壳程乳酸-氯化胆酰混合溶液被加热,取(?/?w)0.14=1.05,则
??????0=0.36Re0.55Pr???de??w?130.140.107=0.36??(1.27?104)0.55?6.93?1.05=515.5w/m2?0C0.0271传热面积为
?1?d2?d21???+Ri??d+??d+?+R0m?i?11 =1250.002251??+0.00009??+?++0.00017?4522.5515.5?1480?20=320w/m2?0CK计=1A计=Q5.137?3600==1.765m2
K??tm逆320?0.7?46.78所选换热器的实际传热面积约为
A=NT?d0l=10?3.14?0.025?2.5=1.9625m2 A1.9625==1.11 A计1.765所选换热器型号适合。
()10.3干燥器选型
干燥是很多行业生产流程中重要的和不可少的一个环节,干燥设备的选型合理和使用好坏直接影响到产品质量、生产效率、生产成本、能源消耗、人员劳动强度等指标,由于干燥方法和干燥设备多种多样,同一种物料有多种干燥方式,可使用多种类型的干燥设备,同一种干燥设备又能干燥多种物料,因此,干燥设备的合理选型和正确使用是非常正要的。
干燥方法有三类:
1、机械脱水法2、加热干燥法3、化学除湿法
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我们选用的是加热干燥法,也就是我们常说的干燥,它利用热能加热物料,气化物料中的水分。除去物料中的水分需要消耗一定的热能。通常是利用空气来干燥物料,空气预先被加热送入干燥器,将热量传递给物料,气化物料中的水分,形成水蒸汽,并随空气带出干燥器。物料经过加热干燥,能够除去物料中的结合水分,达到产品或原料所要求的含水率。
我们需要脱去的水分是非结合水分,由于与物料的结合强度小,故易于去除。
加热管的选择和管数的初步估计
因加热管固定在管板上,管板选择考虑到管板厚所占有的传热面积,以及因焊接所需要每端留出的剩余长度,则计算理论管子数n时的管长实际可以按以下公式计算:
L=(L0?0.1)m=(3?0.1)m=2.9m 各效面积A取500m2 n = 1307
加热管的排布方式按正三角形排列,查《常用化工单元设备设计》[3]第163页表4-6,知道当管数为1303时,排布为a=19层,1307与1303相差不大,在这可以取19层进行计算。其中排列在六角形内管数为 =1027根,其余排列在弓形面积内,如果按标准间距即管间距离54mm排列,则有四根管排不下,四根管的总面积为:
A3=1.53m2
鉴于取了1.11的安全系数,如果现在取1303根管,则总面积为:
500?1.53=498.47m2
安全系数为 K=1.108
在安全系数范围内,所以可以不要三根管,取1303根 加热壳体的直径计算
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D=t(b?1)+2e
D-----壳体直径,m; t------管间距,m;
b-----沿直径方向排列的管子数目;
e-----外层管的中心到壳体内壁的距离,一般取e=(1.0~1.5)d0,在此取1.5。
b=2a?1=2?19?1=37
D=0.054?(37?1)+2?0.042?1.5=2.07
参考《糖厂技术准备 第三册》第198页表9-2,本次设计常用标准形式的外循环式干燥器,型号为TWX-550,取标准的壳体直径为2400mm。
分离室直径与高度的校核
分离室的直径取决于分离室的体积,而分离室体积又与二次蒸汽的体积流量及蒸发体积强度有关。
分离室体积计算式:Vi=Wi/?iUi
根据由干燥器工艺计算中得到的各效二次蒸汽蒸发量,再从蒸发体积强度U的数值范围内选取一个值,就可由上式算出分离室的体积。
一般来说,各效的二次蒸汽量不相同,其密度也不相同,按上式计算得到的分离室的体积也不会相同,通常末效体积最大。
蒸发体积强度一般允许值为1.1~1.5m3/(m3?s),在此取
Ui=1.5m3/(m3?s)。
则各效的分离室体积如下:
V1=4.39m3 V2=5.13m3 V3=2.90m3
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V4=3.92m3
为方便起见,各效分离室的尺寸取一致,分离室体积取其中较大者
V=V4=5.13m3,为安全起见,取1.1的安全系数,即分离室的体积取为:
V=5.13?1.1=5.64m3
确定了分离室的体积,其高度与直径符合V=?D2H/4关系,确定高度与直径应考虑以下原则:
(1)分离室的高度与直径比H/D?1~2。分离室的直径不能太小,否则二次蒸汽流速过大,导致雾沫夹带现象严重。
(2)在条件允许的情况下,分离室的直径应尽量与加热室相同,这样可使结构简单,制造方便。
(3)高度和直径都适合于施工现场的安装。 体积与高度的关系式:V=?D2H/4
根据一般分离室的高度与直径比H/D?1~2,在此,取H/D=1.5 则得
D=1684.6mm,
约为1685mm
H=1.5D=1.5?1685=2527.5mm 计算结果表相比,
D=1685?3000 H=2527.5?4900所以选择型号为TWX-550,内满足
设计的要求。
在满足生产要求的前提下,考虑制造和安装的方便性,该分离器的壁厚选取14mm。
10.4人孔的选择
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可以参考《换热器设计》按一般标准,圆形人孔100-400 mm,选取孔径:D=100mm。
10.5 封头的选择
本设计采用标准半椭球形封头封头,设计蒸发罐所用的材料为低碳合金钢, 为了方便,上下封头材料也选择低碳合金钢,壁厚为14mm,所以选择直边高度为40mm。
10.6 底座的选择
底座的选择主要考虑设备试水质量,本设计由于水质量较大,故采用裙式支座,裙式支座选择低碳合金钢,壁厚为28mm,内径为2400+28=2428mm,考虑安装的方便,支座的内径应该比加热体的外径稍大,可以约取2440mm,
10.7 法兰
由于常压操作,所有法兰均采用标准管法兰,平焊法兰,由不同的公称直径,选用相应法兰 (1)进料管接管法兰: (2)出料管接管法兰: ⑶储罐接管法兰: ⑷预热器接管法兰; ⑸储水罐接管法兰:
pg6Dg104,HG5010?58pg6Dg35,HG5010?58
pg6Dg125,HG5010?58pg6Dg69,HG5010?58
pg6Dg346,HG5010?58
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