顺丁橡胶设备计算及选型结果审核

1、 组员：张远鹏组员：张远鹏 吴雪霞吴雪霞 李艺伟李艺伟 杨杨 冬冬组别：一组组别：一组汇报人：李艺伟汇报人：李艺伟汇报人：李艺伟汇报人：李艺伟汇报人：李艺伟汇报人：李艺伟换热器的选择换热器的选择预热器预热器加热蒸汽物性数据：加热蒸汽物性数据：根据根据0.9（表压）（表压）mpa查查基础化学工程基础化学工程p328得加热蒸汽得加热蒸汽的物性数据：温度：的物性数据：温度：179；比容积：；比容积：0.1985kg/m3；密度：；密度：5.037kg/m3；比热容：；比热容：2.7083kj/(kg/ )；热导率：；热导率：0.327w/(m )；粘度：；粘度：pas；汽液焓差：；汽液焓差：2022

2、.26 kj/h。丁油物性数据：丁油物性数据：组成：组成：79%溶剂油；溶剂油；21%丁二烯丁二烯(包括少量丁烯包括少量丁烯)。取进口温。取进口温度度35、出口温度、出口温度70，定性温度：，定性温度：52.5。查。查化工工艺化工工艺设计手册设计手册下册有关图表，得定性温度下的物性数据并整理下册有关图表，得定性温度下的物性数据并整理如下表如下表3-30所示。所示。物性物性n-c5h12n-c6h14n-c7h16溶剂油溶剂油c4h6丁油丁油mi728610090.154wi(%)2.157.840.17921xi(%)2.6560.9736.3869.2730.73比热容比热容cpkj/(kg

3、)2.61632.5952.39442.6872.33582.33582.37562.54512.54092.3957密度（密度（kg/m3）595590630625656660639.4580595625.94热导率热导率 w/(m)0.10120.10580.11280.10850.09770.1062动力粘度动力粘度 pas1.8*10-42.4*10-42.88*10-42.6*10-41.3*10-42.2*10-4表表3-30热负荷：热负荷：8031.188 2.3957 (7035)673411.1 kj/h水蒸气用量：水蒸气用量：673411.12022.26333 kg/h根

4、据工艺条件，选用固定管板式换热器，丁油走管程，蒸汽走壳程；根据工艺条件，选用固定管板式换热器，丁油走管程，蒸汽走壳程；平均温差：平均温差： 根据管程动力粘度查根据管程动力粘度查化工原理课程设计化工原理课程设计p16表表1-1，取传热系数，取传热系数k为为 600，则：，则：根据根据化工工艺设计手册化工工艺设计手册上册上册p119表表3-9和表和表3-10，选用，选用g159i-25-3固定管板式换热器，其基本参数如下：固定管板式换热器，其基本参数如下： 外壳直径外壳直径d：159mm 公称压强：公称压强：0.25 pas公称面积公称面积a：3 管子排列方法：管子排列方法： 管管 长：长： 3m

5、 管子外径管子外径do：25 mm管子总数管子总数n：13 管程数：管程数：1壳程数：壳程数：1 管程通道截面积：管程通道截面积：0.0045按传热面确定需要设备台数按传热面确定需要设备台数 8.9/3=2.97台台考虑考虑20的备用系数，则圆整取的备用系数，则圆整取4台换热器进行串联使用。台换热器进行串联使用。 预冷器预冷器 取丁油进口温度取丁油进口温度35，出口温度，出口温度0，则定性温度为：，则定性温度为： t=35+0/2=17.5 冷却盐水进口温度冷却盐水进口温度-12，出口温度，出口温度-8，则定性温度为：，则定性温度为： t=（-12）+（-8）/2=-10 查查化工工艺设计手册

6、化工工艺设计手册下册下册p633图图19-63；p645图图19-73；p658图图19-81；p680图图19-100得定性温度下丁油的得定性温度下丁油的物料性数据如表物料性数据如表3-31。表表3-31定性温度（定性温度（17.5）下丁油物性数据）下丁油物性数据物性物性n-c5h12n-c6h14n-c7h16溶剂油溶剂油c4h6丁油丁油mi728610090.154wi(%)2.157.840.17921xi(%)2.6560.9736.3869.2730.73比热容比热容cpkj/(kg)2.46972.38602.26042.33742.33582.3371密度密度(kg/m3)61

7、4648672657630651热导率热导率 w/(m)0.10930.11280.11860.11510.11680.1155动力粘度动力粘度 pas2.1*10-42.8*10-43.6*10-43.1*10-41.8*10-42.7*10-4查查化工工艺设计手册化工工艺设计手册得定性温度下冷却盐水的物料性数据如下：得定性温度下冷却盐水的物料性数据如下：比热容比热容cp：2.8590 kj/(kg)密度密度 ：1245 热导率热导率 ：0.4885 w/(m)动力粘度动力粘度:6.15 pas热负荷：热负荷：8031.1882.3371 (350)656939.13 kj/h冷却盐水用量：

8、冷却盐水用量：根据工艺条件，选用浮头式列管换热器。确定丁油走壳程，冷却盐根据工艺条件，选用浮头式列管换热器。确定丁油走壳程，冷却盐水走管程。水走管程。平均温差：平均温差： 656939.132.8590（-8+12）= 57444.835kg/h35-(-8)-0-(-12)tm=ln35-(-8)0-(-12)=24.3 根据管程冷却盐水动力粘度查根据管程冷却盐水动力粘度查化工原理课程设计化工原理课程设计p16表表1-1，取传热，取传热系数系数k为为350 w/(m2 ) ，则：，则：传热面积：传热面积： a=656939.1335024.3=77.24m2根据传热面积查根据传热面积查化工工

9、艺设计手册化工工艺设计手册下册下册p145表表3-26选择选择flb600-85-25-4浮头式冷凝器，其结构参数查浮头式冷凝器，其结构参数查p131 表表3-19确定如下：确定如下：公称直径公称直径dn：600mm 换热面积换热面积a：90公称压力公称压力pn：2.5mpa 管管 程程 数：数：2管程管程换热管长度：换热管长度：6000mm 换热管规格：换热管规格： 25 2.5排排 管管 数数 ： 194根根 排列方式：正方形旋转排列方式：正方形旋转管中心距管中心距 ： 32 mm 挡板挡板 间距：间距：300 mm管程能道面积：管程能道面积：305 材材 质：质：1cr18ni9ti校验

10、k值管层1 丁二烯升压器丁二烯升压器 选用选用1台浮头式冷凝器，型号台浮头式冷凝器，型号fa-400-20-40-4，蒸汽走壳，蒸汽走壳程，丁二烯走管程。选择过程略。程，丁二烯走管程。选择过程略。 冲油预冷器冲油预冷器 选用选用1台浮头式冷凝器，型号台浮头式冷凝器，型号flb-400-15-25-4，油走壳，油走壳程，冷冻盐水走管程。选择过程略。程，冷冻盐水走管程。选择过程略。 溶剂油冷凝冷却器溶剂油冷凝冷却器 选用选用2台浮头式冷凝器，并联使用，型号台浮头式冷凝器，并联使用，型号fla-1100-425-25-4，油走壳程，冷冻盐水走管程。选择过程略。，油走壳程，冷冻盐水走管程。选择过程略。

11、 溶剂油升压器溶剂油升压器 选用选用1台浮头式冷凝器，型号台浮头式冷凝器，型号fa-325-10-40-2，蒸汽走壳，蒸汽走壳程，溶剂油走管程。选择过程略。程，溶剂油走管程。选择过程略。泵的选择（以溶剂油泵的选择为例）基础数据：输送介质：溶剂油(组成2.1n-c5h12；57. n-c6h14；40.1n-c7h16)输送条件（20）下的物性数据见表3-32。 表表3-32溶剂油溶剂油20下的物性数据下的物性数据n-c5h12n-c6h14n-c7h16溶剂油溶剂油mi728610090.1wi(%)2.157.840.1xi(%)2.6560.9736.38蒸汽压蒸汽压 mpa0.0560.

12、0180.0050.0143密度（密度（kg/m3）628660685669动力粘度动力粘度 pas2.3110-43.2510-45.010-43.8610-4操作温度：20贮罐液面压力：0.02mpa；聚合釜液面压力0.45 mpa流 量：14m3/h 入口液面至泵中心距离：4.5m出口液面至泵中心距离：6.5m吸入管管长：20 m (管径：893.5 m m；闸阀1个，止回阀1个，三通2个；弯 头5个)排出管管长：120 m (管径：763 m m；闸阀5个；止回阀1个；换热器2个；出口变 径1个；三通2个；弯头10个)确定流量与扬程流量(考虑1.2倍的安全系数)扬程以泵中心线为基准，在

13、贮罐液面与聚合釜液面之间列出柏努利方式为：查查化工原理化工原理上册上册p45表表1-1，取，取0.25mm，则，则/d=0.003.；再查；再查p46图图1-31得：得：0.028。 查查p53表表1-3得：得： 三通：三通：1.3；闸阀全开：；闸阀全开：0.17；止回阀全开：止回阀全开：2 ；入入0.5；900弯头弯头 ：0.7553.75 hf出出hf出管出管hfhf出管(/d )查化工原理上册p45表1-1，取0.25mm，则d=0003.57；再查p46图1-3得：0.029查查p53表表1-3得：得： 三通：三通：1.322.6；闸阀；闸阀1/2开：开：4.5522.5；止回阀全开：

14、止回阀全开：2 ；900弯头弯头 ：0.75107.5；出出1.0查查化工原理化工原理上册上册p240可知，换热器的压降范围在可知，换热器的压降范围在10.3101.3kpa，设计取，设计取50 kpa则两台压降为则两台压降为100 kpa 若考虑若考虑1.1的安全系数，则扬程为的安全系数，则扬程为96m液柱液柱87.2+0.389=87.589m(液柱液柱)选泵选泵 根据输送物料的流量、扬程及性质确定选择根据输送物料的流量、扬程及性质确定选择y型油泵。型油泵。具体型号查具体型号查化工工艺设计手册化工工艺设计手册上册上册p798表表7-11确定为确定为65y-1002a型。有关性能如下：型。有关性能如下：流量：流量：23 扬程：扬程：175 m转数：转数：2950r/min 效率：效率：41允许气蚀余量：允许气蚀余量：2.8m 叶轮直径：叶轮直径：2