丙烯-丙烯精馏装置设计化工原理课程设计(编辑修改稿)

丙烯-丙烯精馏装置设计化工原理课程设计(编辑修改稿)内容摘要：

将各式代入（ *）式可得液泛方程线： * 105 * 2qnvh=* 310 * qLh2/* 610 * qLh2 此线记作线（ 5） 计算降液管液泛线上的点：如表所示 液相流量 10 20 30 40 50 气相流量 1101 1069 1034 994 949 2822  bWnL sbWnL sdd hlqhlqguh  第四章 再沸器的设计 一 设计任务与设计条件 1．选用立式热虹吸式再沸器 其壳程以水蒸气为热源，管程为塔底的釜液。 釜液的组成为（摩尔分数）丙稀 =，丙烷 = 塔顶压力： 塔底压力 Pw=1720+ Np hf =1720+142 10－ 3= 2．再沸器壳程与管程的设计 壳程 管程 温度（℃） 100 54 压力（ MPa 绝压） 3． 物性数据 1） 壳程凝液在温度（ 100℃ ）下的物性数据： 潜热： rc= KgKJ/ 热导率：λ c =(m*K) 粘度： μ c = s 密度：ρ c =2） 管程流体在（ 54℃ ）下的物性数据： 潜热： rb=330 KgKJ/ 液相热导率：λ b =(m K) 液相粘度：μ b = s 液相密度：ρ b =液相定比压热容： Cpb= KgKJ/ K 表面张力：σ b＝ 气相粘度：μ v = s 气相密度：ρ v = 蒸气压曲线斜率（ Δ t/Δ P） = m2 K/kg 二 估算设备尺寸 热流量： = Mw V’ rb 1000/3600 ccbbR DDQ  = 2633400w 传热温差： =46℃ 假设传热系数： K=850W/( m2 K) 估算传热面积 Ap = m2 拟用传热管规格为： Ф 25 2mm,管长 L=3m 则传热管数： =286 若将传热管按正三角形排列，按式 NT =3a(a+1)+1。 b=2a+1 得： b= 管心距： t=32mm 则 壳径： =638m 取 D= 取 管程进口直径： Di= 管程出口直径： Do= 三 传热系数的校核 1．显热段传热系数 K 假设传热管出口汽化率 Xe= 则循环气量： =mtmRtKQ0)3~2()1( dbtD S ebt xDW0)3~2()1( dbtD S LdAN pT 0 1) 计算显热段管内传热膜系数 α i 传热管内质量流速： di=252 2=21mm = ( m2• s) 雷诺数： = 10000 普朗特数： = 显热段传热管内表面系数： = ( m2 K) 2) 壳程冷凝传热膜系数计算 α o 蒸气冷凝的质量流量： = 传热管外单位润湿周边上凝液质量流量： = kg/(m• s) = 管外冷凝表面传热系数： = (m2 K) 0sWG tTi Nds 20 40sWG tbiGdRebbPbr CP nriii Pd  crQmTNdmM0M4Re   322/3/13/1 gReoo 3) 污垢热阻及管壁热阻 沸腾侧： Ri= m2• K/w 冷凝侧： Ro=• K/w 管壁热阻： Rw= m2• K/w 4）显热段传热系数 =( m2• K) 2. 蒸发段传热系数 KE计算 传热管内釜液的质量流量： Gh=3600 G = kg/( m2• h) Lockhutmartinel 参数： Xe= 时： 在 X=Xe 的情况下 = 则 1/Xtt= 再查图 3－ 29， α E= X= Xe= 时 = 查设计书 P96 图 3－ 29 得： α ’ = 2）泡核沸腾压抑因数： α =(α E+α ’ )/2= 泡核沸腾表面传热系数 : 0000 11 OmwiiiiL RddRddRddK   dPrA dQPd ivbbbPiribnb        bvvbxxX tt        vbbvxxX tt =( m2• K) 3）单独存在为基准的对流表面传热系数 ： = ( m2• K) 沸腾表面传热系数： KE 对流沸腾因子 ： = 两相对流表面传热系数 : = ( m2• K) 沸腾传热膜系数： = w/( m2• K) = w/( m2• K) = LBC == LCD =L LBC = 4．传热系数 =    PxRd ribi e   XF tttp 1  itptp FnbtPV a    om owi oiiv oE Rod dRd dRddK 11tLP w LmLTissBCWCtKNdptptLL   LLKLKK CDEBcLC 实际需要传热面积： = 5．传热面积裕度： = 54%30% 所以，传热面积裕度合适，满足要求 四 循环 流量校核 1．循环系统推动力： 1）当 X=Xe/3= 时 = 两相流的液相分率： = 两相流平均密度： = 2）当 X=Xe= = 两相流的液相分率： = 两相流平均密度： = 根据课程设计表 3－ 19 得： L=, 则循环系统的推动力： = 2．循环阻力⊿ Pf： tKA mCC Q   AAA CCPH        vbbvxxX tt  1212  XX XR tttt ttL       vbbvxxX tt 39。  121239。  XX XR tttt ttL  RR LbLvtp   139。 _  RR LbLvtp   1_gl tptpbCDD LP     _ ①管程进出口阻力△ P1 进口管内质量流速： =(m2 s) 釜液进口管内流动雷诺数： = 进口管内流体流动摩擦系数： = 进口管长度与局部阻力当量长度： = 管程进出口阻力 : = ① 传热管显热段阻力△ P2 =(m2 s) = = = ② 传热管蒸发段阻力△ P3 a. 气相流动阻力△ Pv3 G=(m2 s) 取 X=2/3Xe 则 =(m2 s)。