ/h =40.00961.55=5952.00 kJ/h =1.761.1796=197.68 kJ/h =714369.85202152.94307211.567+5952.00+197.68=1229884.037 kJ/h 12、热损失设熔解锅散热(热损失)为送去澄清的脂液所带走的热量的3.0%,则 =1229884.0373.0%=36896.52 kJ/h 13、只需供给的热量 =919832.43+36896.52+55393.88=1012122.83 kJ/h 蒸馏闭汽尾气冷凝到相同温度的水放出热量：105965.13 kJ/h14、蒸汽耗用量设用1.50105 Pa（表压）饱和蒸汽加热，蒸汽热焓I=2185.0 kJ/kg7，放出潜热后，冷却到96。故需要的蒸汽量:G=(1012122.83-105965.13)/2185.0=414.72kg/h表3-1 熔解工序热量衡算表（单位：kJ/h）输 入 热 量输 出 热 量物 料 名 称数 量物 料 名 称数 量1、松 脂其中：松 香松节油 水 分杂 质2、松节油（熔解） 3、草酸溶液 其中：草酸水分4、洗涤水5、蒸汽6、冷凝水7、总 计100786.4376064.3713235.2010122.861364.0028944.481366.3541.181325.17 18403.531012122.83166538.281328161.901、送去澄清的脂液其中：松 香松节油水杂质草酸2、松节油回流其中：水 分松节油3、熔解器排渣其中：松 香松节油水杂质4、热损失5、总 计1229884.04714369.85202152.94307211.565952.00197.6855393.8844956.1810437.705981.402452.68325.772609.39593.5636896.521328161.90第四章 主要设备及管道设计计算4.1 熔解工序主要设备计算4.1.1 压脂罐的设计计算压脂罐是用来储存松脂液，通过压缩空气加压把松脂液传送到料斗的。压缩机每次压缩1t的松脂液到料斗，松脂液的密度为1025.2kg/m3，1t松脂液的体积约为1m3，考虑到具体操作的误差和安全问题，压脂罐的容积按1.3 m3进行设计。4.1.1.1 筒体设计(1)、筒体容积 取压脂罐圆柱筒体的的公称直径D=1100 mm，则筒体的高度 取筒体高度为1.4 m。(2)、压强 空气压缩机能达到最大压强为0.7Mpa,压脂罐中脂液静压 Mpa 0.014/0.7=0.020.05压脂罐的计算压力仍按0.7 Mpa进行设计计算。(3)、筒体设计厚度 压脂罐采用压力容器常用材料Q235A，查9取138.3 MPa 3.64 mm 根据名义厚度计算公式 其中为腐蚀余量，考虑到松脂液对设备的腐蚀，取=3 mm,为钢材负偏差余量，取=0.6 mm, 则: mm 由钢材标准规格，名义厚度取为=8 mm.(4)、厚度检验 =8 mm，没有明显变化，故取名义厚度8mm合适.4.1.1.2 封头设计(1)、结构设计 上下封头均采用碟形封头，其参数如下：单位（mm）直边高度(h0 )曲面高度(h i )折边半径(ri )球面半径（Rci）25275190990(2)、封头厚度设计 对于碟形封头,所以，其中为腐蚀余量，取=3mm,为钢材负偏差余量，取=0.6mm, 则 由钢材标准规格，名义厚度取为=8 mm.(3)、厚度检验 =8 mm，没有明显变化，故取名义厚度8 mm合适.4.1.1.3 接管松脂液中存在块状物，松脂液的进出管12选用1336.5 mm无封钢管，分别焊接在压脂管的上下封头球面中央，并在上封头处焊接压缩空气进气管。4.1.2 空气压缩机及储气罐的选择(1)、空气压缩机的选择松脂液中混有块状物，不能用泵来传送，采用压缩机对压脂罐进行加压，从而把脂液从低位能的压脂罐传送到高位能的料斗。对松脂液输料管进出口列平衡方程有：取压脂罐处为零势能面，松脂液输料管进出口高度差为5m，松脂液在管中的平均流速度取2m/s 。式中:, , ,， 根据管道的安装情况，取,。查7得：，以1.25的安全系数计算，取进行计算；又有：进口突然收缩标准弯头则 Pa Mpa因此，空气压缩机为压脂罐提供的压强应0.155 Mpa，每次传送1t松脂液。考虑到压力损失及工作效率，查10选用空气压缩机其参数如下：表4-1 空气压缩机参数表压缩机型号ZA-1.5/8型排气量 m3/min额定排气压力(表压) kgf/cm2吸气温度 排气温度 转速 r/min轴功率 kW冷凝水的耗量 m3/h润滑油耗量 g/h重量 kg外形尺寸 mm1.5820185500120.530150700680940表4-2 空气压缩机电动机型号参数表电动机型号JO2-61-4 (三相异步电动机)功率 kW电压 kgf/c m2转速 r/min重量 kg贮气罐容积压力(表压) kgf/cm2外形尺寸 mm重量 kg133801401640.3860013251774.1.3 料斗的选择 加料斗是车间贮存原料的主要容器，必须具有足够的容量才能不致因运输系统发生故障而影响车间的正常生产。一般要求容纳12h生产的需要量，加料斗可用钢板或铝板加固制造。钢板制料斗内涂红丹紫胶漆，斗矩形，斜锥体底，便于松脂流动，加上盖1,2。工艺设计选择锤体型料斗，设要求容纳大约1h生产的需要量，己知松脂进料2199.79kg/h，以2500/h计，松脂料液密度为1025.2kg/m3，则料斗的体积为：Vm/P2500/1025.22.44 m3，所以只要料斗容积满足条件V2.50 m3，即符合设计条件要求。本设计以圆柱形筒体下加一个斜锥体底焊缝而成。出于车间设备安装的方便加料斗总高度不能太高。设圆柱体与锥体容积比为1：4 ,且柱体高度H=0.6D则:2H+2H=2.50 m3 即 D3=2.50 m3 D=1.619 m 圆整取D=1700 mm，故H=17000.6=1020 mm.因为锥体容积的容积为总容积的，所以有锥体高度h2.50=h h=122.50/(53.141.52)=0.849 m4.1.4 熔解油罐的计算 要满足连续熔解工作要求，就必须要求贮罐有一定的贮存量，即要求其贮存量能保松脂熔解约一个小时所需熔解油的量。根据前面的物量衡算知松节油加入量为769.89/h，取20时松节油密度为868/m3。则贮罐体积为： V0=3769.89868=2.661m3 ，故要求V2.661 m3 将该罐设计为一个圆柱形容器加封盖形式。为了使在生产过程中有一定的灵活性，取V=1.2 V0=3.19 m3(圆整取3.20 m3)设圆柱体直径与高比为：1：1.5则 V=H=3.20 m3 D=1.395 m,取1400mm H=1.51400=2100mm 贮器以16MR钢作材料钢板卷焊而成，壁厚为5mm，根据情况底板可适当加厚。由于熔解油罐在生产中没有受到其它设备的压力的作用，且油和水的混合物对熔解油罐的腐蚀性不大，所以为了减少设计成本，没有必要使用价格昂贵的钢板来设计，使用普通钢即可。4.1.5 熔解锅的设计熔解锅采用圆筒体、标准椭圆封头密封形式。1、 圆筒体的设计圆筒体取其高径比为2：11，即 H=2D物料衡算知脂液流量为3621.98 kg/h,设脂液密度为1t/m3,可知脂液的体积约为3.7 m3，取 D=1.2m,则H=2.4m筒体体积为： V1=D2H/4=1.222.4=2.71 m3查11表知，标准椭圆封头尺寸如下： Dn=1200mm 直边高度h0=25mm 曲面高度h1=250mm =4mm 容积V0=0.160 m3 内表面积F=1.163m2则熔解锅总体积 V= V1 + V0=2.71+0.160=2.87 m32、 筒壁厚度的计算本设计工作压力P=1.10105Pa,则有：设计压力Pc=1.5P=1.51.10105=1.65105 Pa根据9知： 0Pc Dn/(2- Pc) 0.1651200/(21130.85-0.165) 1.032mm式中：筒体壁厚， Pc筒体设计压力，MPa Dn筒体内径， 缝系数 0.85 按t=100计算，113 MPa壁厚附加量是在保证材料的机械强度下计算出的壁厚之外考虑各种素再增加的壁厚量，以确保容器在实际使用中的安全可靠。 C=C1+C2式中：C壁厚附加量， C1钢板的负偏差，取C1=0.30 C2根据介质的腐蚀性和容器使用寿命而定的腐蚀度，取C2=2则有=0+C=1.032+0.3+2=3.332mm4.0mm 3、容器可能承受的最高压力计算： P=2(C)/Dn+(C) =21130.85(4-2.3)/(12001.7)=0.272 MPa4、 安全验算根据9知： t=PDn+(+C)/2(-C)=0.11(1200+4+2.3)/2(4-2.3)=39.03MPa =0.85113=96.05MPa t,符合安全要求条件.5、圆筒内部采用252.5mm钢管布置成圆筒式，与蒸馏闭气尾气相连作闭气加热蒸汽，其半径R=500mm.4.1.6 冷却器的设计本冷凝器是用来对松节油和水的混合回流液进行冷凝的。设松节油和水在冷凝器的进口温度为96，出口温度为55，而冷凝水的进口温度为25，其出口温度为40。由于松节油和水的混合液的粘度较小，所以它们在冷凝器中走壳程。而循环冷凝水的粘度较大，所以它在冷凝器中走管程。壳程流体的定性温度为： T=(96+55)/2=75.5 管程流体的定性温度为: T =(40+25)/2=32.5 它们的平均传热温差： tm=(t1t2)/(t1/t2)=(96-40)-(55-25)/(96-40)/(5525)=41.67 本冷凝器是用于对松节油和水的混合液进行冷却的，根据实际经验和查3可得到该冷凝器的传热系数为450 w/（）因为 KJ/h=(1000/3600)W S=Q/(Ktm)则可以估算其传热面积：S=Q/(Ktm) =55393.88(1000/3600)/(45041.67) =0.821 m2考虑到估算的影响，使用到一定程度产生的污垢及为了在生产中有一定的生产余地，根据实际经验和生产后产生的管垢将其传热面积提高到估算面积的1.6倍，则其传热面积： S=1.60.821=1.314 m2由前面的工艺计算可取322.5 mm的不锈钢管作为该冷凝器的传热管，设管子内水的流速：ui = 1.5 m/s查7有水在32.5时其比热容为4.174 kJ/(kg), 所以冷却水的用量：WC=Q/CPh(t1-t2)=(88393.881000/3600)/4.174(40-25)=245.8 kg/h选用322.5 mm的不锈钢管，设将管盘成直径D2=0.6m的螺旋管，需要的层数为B，则：RM=(r1-r2)/ln(r2/r1)=(16-13.5)/ln(16/13.5)=14.71 mm Dm=2Rm=214.71=29.43mmS=3.14DmL=3.14Dm3.14D2B即 1.314=3.140.029433.140.6B得 B=7.54， 取整为8 层因此，整个螺旋管总共8层，管盘成直径为0.6 m的螺旋管。4.1.7 除渣器的选用 除渣器的种类有几种其中密封耙式滤网除渣器结构比较简单，容易维修，价格便宜。所以就选用它做为除渣器设备。4.1.8 螺旋输送机的设计计算根据螺旋输送机生产能力计算其尺寸1：Q=60SnCD2/4式中：Q松脂的输送量（t/h）充满系数，取=0.2S螺距，取S=0.8Dn螺旋输送机的转数，取n=65（r/min）松脂的比重，取=1030（kg/m）C螺旋输送机与地平面倾斜度的校正系数，倾斜角不宜大于D螺旋叶的直径 D= =0.1633 m圆整后取 D=200 mm，查11选GX型螺旋输送机，其公称直径DN=200mm.4.1.9 熔解工序管道计算及选型4.1.9.1 松脂下料管 由物料衡算可知需进2199.79 kg/h的松脂，在25时松脂的密度为1025.2 kg/m3，设下料管中脂液的速度为0.1 m/s（松脂属高粘度液体），根据7有松脂下料管的内径：d= V=W/（3600）式中： V进料量 m3/sW进料量 kg/hD管内径 m由二式合并得d=0.0188则松脂下料管的内径 d=18.818.8=87.085mm将圆整，查12,13管子规格，选用热轧无缝不锈钢钢管1335 mm.4.1.9.2 进油管松节油作熔解油，由物料衡算可知加入的松节油是769.89 kg/，在25时松节油的密度为880 kg/m3（中级），设加油管中松节油的速度为 0.5 m/s（松节油的性质与水相似）,则进油管内径： d=18.818.8 =24.87 mm将圆整，查12的管子规格，选用热轧无缝钢管322.5mm.4.1.9.3 进水管由物料衡算可知加入的洗涤水为219.98 kg/，在25时水的密度为998.2 kg/m3，设进水管中水的速度为0.5 m/s，则进水管内径： d=18.818.8=12.48 mm由于计算值偏小，但在工厂的开工、停工时需要较大的水，所以选用的管内径应大些(在管道上安装截止阀调节进水的流量),查12管子规格，选用热轧无缝钢管322.5 mm.4.1.9.4 直接蒸汽进口管由物料衡算可知熔解所需的蒸汽量为414.72kg/h，127.9时，饱和蒸汽的密度为1.3904 kg/m3，设管内的蒸汽流速V=55m/s.直接蒸汽进口管内径:d=18.818.8=43.78 mm将d圆整，查12管子规格，选用热轧无缝钢管503 mm.4.1.9.5 压脂管压脂管的选用查12管子规格取253 mm.4.1.9.6 备用蒸汽管熔解后的残渣有少许松脂原料不能完全熔解，从备用蒸汽管通蒸汽35min使其完全熔解，保证排渣完全。可直接选用与直接蒸汽进口管相同的管径503mm.4.1.9.7 视镜视镜用来观察设备内部的反应过程，供观察用的视镜玻璃用双头螺栓夹在凸缘与压紧环之间，构成视镜装置。可分为进脂管视镜和熔器视镜，由于熔器视镜是用于熔解锅，熔解锅中的液体有一定的腐蚀性，所以需选取不锈钢（1Cr18N9Ti）直通视镜，为了便于观察脂液的熔解情况，将其安装在与下脂管和熔解锅焊接同等高度的圆周上。而管视镜安装在进水管和进油管之间。查11得 进脂管视镜：Pg=0.98 MPa Dg=50 mm HGJ501-86-11 不带颈 熔解器视镜：Pg=0.98 MPa Dg=150 mm HGJ502-86-20 带颈4.1.9.8 脂液出口管 由物料衡算得总脂液4524.872kg/h，在96时的密度为980.5kg/m3 u=0.2m/s，则脂液出口管内径：d=18.8=18.8=40.39 mm将d圆整，查12管子规格，选用热轧无缝钢管894.5 mm.4.1.9.9 混合气出口管由前面的物料衡算得已经得总气量为33.67+16.83=50.50 kg/h，密度为0.63384kg/ m3, 设管内气体流速为V=15m/s，则混合气出口管内径：d=1