甲苯生產(chǎn)芳烴分離工段換熱器計算及選型過程案例目錄TOC\o"1-3"\h\u3335甲苯生產(chǎn)芳烴分離工段換熱器計算及選型過程案例 1146181.1芳烴分離工段換熱器工藝參數(shù) 10221881.1.2流股參數(shù)確定 10298981.1.3設(shè)計溫度 10249321.1.4設(shè)計壓力 1011311.1.5傳熱系數(shù) 10265661.1.6流體空間選擇 119141.1.7EDR數(shù)據(jù)輸入 1174301.2換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計 1137911.2.1換熱器結(jié)構(gòu)形式選擇 11125351.2.2換熱管的選擇 1136171.2.3選型結(jié)果 12279511.3芳烴分離工段換熱器換熱器強度校核 1427731.4芳烴分離工段換熱器選型匯總 151.1芳烴分離工段換熱器工藝參數(shù)1.1.2流股參數(shù)確定流股參數(shù)見表9。表9流股參數(shù)一覽表名稱壓力/（bar）溫度/（℃）質(zhì)量流量（kg/s）氣相分率介質(zhì)管程入口1.31121.651.34670甲苯產(chǎn)品管程出口1.26401.34670甲苯產(chǎn)品殼程入口4301.79050冷卻水殼程出口3.88401.79050冷卻水1.1.3設(shè)計溫度以工作溫度為設(shè)計溫度依據(jù)，工作溫度一般為15℃-30℃。殼程設(shè)計溫度這里取140℃，管程設(shè)計溫度這里取60℃。1.1.4設(shè)計壓力該換熱器的殼程操作壓力為1.31bar，管程操作壓力為4bar。設(shè)計溫度下的最大工作壓力為換熱器的設(shè)計壓力，是一般正常工作壓力的1.1倍。殼程設(shè)計壓力這里取1.44bar，管程設(shè)計壓力這里取1.4bar。根據(jù)出口絕壓小于0.1MPa（真空條件），壓降必須小于或等于進(jìn)口壓強的40%；根據(jù)出口絕壓大于0.1Mpa，壓降必須小于或等于進(jìn)口壓強的20%REF_Ref74257330\r\h[16]，可知殼程的最大允許壓降為0.26bar，管程的最大允許壓降為0.8bar。1.1.5傳熱系數(shù)該換熱器是段間換熱器，殼程介質(zhì)基本上是鹽溶液；管程介質(zhì)是冷卻水。由此可確定本換熱器殼程介質(zhì)污垢熱阻和管程的介質(zhì)污垢熱阻均為0.000172m2·K/W。1.1.6流體空間選擇殼程走冷流體，管程走熱流體REF_Ref74257347\r\h[17]。1.1.7EDR數(shù)據(jù)輸入將流股信息、允許壓力、污垢系數(shù)等數(shù)據(jù)導(dǎo)入EDR，EDR輸入結(jié)果見圖9。圖9EDR輸入結(jié)果1.2換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計1.2.1換熱器結(jié)構(gòu)形式選擇該換熱器選擇工業(yè)上最常見的管殼式換熱器，并選擇其中的固定管板式換熱器。（1）前端管箱的確定為了便于清潔選用D型前端管箱。（2）殼體型式選擇換熱器的殼體選用E型殼體。（3）后端管箱確定后端管箱采取工業(yè)上常用的M型管箱。1.2.2換熱管的選擇結(jié)合JB/T4715-92要求規(guī)定，選擇管子外形為光滑管，本設(shè)計的換熱器中的換熱管內(nèi)徑確定為25mm，管厚確定為2mm。常選擇的正三角形為換熱管排列方式，確定管心距為32mm。管長6000mm，56根換熱管。殼程公稱直徑（內(nèi)徑）295mm，壁厚8.4mm。本換熱器污垢熱阻較大為了提高傳熱系數(shù)，且不改變壓力降，選擇單弓形折流板REF_Ref74257371\r\h[18]，56mm間距，22塊折流板數(shù)，圓缺率為25%。1.2.3選型結(jié)果用EDR進(jìn)行校核，換熱器選型結(jié)果見圖10。圖10換熱器（E0404）選型結(jié)果由上述計算結(jié)果可以看到，設(shè)計余量為34%，本設(shè)計換熱器的換熱面積為26.4m2，符合設(shè)計要求；0.17-0.19m/s的殼程流速，0.51m/s的管程流速，滿足無氣液混合進(jìn)出料；流態(tài)分布合理，經(jīng)濟(jì)流速范圍；當(dāng)殼程壓降為0.05615bar時，壓力降低1.3%，當(dāng)管程壓降為0.12435bar時，壓力降低3.1%，壓降都在可接受范圍內(nèi)?？倐鳠嵯禂?shù)（含污垢熱阻）為149W/(m2·K)。此外，換熱器管程與殼程的流體的雷諾數(shù)Re>6000，說明湍流為本設(shè)計的流體形態(tài)，符合設(shè)計要求。根據(jù)選型結(jié)果得出，換熱器（E0404）型號為BEM295-1.0-25-6/25-2I。1.3芳烴分離工段換熱器換熱器強度校核通過SW6軟件對芳烴分離工段換熱器（E0404）強度校核，校核結(jié)果見表10。表10芳烴分離工段換熱器（E0404）強度校核結(jié)果1.4芳烴分離工段換熱器選型匯總換熱器（E0404）計算與校核匯總見表11.表11換熱器計算以及校核匯總表換熱器E0404殼程管程設(shè)計壓力Ps0.144MPa設(shè)計壓力Ps0.44MPa設(shè)計溫度Ts140℃設(shè)計溫度Ts60℃殼程直徑Di295mm換熱器換熱管詳情換熱管直徑Φ25×2mm管心距32mm管長6000mm管子排列方式正三角形管數(shù)目56折流板間距56mm計算結(jié)果