化工流体传热课程设计

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1、 1 目录 1、 设计任务书 2、 说明书正文2 设计简介2 由物料衡算确定卤水流量2 假设 K 计算传热面积3 确定预热器的台数及工艺结构尺寸4 核算压降5 核算总传热系数5 第三台换热器进出口温度核算7 确定预热器附件9 设计结果概要或设计一览表9 设计评述10 3、 符号说明11 4、文献12 2 说明书正文 （一） 设计简介：换热器（英语翻译：heat exchanger） ，是将热流体的部分热量传递给冷流 体的设备，又称热交换器。换热器是化工、石油、动力、食品及其它许多工业部门的通用设 备，在生产中占有重要地位。在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器 和再沸器等，应用

2、更加广泛。换热器种类很多，但根据冷、热流体热量交换的原理和方式基 本上可分三大类即：间壁式、混合式和蓄热式。在三类换热器中，间壁式换热器应用最多。 设计背景为一年产工业盐 30 万吨的化工厂的具有分效预热的卤水真空蒸发制盐系统（平流 进料、顺流进料） ，共采用了 3 组预热器进行多效蒸汽热能的回收利用，并对进入蒸发塔的 卤水进行预热， 设计要求本班每组进行一台预热器的设计， 使通过其中的卤水达到相应的预 热温度， 本小组进行的是 III 效预热器的设计。 设计内容包括： 预热器中换热器类型的选择、 台数的确定以及换热器的连接安装等。 （二） 由物料衡算确定卤水流量 查表得 9.6KPa 饱和水

3、蒸气对应的饱和温度为 44.5 则由经验得 盐浆的出口温度 44.5+8=52.5 查 NaCl 的溶解度表得 52.5下 NaCl 的溶解度 37.0g/100g 水 由年产量 30 万吨的，每小时盐浆的体积： 3 V盐浆= 43 3 301010 31.57 3002422000.6 m 每小时饱和盐水的体积 V饱和盐水= 43 3 301010 31.5712.63 300242200 m 每小时饱和盐水中含 NaCl mNaCl= 33 12.63101037.0104673.1kg 由附图中卤水典型组成知 NaCl(卤水)=293.76g/L 每小时 NaCl 产量 m产NaCl=

4、43 301010 41666.67 30024 kg 每小时精制卤水体积 V= ( N aC lN aC l N aC l mm 产 卤 水 ） = 3 41666.674673.1 157.75 293.76 m 则效预热器中卤水的体积流量 Vs=78%V= 3 157.7578% =123.045m/ h 即 3.4210-2m3/s 则 Ws=39.92kg/s （三） 假设 K 计算传热面积 效预热器卤水的进出口温度分别为 55，61 则取卤水的定性温度 t1=（55+61）2=58 由水蒸气的物性推算卤水 58物性 密度（kg/m3） 1167.24 比热容 Cp(kJ/(kg ) 3.39 粘度（Pas） 1.