化工流体传热课程设计任务书。
专业班级姓名学号。
一)设计题目：真空蒸发制盐系统卤水分效预热器设计
二)设计任务及条件。
1、蒸发系统流程及有关条件见附图。
2、系统生产能力： 万吨/年。
3、有效生产时间：300天/年。
4、设计内容： 第三效预热器（组）第 3 台预热器的设计。
5、卤水分效预热器采用单管程固定管板式列管换热器，试根据附图中卤水预热的温度要求对预热器（组）进行设计。
6、卤水为易结垢工质，卤水流速不得低于0.5m/s。
7、换热管直径选为φ38×3mm。8、卤水物性参数随温度的变化，当手册查不到时，可按水的变化规律推算。
三）设计项目。
1、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、核算总传热系数；5、核算压降；6、初步经济衡算；7、确定预热器附件；8、设计评述。（四）设计要求1、根据设计任务要求编制详细设计说明书。2、按机械制图标准和规范，绘制预热器的工艺条件图（2#），注意工艺尺寸和结构的清晰表达。
目录。一．设计简介5
二．设计项目。
1．由物料衡算确定卤水流量5
1.1生产时间5
1.2计算数据。
1.3体积流量与质量流量5
2.假设k计算传热面积。
2.1热力学数据的获取6
2.2热负荷计算7
2.3水蒸气耗量7
2.4确定流体流经7
2.5计算平均温度差及壳程数的确定7
2.6假定k值。
2.7估算传热面积。
3.确定预热器台数及工艺尺寸。
3.1预热器台数确定8
3.2换热管选择8
3.3管程数和传热管数8
3.4壳体内径9
3.5折流挡板的选用10
4.核算总传热系数。
4.1管程对流传热系数11
4.2壳程对流传热系数12
4.3污垢热阻选取13
4.4总传热系数13
4.5设计结果汇总14
5.核算压降。
5.1管程压降15
5.2壳程压降16
6.确定预热器主要部件。
6.1壳体17
6.2管板17
6.3管箱18
6.4排液孔18
6.5接管18
6.6折流挡板20
6.7拉杆及定距管20
6.8支座20
7初步经济衡算。
7.1操作费用21
7.2设备费用21
8.设计评述22
主要符号说明23
参考文献。一．设计简介。
海水晒盐是一种古老且目前最常用的制盐方法。在海水结晶蒸发后析出的卤水中含有钠离子、氯离子、钙离子、镁离子，且富含氯化钠，浓度可达25%。可见从卤水中制盐，可以有效地利用海水的化学资源，且环境友好。
本文详细介绍了分效预热卤水真空蒸发制盐系统中预热系统的第三效预热器组第三台换热器的设计。将前一效的二次蒸汽以及从卤水中蒸发的水蒸气作为加热原料预热卤水，再将预热的卤水加入到蒸发器中，充分地利用了生蒸气的热量，节约能源。本组成员共三人设计第三效换热器，采用三台换热器串联的形式，本设计中说明的换热器是将卤水从61℃升温到83℃，既作为串联的换热器组中的第二台。
二．设计项目。
1.由物料衡算确定卤水流量。
1.1 已知参数。
卤水的物性参数表。
卤水典型组成/(g/l)
35℃时卤水的物性参数。
固体氯化钠晶体的密度：2200kg/m3
盐浆能顺畅流动时的固相体积分率：0.06
1.2生产时间。
系统生产能力60万吨每年，有效生产时间300天每年，每天按24小时计算。
则生产时间
1.3计算数据。
1、相关物性数据表。
卤水定性温度：t=72℃
根据定性温度，通过类比水的变化规律得到72℃下卤水的物性数据为：
密度ρ=1159.4kg/m3
定压比热容cp=3.74[kj/(kg.℃)
粘度μ=0.21×
导热系数λ=0.61×10-2w/(m.℃)
循环水蒸气定性温度 t=95℃
根据定性温度，查的95℃下水蒸气的物性数据为：
密度ρ=0.5039kg/m3
定压比热容cp=[kj/(kg.℃)
粘度μ=导热系数λ=w/(m.℃)
潜热 r=2271kj/kg
1.3体积流量与质量流量。
nacl生产力 w=80万吨/年=30864.20g/s
卤水的消耗量：
故进入第二效预热器的卤水流量：
卤水的质量流量：
2.假设k计算传热面积。
2.1热力学数据的获取。
加热介质为30.0kpa饱和水蒸气，查得该压力下饱和蒸汽温度为66.5℃[2]
查得水蒸气在60℃以及70℃下的物性数据如下表所示。
则水蒸气在定性温度下的物性数据通过牛顿法[11]求得 ρ=169.79kg/m3 ，r=2339.6kj/kg，μ=1.068× 。
查得饱和水在60℃以及70℃温度下的物理数据 [2] 如下表所示。
同样通过牛顿法对数据进行处理，得到饱和水在定性温度下的物理数据。
k=0.6647w/(m2.℃)
2.2热负荷计算。
2.3水蒸汽耗量。
假设水蒸气全部冷凝成水，且在饱和温度下排出，则。
2.4确定流体的流经该设计任务的热流体为饱和低压水蒸气，冷流体为精制卤水。卤水被加热，且卤水为易结垢流体，压力为常压大于水蒸气。令卤水走管程，饱和低压水蒸气走壳程。
2.5计算平均温度差及壳程数的确定。
暂按单管程单壳程考虑，且水蒸气侧发生相变恒温，则冷热流体流向对结果无影响。这里暂按逆流考虑：
水蒸气 95→95
卤水 83←61
由r,p值查阅文献[2]，得=1，因》0.8,选用单壳程既可行。
2.6假定k值。
k值范围为570~1200，取k=1100w/(m2.℃)
2.7估算换热面积
换热器课程设计
目录。一 设计意义3 二 主要参数说明3 三 设计计算5 1 确定设计方案5 2 确定物性数据5 3 计算总传热系数5 4 计算传热面积6 5 工艺结构尺寸6 6 换热器核算8 1 热量核算9 2 换热器内流体的流动阻力9 3 换热器主要结构尺寸和计算结果总表10 7 选用一台合适的离心泵11 四 ...
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化工原理。课程设计说明书。某生产过程的流程如图3 20所示。反应器的混合气体经与进料物流换热后，用循环冷却水将其从110 进一步冷却至60 之后，进入吸收塔吸收其中的可溶性组分。已知混合气体的流量为242801，压力为6.9，循环冷却水的压力为0.4，循环水的入口温度为29 出口的温度为39 试设计...
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