合成氨车间变换气冷却器设计..
化工原理课程设计-年产合成氨2万吨小合成氨厂变换工段水加热器的设计
化工原理课程设计年产合成氨2万吨小合成氨厂变换工段水加热器的设计设计背景本换热器的设计来自于以煤为原料的中小型氨厂，大都采用多段中变的方法；由于半水煤气中不含水蒸汽，为了完成变换反应，需添加大量外供蒸汽，构成了氨厂的高能耗工序之一。
此换热器既是回收湿变换气（变换炉出）的显热，以预热入口的半水煤气，借以节约能量，使热能回收。
设计条件1、湿变换气的组成：成分CO2H2N2H2Omol % 18.55 32.73 10.75 37.792、湿变换气的进口温度：T1 = 229 ℃3、去离子水的出口温度：t2≦140 ℃工艺参数：1、操作压力：9 kg(f)/cm2（湿变换气）2、湿变换气通过水加热器的压力降ΔP ≦100 kPa注意事项：1、物性计算中单位的换算（mol与kg）；2、换热器设计中管、壳程的选择。
附：混合物料的物性计算（气体）一、 密度：RTMP M =ρ 其中：ρM ：混合气体的密度（kg/m 3）；P ：操作压力（Pa ）；M ：混合气体的分子量， y i ：i 组分的摩尔分率； M i ：i 组分的分子量； R ：气体常数（J/kmol ⋅K ）； T ：操作温度（K ）二、 粘度：采用Herning-Zipper 法（《化学工程手册》（第一卷），P1-386）∑∑===ni ii ni iiiM My My 15.015.0)()(μμ其中：μm ：混合气体的粘度（Pa ⋅s ）；μi ：i 组分的粘度（Pa ⋅s ）；注：气体的粘度一般不随压力而变，只有当P > 4⨯106 Pa （即40.8 kg(f)/cm 2）时才考虑（略为增大）（教材P24）。
三、 比热容：混合气体的比热容可通过质量分率加和进行计算：∑==ni i i M Cp y Cp 1其中：Cp M ：混合气体的比热容（kJ/kg ⋅K ）；Cp i ：i 组分的比热容（kJ/kg ⋅K ）四、 导热系数：∑∑===ni ii ni iii m My My 13/113/1)()(λλ其中：λ M ：混合气体的导热系数（W/m ⋅K ）；λi ：i 组分的导热系数（W/m ⋅K ）注：气体的导热系数与压力无关（当P 介于2.7 kPa ～200 kPa 之间），气体的λ介于0.006～0.4 W/m ⋅K 。
合成氨冷却器设计
课程设计说明书目录目录 (1)1换热器概述 (3)1.1列管换热器结构 (3)1. 2列管换热器分类 (3)1. 3列管换热器主要部件 (5)2换热器工艺设计 (5)2.1换热器工艺方案确定 (6)2.1.1冷却介质选择 (6)2.1.2换热器类型选择及流体流动路径选择 (6)2.1.3 流体流速选择 (6)2.2列管式换热器的工艺计算 (6)2.2.1确定物性数据 (6)2.2.2初算换热器传热面积 (7)3主要工艺及基本参数计算 (7)3.1换热管相关设计 (7)3.2其他部件相关设计及计算 (8)4换热器核算 (9)4.1传热能力核算 (9)4. 2换热器压降计算及校核 (10)5换热器主要工艺结构参数和计算结果一览表 (11)参考文献 (12)化工原理课程设计任务书1 设计题目—合成氨车间变换气冷却器设计设计一台列管式换热器以完成合成氨车间用冷却水冷却变换气的任务。
2 设计条件（1）变换气处理量：6000Nm³/h入口温度145℃，出口温度57℃；允许压降：不超过4000Pa；（2）变换气物性数据分子量：17；密度为0.925kg/m3；粘度为：0.0155mPa.S；比热容为：1.9 kJ/（kg. ℃）；导热系数为：0.058 W/（m. ℃）；（3）冷却水水质：处理过的软水全年最高温度：30℃3 设计要求完成换热器的工艺设计，主要包括：（1）设计方案的确定：逆流或并流，冷却水进出口温度、流体流速择等；（2）换热器形式和流体的空间确定；（3）物料衡算和能量衡算：传热量，冷却水消耗量，平均温差；（4）换热器结构设计：管程和壳程，传热面积，管长和管子数，壳体直径，管板和折流板；（5）传热系数K的计算与校核，压降计算与校核；（6）编写设计说明书，画换热器工艺条件图；（7）对设计过程的评述和有关问题的讨论。
4 成果提供（1）设计说明书一份；（2）换热器工艺条件图一张（2#）。
1 换热器概述换热器，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。
合成氨冷冻工段过冷器设计 毕业设计
2.评述换热器在生产中的地位、作用及设备选型（附工艺流程图）
3.单体设备工艺计算及初选设备轮廓尺寸（管径、管长、管子数、管程数、壳径、壳程数等）
合成氨变换工段工艺设计
合成氨变换工段工艺设计合成氨是化工工业中的重要原料，广泛应用于制取尿素、硝化铵等农业肥料，以及制取氨水、氨盐、化肥、染料等合成工艺中。
合成氨变换工段是合成氨生产中的关键环节，其工艺设计对合成氨的产量、质量以及能耗等方面有重要影响。
一、工艺概述合成氨的变换反应器是将反应物氮气和氢气通过催化剂的作用，在一定条件下发生气相合成反应，生成合成氨。
反应器通常采用固定床催化剂反应器，催化剂的选择和催化剂床层的设计都是工艺设计的重要环节。
冷凝器主要用于对反应产生的氨气进行冷凝回收，常见的冷凝器有直接冷凝器和间接冷凝器两种形式，工艺设计中需要根据具体情况选择适用的冷凝方式。
循环气压缩机主要用于将反应器中未反应的气体通入新的循环，提高气相合成反应的转化率。
在工艺设计中，需要考虑压缩机的压比、功率消耗等参数。
氨气的分离净化装置主要用于对合成氨中的杂质进行去除，提高合成氨的纯度。
常用的分离净化装置有吸附装置、膜分离装置等，具体的工艺设计需要根据生产要求和经济效益进行选择。
二、工艺参数及控制合成氨的变换工段的工艺参数主要包括反应温度、反应压力、空速、催化剂活性等。
这些参数直接影响合成氨的产率、选择性和能耗。
反应温度是合成氨变换反应的重要参数，通过控制温度可以提高反应速率和转化率，但过高的温度会导致副反应的发生，降低合成氨的选择性。
反应压力主要用于控制氨气的产量和能耗，压力越高产氨越多，但能耗也相应增加。
空速是指单位时间内通过反应器的氮气体积，可以通过调控压力和进气量来实现，过小的空速会影响反应的效果，而过大会导致固定床催化剂的床层冲击和阻力升高，影响反应转化率。
催化剂活性主要指催化剂的活性组分含量和粒径等参数，这些参数会影响合成氨的选择性和催化剂的寿命。
在工艺设计中，需要考虑这些参数的合理选择和控制，以提高合成氨的产量和质量，并降低能耗。
三、能耗控制合成氨的变换工段是合成氨生产中的能耗重点。
能耗的控制主要体现在压力控制、催化剂选择和热交换等方面。
「年产三万吨合成氨厂变换工段工艺设计」
年产三万吨合成氨厂变换工段工艺设计一、工艺流程概述1.原料准备：将天然气（主要是甲烷）与空气作为主要原料，通过气体净化系统去除其中的杂质、硫化物和水分。
2.原料配送：将净化后的天然气和空气分别输送至气体净化系统进行进一步的处理和分析。
3.变换反应槽：将净化后的天然气和空气通过压缩机压缩至一定压力后，经过暖气交换器加热至高温（约500-600℃），再进入变换反应槽。
4.变换催化剂：在变换反应槽中，使用催化剂（通常是高温高压下的铁-钴催化剂）促进N2和H2的反应。
反应生成的合成氨会随气流从反应槽中流出。
5.除气系统：将反应槽中的气体通过除尘器，冷却器和吸附剂等设备进行处理，去除其中的固体颗粒、水分和其他杂质。
6.合成氨回收：经过除气系统处理后的气体中仍含有未反应的氮气和氢气，通过压缩机再次压缩进入蒸馏塔。
在蒸馏塔中，根据不同的沸点，将氨气和氮气分离开来，再通过冷凝器冷凝为液态氨。
7.废水处理：在工艺过程中产生的废水会经过处理系统去除其中的有机物和杂质，以保证排放的废水符合环保要求。
二、设备布置和操作要点1.变换反应槽的设计要考虑到温度、压力和气体流动速度的控制。
同时，需要定期更换催化剂，以维持优良的反应性能。
2.除气系统中的设备要进行定期维护和清洁，确保其正常工作和去除气体中的杂质、固体颗粒和水分。
3.合成氨回收装置要根据产品质量要求设置合适的操作参数，例如蒸馏塔的温度和压力。
此外，冷凝器的冷却水流需要保持稳定，以确保气体顺利冷凝为液态氨。
4.废水处理系统应配置适当的物理和化学处理单元，如过滤器、沉淀池和生物处理等，以达到废水排放标准。
5.需要建立相应的安全措施，如设立监测系统，确保气体和液体在整个工艺中的安全运输和使用。
三、工艺控制和性能优化1.在变换反应槽中，可以通过调节供气比例、压力和温度等参数来控制合成氨的产率和选择性。
同时，也可以根据反馈控制系统监测和调整催化剂的性能。
2.除气系统中的设备可以通过监测气体的组成和温度、压力等参数，来调整操作参数，以达到满足产品质量要求的除气效果。
合成氨变换工段工艺设计
1.4 工艺流程简述全低变的工艺流程示意图见图1-1。
图1-1 低温变换工艺流程示意图Fig1-1 Schematic diagram of the low tem p erature conversion p rocess半水煤气首先进入油水分离器，脱除部分固体和液体杂质后进入活性炭滤油器，进一步脱除杂质。
经净化的半水煤气进入变换气换热器与从第二变换炉出来的变换气进行逆向热交换，使其温度上升到180 ℃左右，变换气温度下降到160 ℃左右。
出变换气换热器的半水煤气再进入煤气换热器与从第一变换炉出来的变换气进行逆向热交换，变换气自身的温度下降到300 ℃左右，半水煤气升温到200 ℃左右。
出煤气换热器的半水煤气与来自管网的中压水蒸气混合，一方面使半水煤气温度上升到变换反应温度，另一方面使半水煤气增湿，并达到设计要求所需要的汽气比进入第一变换炉发生变换反应，在第一变换炉内CO 的变换率可达到60%左右。
经第一变换炉变换后出来的变换气进入煤气换热器与半水煤气逆向换热后进入淬冷过滤器I ，逆向与喷淋下来的冷却水换热并使冷却水汽化，此时变换气的温度下降到230 ℃左右，冷却水和变换气换热后汽化，从而使蒸汽含量达到设计要求，湿变换气进入第二变换炉第一段催化剂床层进行变换反应。
经第二变换炉第一段催化剂床层变换反应后CO 的变换率可达到85%左右，温度上升到280 ℃左右进入淬冷过滤器II ，逆向与喷淋下的冷却水进行热交换，使其温度下降到190 ℃左右，同时补充水蒸气，达到设计要的汽气比进入第二变换炉第二段催化剂床层进行变换，最终CO 的变换率可达到99%。
出第二变换炉第二段的变换气经过变换气换热器后，再经过变换气冷却器降温至40 ℃左右，去后续工段。
第二章 物料衡算及热量衡算2.1设计条件计算基准：1吨NH 3。
设备生产能力：t/h 7222.92430010703=⨯⨯ 由设计所给条件取每吨氨耗用半水煤气3520Nm 3,则每小时的半水煤气用量为：3520×9.7222=34222.2 Nm 3/h初始半水煤气组成见下表2-1。
年产50万吨合成氨项目变换气水冷器设备设计
摘要现在化工产业是我国经济发展的支柱产业，这一现象还将会持续很久，换热设备是化工设备中的一种典型而且非常重要的设备。
换热器在化工生产中发挥着巨大的作用，固定管板式换热器是一种十分典型的管壳式换热设备，是当今使用非常广泛的一种换热设备。
选用这样结构紧凑、简单的换热器可靠性很高，适应性也很广，而且具有换热表面的清洗方便，生产成本也非常低，选用的材料范围很广泛的优点。
在高温高压和大型换热器中，这种换热器有很大优势。
这次设计的题目是年产50万吨合成氨项目变换气水冷器设备设计：该设备的换热面积为247.5mm2，工艺结构尺寸的计算：管程数（1管程），管程和壳程压力降的计算（小于等于10MPa），换热管的尺寸和数量（内径：20mm 数量：504根），壳体内径计算得（900mm），壳程数计算得（1壳程），折流板的选型（弓形折流板，19块）等。
换热器的强度计算在经过水压试验以及压力校核之后对管箱和筒体厚度的计算和校核，对壳体和管箱开孔的补强，对法兰的计算以及法兰强度的核算。
所得出的结果全部是符合标准的。
关键词：换热器，工艺，结构，强度AbstractThe chemical industry is still the pillar industry of China's economic development, and the mention of chemical equipment will have to mention theheat exchange equipment. Heat exchanger plays a huge role in the chemical production, fixed tube plate heat exchanger is a shell and tube type is a typicalheat transfer equipment, is the use of a very wide range of heat transferequipment. To choose such compact structure, simple heat exchanger has highreliability, adaptability is wide, and has convenient cleaning heat transfer surface, the production cost is also very low, the advantages of a wide range of material selection. In the high temperature and high pressureThis design topicis 400000tons /PVCproject crude vinylchloride purification,compression device of hot water cooler,Water cooler area calculation for (heat transfer area: 323.8mm2), calculation of process dimensions: tube number (1 tubes), calculation of tube side and shellside pressure drop (less than or equal to 0.4MPa), change the size and quantityof heat tube (diameter: 21mm number: 1425), shell diameter thecalculated (1400mm), shell number calculated (1 shell), selectionof baffle(baffle, block).Heat exchanger strength calculation after water pressure test and pressurecheck on the tube box and tube thickness calculation and verification, the shell and tube box opening reinforcement, calculation and strength offlange toflange calculation. The results are consistent with the standard.(B: flange flange), baffle, heat pipe (asbestos rubber sheetgasket, gasket),support (saddle) selection and specification.Keywords: heat exchanger, craft,structure, intensit目录摘要 (1)Abstract (1)前言 (1)第一章生产工艺的介绍 (2)1.1生产项目简介 (2)1.2该项目在世界以及我国的现状 (2)1.3工艺流程介绍 (3)第二章换热器的工艺计算 (3)2.1 设计任务 (3)2.2 确定设计方案 (4)2.2.1 换热器类型的选择 (4)2.2.2 流程安排 (5)2.3 工艺结构设计 (5)2.3.1 物性参数的确定 (5)2.3.2 估算传热面积 (6)2.3.2.1热流量以及的热负荷的确定........ 错误!未定义书签。
小合成氨厂低温变换工段工艺设计综述
《化工工艺设计任务书》变换工艺设计说明书设计题目小合成氨厂低温变换工段工艺设计课题来源小合成氨厂低温变换工段工艺设计变换工段化学工艺设计标准变换工段在合成氨生产起的作用既是气体净化工序，又是原料气的再制造工序，经过变换工段后的气体中的CO含量大幅度下降，符合进入甲烷化或者铜洗工段气质要求。
要求：1. 绘制带控制点的工艺流程图2. 系统物料、能量衡算3. 系统主要设备能力及触媒装填量核算4. 该工段设备多，工艺计算复杂，分变换炉能力及触媒装填量核算、系统热量核算和系统水循环设备及能力核算。
变换工艺流程低压机四段来的半水煤气压力2.0 MPa，温度40℃的半脱气经热水洗涤塔除去气体中的油污、杂质，进入饱和塔下部与上部喷淋下来的166～175℃的热水逆流接触，进行传质传热，使气体中的水汽含量接近饱和，从塔顶出来到蒸汽喷射器，补入外管来的高压蒸汽，进一步提高气体的温度和水气比，使H2O/干气＝0.6～0.7。
达到变换所需的液气比值。
接着气体进入半水煤气换热器Ⅰ，半水煤气换热器Ⅱ管内加热，温度升至300℃，经过加压电炉进入中变炉内。
中变炉触媒分三段，每段各装一层触媒，上段出口变换气CO含量13～15%，温度437℃，通过甲烷化加热器壳程换热和增湿器降温，增湿温度降至370℃进入中变二段，二段出口CO变换率8～9%，温度403℃进入增温器，三段出口变换气中，CO 3～3.5%，温度386℃，经过半水煤气换热器Ⅱ和半水煤气换热器Ⅰ的管间，加热进中变的半水煤气，温度降至285℃然后进入一水加热器被管内的循环热水降温至185℃，进入低变炉进行低温变换。
低变炉触媒分上、下两段，每段各层一层耐硫变换催化剂，上段出口变换气温度222℃，含CO 0.5～0.6%，进入段间冷却器管间，温度降至190℃，进入低变炉下段反应，出口变换气温度232℃，含CO 0.2～0.3%，进入二水加热器降温后，温度170℃进入热水塔与饱和塔底出来的热水逆流接触，进行传质传热，进一步降温并回收热量，147℃的变换气接着又进入脱盐水预热器管内与来自脱盐水站的脱盐水换热后进入变换气水冷器管间，出来后温度降至40℃，在变换气水分离器内，分离冷凝水后去变脱工段。
2万吨合成氨第二热交换器设计要点
目录1 引言.........................................................................................................................................1.1 课题目的.......................................................................................... 错误！未定义书签。
1.2 工艺流程简述.................................................................................. 错误！未定义书签。
1.3 换热器的选型.................................................................................. 错误！未定义书签。
2 第二热交换器的工艺计算................................................................. 错误！未定义书签。
2.1 设计条件.......................................................................................... 错误！未定义书签。
2.2 确定湿变换气的物性参数.............................................................. 错误！未定义书签。
2.3 确定湿混合气的物性参数.............................................................. 错误！未定义书签。
2万吨合成氨变换系统第二热交换器毕业设计前言
换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体，实现化工生产过程中热量交换和传递不可缺少的设备。
本次设计主要以合成氨变换工段第二热交换器为研究对象，在查阅国内外众多文献的基础上，对换热器的用途和结构进行研究，从而对换热器进行完整的设计。
本文主要以湿混合煤气和湿变换气为介质，按实际设计步骤依次进行工艺计算、结构设计和强度校核，并画出CAD结构图。
工艺设计主要是通过介质的物性参数以及它们所处的工作状态进行热负荷和换热面积的计算，在完成任务的基础暂定换热器的一些尺寸。
结构设计主要是进行换热管、筒体、封头、管板、法兰、接管、支座的选型与设计，其思路是在设计条件的规范下，从材料的选择和结构设计入手，辅以合理的强度计算与校核得到设备所用结构。
关键词换热器工艺计算结构设计合成氨毕业设计外文摘要Title The Design of the Second Heat Exchanger in 20,000 Tons ofSynthetic Ammonia Factory Alternates SystemAbstractThe heat exchanger is the process of heat to the cold fluid, chemical production process of heat exchange and transmission of essential equipment. The design is mainly to the second heat exchanger of the ammonia conversion section as the research object, based on access to many domestic and foreign literatures, study the purpose and structure of the heat exchanger, complete the design of heat exchanger. This paper mainly in the wet mixed gas and wet shift gas as the dielectric, according to the actual design steps of process calculation, structure design an strength check, and draw the heat exchanger CAD structure. Process design is mainly through the medium of the physical parameter and working condition to calculate the thermal load and heat-exchange area，in task is the basis of some of the heat exchanger size. Structure design is the main heat exchange tube, barrel, sealing head, tube plate, flange, takeover, type selection and design of the bearings. the idea is under design conditions and based on the choice of materials and structure of the design, with reasonable strength calculation and checking to get equipment used structure.Key Words Heat exchanger process design structure design ammonia1 引言1.1 合成氨工业合成氨主要用于制造氮肥和复合肥的制造工业中，氨作为工业原料和氨化饲料，用量约占世界产量的12％。
合成氨变换工段换热器设计
合成氨变换工段换热器设计合成氨变换工段换热器设计，说起来，啊，真是个“活儿”。
说它难吧，不至于，毕竟我们现在是做了这么多年化工设备了，手上有的是经验；但要说简单，嗯，也不那么简单。
每个小细节都可能影响到工艺的效率，甚至整个生产线的稳定性。
所以呢，咱们就得好好琢磨琢磨这个换热器的设计，弄明白它为什么这么重要，怎么把它设计得又经济又高效，做到事半功倍。
得先弄个大概的概念，换热器就像是一个“温暖的桥梁”，把不同温度的物质连接起来。
想象一下，工厂里气体温度很高，反应物要在一个合适的温度下进行反应，冷却液却得保持低温，这时候就得用换热器把热量从一个流体传递到另一个流体。
说起来挺简单的，但实际操作中，可是需要一点“巧劲”的。
要设计得合适，得考虑的因素可多了，比如流体的性质、流速、温差，还有热效率。
设计得好，节省的就是能耗，能省一分是一分，谁不愿意省呢？你想，整条生产线运行下来，能省点钱，那可是相当可观的。
换热器的基本结构到底是啥呢？不就是管子嘛，管里流气体，管外流液体，热量通过管壁传递。
听起来简单吧？但如果细究起来，那就不那么容易了。
这个管子得有合适的材质，耐高温，耐腐蚀，还得有足够的导热性，不然你光给它买个好看又贵的管子，那效果可就差了。
再说了，换热器里面的流体，流速得合适，既不能太快，也不能太慢，要不然热量根本传不过去。
太快了，热交换时间不够，效率低；太慢了，反而会浪费空间和材料。
所以，合适的流速是设计的关键。
你还得考虑压力损失的问题。
这个压力差一旦大了，流体的流动就会变得困难，甚至会影响到整个生产过程的稳定性。
换热器设计得不合理，可能流体流动不顺畅，甚至会堵塞，这时候你就得花费更多的精力去清理和维护了。
很多时候换热器在运行的时候，由于热膨胀的关系，温度变化也会引起一些机械应力，这也是我们得考虑的一点。
说到这里，可能有人会想，设计一个换热器就这么复杂，怎么办呢？很多时候我们不是“头痛医头，脚痛医脚”，而是从整体角度去设计。
年产二十万吨合成氨变换工段工艺设计
4、二氧化碳
CO2为变换反应的产物，除去CO2有利于反应平衡向生成H2
的方向移动，从而提高CO的变换率，降低变换气中CO含量。
生产中，若选用中变串低变工艺，可在两个变换炉之间串 入脱碳装置，最终CO含量可降低到0.1％。
CO变换工艺流程
CO水蒸气变换反应，简称CO变换反应:
CO+H2O
H2+CO2
转 化 气
CO 13-15%， 800℃， 3.04MPa
甲烷 化预 热器
饱和器
贫液再沸器
变换气
中串低流程特点
主要工艺参数:中变部分的进口温度~ 3000C、 出口温度~ 450℃，低变部分的进口温度~ 1800C、出口温度~ 2300C，反应汽气比~ 0.5，吨氨蒸汽消耗450Kg，中变催化剂空速 ~ 700 h-1，低变催化剂空速~ 1 800 h-1， 出口CO含量~ 1.5%。 与中变流程相比，中串低工艺蒸汽消耗下降， 饱和塔负荷减轻。
蒸汽转化法 制气
煤连续加压 气化法制气
自给
重油部分氧 化水冷激除 碳黑法制气
提供蒸汽 的方式
外供
煤间歇常压 气化法制气
一、大型氨厂一氧化碳中变串低变流程
370℃，
220℃，
CO 3-4%
废 热 锅 炉
中 变 炉
440℃，
低 变 炉
废 热 锅 炉
235℃，
CO 0. 3-0.5%
CO 3-4%
软水
474017.95
85021.13
15330.33
4737.91
中变炉 二段
89759.04
变换工段存在的意义
合成氨的生产主要分为原料气的制取和 原料气的净化与合成。粗原料气中常含有 大量的C0，由于CO是合成氨催化剂的毒物， 所以必须进行净化处理，通常，先经过CO 变换反应，使其转化为易于清除的CO2和氨 合成所需要的H2。因此，CO变换既是原料气 的净化过程，又是原料气造气的继续。最 后，少量的CO用液氨洗涤法，或是低温变 换串联甲烷化法加以脱除。
合成氨车间变换气冷却器设计
课程设计说明书学院：生态与资源工程学院专业班级：2011级化学工程与工艺(1)班课程名称：化工原理课程设计题目：合成氨车间变换气冷却器设计学生姓名：张明声学号：*********** 指导老师：***2014年6月目录摘要 (1)1.概述 (1)2、任务书 (1)2.1、设计题目 (1)2.2、设计任务 (1)2.2.1 变换器 (1)2.2.2 变换气物性数据 (1)2.2.3 冷却水 (1)2.3、设计要求 (1)2.4 、结果提供 (2)3、设计要求 (2)4、设备工艺设计如下 (2)4.1、设计方案的确定 (2)4.1.1、选定换热器类型 (2)4.1.2.选定流体流动空间及流速 (3)4.2、确定物性数据 (3)4.3、估算传热面积 (3)4.3.1传热量 (3)4.3.2 冷却用水量 (3)4.3.3计算逆流平均温度差 (3)4.3.4.初选经验传热系数K值 (3)4.3.5估算传热面积 (4)4.4、工艺结构尺寸 (4)4.4.1管径和管内流速 (4)4.4.2.管程数和传热管数 (4)4.4.3.传热管排列和分程方法 (5)4.4.4.壳体内径 (5)4.4.5.折流板 (5)4.5、换热器核算 (6)4.5.1 传热能力核算 (6)4.5.2换热器内流体的流动阻力 (7)摘要本文设计的是列管式固定管板换热器用于合成氨工艺中CO的变换。
通过内插法计算冷、热流体的物性参数；通过试差法确定换热器的管数、内径、换热管长度、长径比、换热面积、传热系数、管壳程流速等。
并进行热量、传热面积、压降的校核。
1.概述传热设备简称换热器，是一种实现物料之间热量传递的节能设备，在石油、化工、石油化工、冶金、电力、轻工、食品等行业普遍应用的一种工艺设备。
石油化工厂中，它的投资占到建厂投资的 1/5左右，它的重量占工艺设备总重量的；在我国一些大中型炼油企业中，各式热交换器的装置达到 300～500台以上。
小合成氨厂低温变换工段工艺设计
小合成氨厂低温变换工段工艺设计1.工艺流程合成氨的低温变换工艺流程包括氨气脱除、氢气供应、氮氢混合、压缩、变换反应和冷却净化等步骤。
具体流程如下：(1)氨气脱除：从合成气中去除氨气。
合成气通常包括氮气、氢气和少量的甲烷、一氧化碳等。
氨气脱除可以采用吸收剂或者低温冷凝的方式进行。
(2)氢气供应：合成氨需要大量的氢气供应。
氢气可以通过蒸汽重整、部分氧化等方式产生。
(3)氮氢混合：将氮气和氢气按照一定的比例混合，以提供合适的反应物组成。
(4)压缩：将混合气体压缩到合适的工艺压力，以增加反应速率和提高反应效果。
(5)变换反应：将压缩的气体通入低温变换器中，反应产生氨气。
这个过程是一个放热反应，需要控制反应温度和催化剂的作用。
(6)冷却净化：将变换产生的气体冷却，去除其中的杂质和不稳定的气体组分，以获得高纯度的合成氨。
2.工艺参数合成氨的低温变换工段的设计需要考虑多个工艺参数，包括反应温度、反应压力、气体流量、催化剂选择等。
(1)反应温度：低温变换反应需要控制在适当的温度范围内进行。
反应温度过高会导致催化剂失活，而温度过低则会影响反应速率和产氨量。
(2)反应压力：反应压力是影响反应平衡的重要参数，对氨气产率和选择性有很大影响。
通常情况下，反应压力较高可以提高氨气产率，但同时也增加了设备的投资和运行成本。
(3)气体流量：气体流量直接影响反应物在催化剂上的接触和反应速率。
合适的气体流量可以提高反应效果，但如果流量过大，会增加压力损失和能耗。
(4)催化剂选择：催化剂是低温变换反应的关键，其选择需要考虑活性、稳定性和寿命等因素。
常用的催化剂有铁、铂、钼等，可以单一使用或者组合使用。
3.安全控制在低温变换工段的设计中，安全控制是非常重要的。
一方面，低温反应需要保证设备和管道的密封性和抗冻性，以防止设备爆炸和泄漏事故。
另一方面，反应温度和压力需要在合适的范围内稳定控制，以防止设备超负荷运行和产生危险反应。
此外，还需要考虑废气处理、电力供应等问题，以确保低温变换工段的安全和稳定运行。
6万吨合成氨变换工段工艺设计
6万吨合成氨变换工段工艺设计合成氨变换工段是合成氨生产过程中的关键环节，它将通过合成产生的氨气进行变换，使其转化为氮气和水。
本文将对6万吨合成氨变换工段的工艺设计进行详细介绍。
1.工艺原理合成氨变换工段采用的是低温变换法，主要基于以下反应：2NH3⇌N2+3H2该反应是一个平衡反应，具有可逆性。
为了提高反应速率和收率，需满足一定的条件，包括适宜的温度、压力和催化剂。
2.工艺流程合成氨变换工段的工艺流程一般包括进料、加热、反应、冷却和分离等步骤。
(1)进料：合成氨气从合成回收装置进入变换工段。
(2)加热：合成氨气在加热炉中加热至适宜的反应温度。
常用的加热方式包括电阻加热和燃气加热。
(3)反应：加热后的氨气进入变换器中进行反应。
变换器一般采用多层催化剂填料，以提高反应效率。
反应温度和压力需根据反应动力学和平衡原理进行优化选择。
(4)冷却：反应后的气体在冷却器中冷却，以控制温度，防止反应逆向进行。
(5)分离：冷却后的气体经过分离装置进行分离，将氮气、水和未反应的氨气分离开。
一般采用冷凝器和吸附器等装置进行分离。
3.工艺参数合成氨变换工段的工艺参数包括反应温度、压力、催化剂选择和反应时间等。
(1)反应温度：反应温度对合成氨的变换速率和收率有着重要影响。
通常选择适宜的反应温度，一般在300-500℃之间。
(2)反应压力：反应压力也是一个重要的工艺参数，它会影响变换速率和收率。
一般选择适宜的反应压力，大致在15-35MPa之间。
(3)催化剂选择：催化剂选择直接关系到反应效果。
常用的催化剂有铁、镍、钼等。
催化剂要具有高效催化性能和较好的稳定性。
(4)反应时间：反应时间需要根据生产规模和设备容量进行确定。
一般情况下，生产规模越大，反应时间越长。
4.工艺优化为了提高工艺效果和经济性，还可以采取以下优化措施。
(1)催化剂再生：催化剂在反应过程中会发生失活，需要定期进行再生。
通过再生可以延长催化剂寿命，减少生产成本。
合成氨变换工段设计
宁夏工商职业技术学院毕业论文题目：合成氨变换工段设计作者：焦鹏丽学号：2101100125系别：化工工程系专业：应用化工技术指导教师：李晋萍专业技术职务讲师2012 年1月1 宁夏银川宁夏工商职业技术学院毕业设计说明书题目：合成氨变换工段设计作者：焦鹏丽学号：2101100125系别：化工工程系专业：应用化工技术指导教师：李晋萍专业技术职务讲师2012 年1月1 宁夏银川摘要:本文是关于煤炭为原料一氧化碳变换工段初步设计。
在合成氨的生产中，一氧化碳变换反应是非常重要的反应。
用煤炭制造的原料气中，含有一部分一氧化碳，这些一氧化碳不能直接做为合成氨的原料，而且对合成氨的催化剂有毒害作用，必须在催化剂的催化作用下通过变换反应加以除去。
一氧化碳变换反应既是原料气的净化过程，又是原料气的制造过程。
本设计主要包括工艺路线确实定、中温变换炉的物料衡算和热量衡算、触媒用量的计算、中温变换炉工艺计算和设备选型、换热器的物料衡算和热量衡算以及设备选型等。
关键词：煤炭；一氧化碳变换；中温变换炉；流程图结论中提到完成了设计宗指，但你的设计宗指到底是什么?没有表达出来。
结论中也没有对你的设计做一个总结，你到底做这个设计的做用是什么?解决了什么问题?目录中二级目录应比一级目录再缩进两格，下级目录同理。
目录第一章绪论 01.1 氨的性质和用途 01.1.1 氨的性质 01.1.2 氨的用途 01.2 我国合成氨生产现状 (1)1.3 一氧化碳变换在合成氨中的意义 (1)第二章变换流程及工艺条件 (2)2.1 变换工艺原理 (2)2.1.1变换反应的热力学分析 (2)2.1.2 变换反应的动力学分析 (2)2.2变换工艺的选择 (3)2.3 工艺条件 (4)2.3.1 温度 (4)2.3.2 压力 (5)2.3.3 水汽比 (5)第三章工艺计算 (6)3.1 基本工艺数据确实定 (6)3.1.1水气比确实定 (6)3.2中变炉一段催化床层的物料衡算 (7)3.2.1 中变炉一段催化床层的物料衡算 (7)3.2.2中变炉一段催化床层的热量衡算 (8)3.2.3 中变一段催化剂操作线的计算 (11)3.3中间冷凝过程的物料和热量计算 (12)3.4中变炉二段催化床层的物料与热量衡算 (13)3.4.1中变炉二段催化床层的物料衡算： (13)3.4.2中变炉二段催化床层的热量衡算 (15)3.4.3中变二段催化剂操作线计算 (16)3.5 主换热器的物料与热量的衡算 (18)3.6 调温水加热器的物料与热量衡算 (19)3.7低变炉的物料与热量衡算 (20)3.7.1低变炉的物料衡算 (20)3.7.2低变炉的热量衡算 (22)3.7.3 低变催化剂操作线计算 (23)3.7.4 最正确温度曲线的计算 (24)第四章设备计算 (25)4.1中变炉的计算 (25)4.1.1催化剂用量的计算 (25)4.1.2设备直径与管板确实定 (27)结论 (28)致谢 (29)参考文献 (30)第一章绪论氨是一种重要的化工产品，主要用于化学肥料的生产，它不仅是所有食物和肥料的重要成分，也是所有药物直接或间接的组成。
合成氨变换工段工艺设计
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智能化：自动化控制，提高生产 效率，降低人工成本
挑战：技术研发投入大，市场竞 争激烈，环保要求不断提高
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合成氨变换工段工艺设计
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目录
01 02 03 04 05 06
添加目录项标题 合成氨变换工段概述 合成氨变换工段工艺流程 合成氨变换工段设备与操作 合成氨变换工段安全与环保 合成氨变换工段优化与改进
01
添加目录项标题
02
合成氨变换工段概述
合成氨变换工段定义
合成氨变换工段是 合成氨生产过程中 的一个重要环节
冷却目的：降低变换气的温度，提高反应效率 冷却方式：采用水冷或气冷方式 分离目的：将变换气中的氨和氮气分离，提高氨的纯度 分离方式：采用冷凝、吸收或膜分离等方式
04
合成氨变换工段设备与操作
设备组成及功能
压缩机：用于提高气体压力， 提高反应速率
冷凝器：用于气体冷凝，回 收热量和氨气
换热器：用于热量交换，提 高反应效率
净化效果：提高原料气纯度，降低有害物 质含量
净化后原料气输送：输送至合成氨变换工 段进行反应
变换反应
反应原理：氮气和氢气在催化剂作用下生成氨气 反应条件：高温、高压、催化剂 反应产物：氨气、氮气、氢气 反应过程：氮气和氢气在催化剂作用下发生反应，生成氨气和氮气，同时释放出热量和压力。
变换气冷却与分离
防火防爆：设置 防火防爆设施， 防止火灾爆炸事 故
环保措施：采用 环保技术，减少 废气、废水、废 渣排放，保护环 境
环保要求及排放控制
废水处理：采用先进处理技 术，实现废水循环利用
废气处理：采用高效净化设 备，减少废气排放
合成氨生产工艺中的冷冻工段氨冷却器(W_556)的设计说明书
C+O2→CO2+Q
C+O2→CO+Q
CO+O2→CO2+Q
气化层：
C+ H2O→CO2+H2－Q
C+ H2O→CO+ H2－Q
C+ H2→CH4+Q
CO+ H2O→CO2+ H2+Q
粗煤气继续在200# 经过洗涤降温，分离等程序最后进入300#，粗煤气变换系统的主要成分有CO2、CO、H2、H2S、CH4等。到300#的粗煤气洗涤变换后进入400#，在300#的变换炉发生的主要反应有：C+ H2O→CO2+ H2+Q。进入400#变换气冷却系统的变换气主要成分是CO2、H2，还有少量的CO、N2、H2S、CH4等。400#2段的主要作用是冷却变换气，气体的成分基本没有变化。
对工艺要求无余差的，则选用比例积分微分（PID）调节规律，如温度，成分，PH值等参数的控制。所以本次温度控制选用PID调节规律。
参数的整定：温度系统其对象容量滞后较大，被控变量受干扰作用后变化迟缓，一般选用较小的比例度，较大的积分时间，同时要加入微分作用，微分时间是积分时间的四分之一。 [1，35]
N2+3 H2→2NH3
经氨合成系统合成的氨经处理后进入氨库。
冷冻工段工艺说明
冷却工段即为气氨的液化。气氨的液化包括气氨的压缩和冷凝，气氨在常压常温下冷凝温度为—33.35℃。因此，在常压常温下，气氨不能用常温水使其冷却成液氨。氨的冷凝温度随压力的提高而升高，当压力提高1.6MPa时，冷凝温度为40℃，高于一般冷却水温度，因此可以用25～35℃的常温水冷却，使之液化。
3．干扰因素：（1）气氨进口温度,压力及流量的变化；
化工原理课程设计--列管式换热器设计说明书(完整版)
东莞理工学院《化工原理》课程设计说明书题目：列管式换热器的设计学院：班级：学号：姓名：指导教师：时间：目录一．化工原理课程设计任务书 (4)1.1 设计题目：列管式换热器的设计 (4)1.2 前言 (4)1.3 合成氨工业概述 (5)1.3.1 合成氨工业重要性 (5)1.3.2 合成氨的原料及原则流程 (5)1.4 世界合成氨生产技术及进展 (6)1.4.1 国外合成氨技术现状及发展 (6)1.4.2 我国合成氨技术的基本状况 (6)1.5 概述 (7)1.5.1 换热器概述 (7)1.5.2 固定管板式 (8)1.5.3 列管换热器主要部件 (8)1.5.4 设计背景及设计要求 (10)二.热量设计 (11)2.1 设计条件： (11)2.2 初选换热器的类型 (11)2.3 管程安排(流动空间的选择)及流速确定 (12)2.4 初算换热器的传热面积SO (12)三.机械结构设计 (14)3.1 管径和管内流速 (14)3.2 管程数和传热管数 (14)3.3 换热器筒体尺寸与接管尺寸确定 (16)3.4换热器封头选择 (17)3.4.1 封头选型及尺寸确定 (17)3.4.2 封头厚度选取 (18)3.5 管板的确定 (19)3.5.1 管板尺寸 (19)3.5.2 管板与壳体的连接 (19)3.5.3 管板厚度 (20)3.6换热器支座及法兰选定 (20)3.7 换热器核算 (21)3.7.1管、壳程压强降计及校验 (21)3.7.2 总传热系数计算及校验 (23)四.设计结果表汇 (25)五.参考文献 (26)附：化工原理课程设计之心得体会 (26)一．化工原理课程设计任务书1.1 设计题目：列管式换热器的设计系（院）、专业、年级：学生姓名：学号：指导老师姓名：任务起止日期：1.2 前言换热器是实现化工生产过程中热量交换和传递不可缺少的设备。
热量交换中常有一些腐蚀性、氧化性很强的物料，因此，要求制造在换热器的材料具有抗强腐蚀性能。
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课程设计说明书学院：生态与资源工程学院专业班级：2011级化学工程与工艺(1)班课程名称：化工原理课程设计题目：合成氨车间变换气冷却器设计学生姓名：张明声学号：20114122004 指导老师：范荣钰2014年6月目录摘要 (1)1.概述 (1)2、任务书 (1)2.1、设计题目 (1)2.2、设计任务 (1)2.2.1 变换器 (1)2.2.2 变换气物性数据 (1)2.2.3 冷却水 (1)2.3、设计要求 (1)2.4 、结果提供 (2)3、设计要求 (2)4、设备工艺设计如下 (2)4.1、设计方案的确定 (2)4.1.1、选定换热器类型 (2)4.1.2.选定流体流动空间及流速 (3)4.2、确定物性数据 (3)4.3、估算传热面积 (3)4.3.1传热量 (3)4.3.2 冷却用水量 (3)4.3.3计算逆流平均温度差 (3)4.3.4.初选经验传热系数K值 (3)4.3.5估算传热面积 (4)4.4、工艺结构尺寸 (4)4.4.1管径和管内流速 (4)4.4.2.管程数和传热管数 (4)4.4.3.传热管排列和分程方法 (5)4.4.4.壳体内径 (5)4.4.5.折流板 (5)4.5、换热器核算 (6)4.5.1 传热能力核算 (6)4.5.2换热器内流体的流动阻力 (7)摘要本文设计的是列管式固定管板换热器用于合成氨工艺中CO的变换。
通过内插法计算冷、热流体的物性参数；通过试差法确定换热器的管数、内径、换热管长度、长径比、换热面积、传热系数、管壳程流速等。
并进行热量、传热面积、压降的校核。
1.概述传热设备简称换热器，是一种实现物料之间热量传递的节能设备，在石油、化工、石油化工、冶金、电力、轻工、食品等行业普遍应用的一种工艺设备。
石油化工厂中，它的投资占到建厂投资的 1/5左右，它的重量占工艺设备总重量的；在我国一些大中型炼油企业中，各式热交换器的装置达到 300～500台以上。
就其压力、温度来说，国外的管壳式热交换器的最高压力达 840bar，最高温度达 1500℃。
而最大的外形尺寸长达 33m，最大的传热面积达 6700。
按用途分为加热器、冷凝器、冷却器、蒸发器、过热器和废热锅炉；换热器按传热特征可分为直接接触式、蓄热式、间壁式；按制造材料可分为金属、陶瓷、塑料、石墨、玻璃的交换器等；按热流体与冷流体的流动方向可分为顺流式、逆流式、错流式。
2、任务书2.1、设计题目合成氨车间变换气冷却器设计2.2、设计任务2.2.1 变换器处理量6000 （10000，15000）Nm3 /h；入口温度140℃（150℃），出口温度57℃（62℃）；允许压降：不超过5000Pa；2.2.2 变换气物性数据分子量17；密度为0.925kg/m3; 粘度为0.0155mPa*s;比热容为1.9kJ/(kg*℃); 导热系数为: 0.058W/（m*℃）;2.2.3 冷却水水质：处理过的软水；全年最高温度30℃2.3、设计要求完成换热器的工艺设计，主要包括：1、设计方案的确定；逆流或并流，冷却水进出口温度、流体流速选择等；2、换热器形式和流体空间的确定3、物料衡算和能量衡算：传热量，冷却水消耗量，平均温差；4、换热器结构设计；管程和壳程，传热面积，管长和管子数，壳体直径，管板和折流板；5、传热系数K 的计算和校核，压降计算与校核；6、编写设计说明书，画换热器工艺条件图；7、对设计过程的评述和有关问题的讨论。
2.4 、结果提供1、设计说明书一份；2、换热器工艺条件图一张。
3、设计要求浮头式换热器的一端管板与壳体固定，而另一端的管板可在壳体内自由浮动，壳体和管束对膨胀是自由的，故当两张介质的温差较大时，管束和壳体之间不产生温差应力。
浮头端设计成可拆结构，使管束能容易的插入或抽出壳体。
（也可设计成不可拆的）。
这样为检修、清洗提供了方便。
但该换热器结构较复杂，而且浮动端小盖在操作时无法知道泄露情况。
因此在安装时要特别注意其密封。
浮头换热器的浮头部分结构，按不同的要求可设计成各种形式，除必须考虑管束能在设备内自由移动外，还必须考虑到浮头部分的检修、安装和清洗的方便。
在设计时必须考虑浮头管板的外径Do 。
该外径应小于壳体内径Di ，一般推荐浮头管板与壳体内壁的间隙b1=3~5mm 。
这样，当浮头出的钩圈拆除后，即可将管束从壳体内抽出。
以便于进行检修、清洗。
浮头盖在管束装入后才能进行装配，所以在设计中应考虑保证浮头盖在装配时的必要空间。
钩圈对保证浮头端的密封、防止介质间的串漏起着重要作用。
随着浮头式换热器的设计、制造技术的发展，以及长期以来使用经验的积累，钩圈的结构形式也得到了不段的改进和完善。
钩圈一般都为对开式结构，要求密封可靠，结构简单、紧凑、便于制造和拆装方便。
浮头式换热器以其高度的可靠性和广泛的适应性，在长期使用过程中积累了丰富的经验，不断促进了自身的发展。
故迄今为止在各种换热器中仍占主导地位。
4、设备工艺设计如下两流体均为无相变，本设计按非标准系列换热器的一般设计步骤进行设计。
4.1、设计方案的确定4.1.1、选定换热器类型两流体温度变化情况：热流体（混合气体）入口温度145•C ，出口温度62•C ；冷流体（冷却水）入口温度为30•C ，出口温度为39•C 。
两流体定性温度如下：混合气体的定性温度C 5.1032/)62145(︒=+=T冷却水定性温度C t ︒=+=352/)3040(两流体的温差)70,50(5.68355.103C C C t T ︒<︒>︒=-=-可选用带温度补偿的固定管板式换热器。
但考虑到该换热器用循环冷却水冷却，冬季操作时冷却水进口温度会降低，因此壳体壁温和管壁壁温相差较大，为安全起见，故选用浮头式列管换热器。
4.1.2.选定流体流动空间及流速因循环水是处理过软水，不易结垢，故为了使传热效果增强，选定变换气走管程，冷却水走壳程。
选择的较高级冷拔碳φmm 5.2mm 25⨯钢管，管内流速取20m/s 。
4.2、确定物性数据两流体在定性温度下的物性数据如下表4.3、估算传热面积4.3.1传热量按管间某冷却液计算，即h m h Nm /15311273/)273145(10000/1000033=+⨯=()()kW 4.62062-145109.1)3600/925.015311(m 3211=⨯⨯⨯⨯=-=T T c Q p 4.3.2 冷却用水量忽略热损失，则水的用量为()()kg/s 86.14304010174.4104.62033122=-⨯⨯⨯=-=t t c Q m p 4.3.3计算逆流平均温度差逆流温差()()()()[]C 44.613062/40-145ln 306240145, =----=∆逆m t 4.3.4.初选经验传热系数K 值查找换热器设计手册，参照总传热系数的大致范围，氨——水的传热系数的范围7——280) W/(m/s℃⋅,现暂取170) /s W/(m 2℃⋅。
4.3.5估算传热面积23,m 39.5944.61170104.620=⨯⨯=∆='逆m t K Q S考虑15%的面积裕度， 2m 3.6839.5915.115.1=⨯='=S S4.4、工艺结构尺寸4.4.1管径和管内流速选用5225.Φ⨯的碳钢换热管，管内流速s m u i /20=4.4.2.管程数和传热管数根据传热管内径和流速确定单程传热管数6782.6772002.0785.03600/15311785.0n 22≈=⨯⨯==i i s u d V （根） 按单管程计算所需换热管的长度1.28m 025.014.36783.68=⨯⨯==o s d n S L π若采用2m 长的管，1管程，则传热管的总根数6781678=⨯=T N （根） 平均传热温差校正及壳程数3.8304062-145087.030145304012211112=-=--==--=--=t t T T R t T t t P959.0)13.83.81(087.02)13.83.81(087.02ln /3.8087.01087.01l 13.813.8)11(2)11(2ln/11l 11222222=+++-+-+-⨯---+=+++-+-+----+=n R R P R R P PR P n R R Ψ℃87.58)18.38.31(087.02)18.38.31(087.02ln)3040(18.3)11(2)11(2ln)(1t 22222122=+++-+-+--+=+++-+-+--+=∆R R P R R P t t R m由于温差校正系数>0.8，同时壳程流体亦较大，故取单壳程较合适。
4.4.3.传热管排列和分程方法采用组合排列，即每层内按正三角形排列，隔板两侧按正方形排列。
取管心距o d .t 251=，则隔板中心到其最近一排管中心的距离S:按净空不小于6mm 的原则确定，亦可按下式求取：S=t/2+6mm S=32/2+6=22mm分程隔板两侧相邻管排之间的管心距442222t =⨯==S a mm管中心距t 与分程隔板槽两侧相邻排管中心距a t 的计算结果与表3-6的结果一致证明可用。
4.4.4.壳体内径采用多管程结构，取管板利用率70.η=，则壳体内径mm N t D 10467.0/6783205.1/05.1=⨯⨯==η圆整取D=1100mm 。
4.4.5.折流板采用弓形折流板，取弓形折流板圆缺高度为壳体内径的25%，则切去的圆缺高度为mm 275110025.0=⨯=h ，取mm 275=h取折流板间距为B=0.3D ，则33011003.0=⨯=B mm ，取B=330mm 。
mm322525.1≈⨯=t折流板数5133020001=-=-=折流板间距传热管长B N （块）折流板圆缺水平面安装。
4.5、换热器核算4.5.1 传热能力核算（1）壳程对流给热系数 对于圆缺型折流板，可采用科恩公式14.03155.0)()()(36.0wo o o po o o o e e o o C u d d μμλμμρλα=当量直径由正三角形排列得m d d t d o o e 020.0025.014.3)025.04032.023(4)423(42222=⨯⨯-⨯⨯=-⨯=πππ 壳程流通截面积 2079.0)032.0025.01(1.133.0)1(m t d BD S o o =-⨯⨯=-= 壳程流体流速、雷诺数及普朗特数分别为)./(6.21011854.45161020.0626.036.0854.4626.01028.710174.4Pr 51611028.7994189.0020.0Re /189.0079.03600/86.1423155.0434C m W sm u o o o o ︒=⨯⨯⨯⨯==⨯⨯⨯==⨯⨯⨯===--α（2）管程给热系数 管程流通截面积222128.0678020.0785.0m S i =⨯⨯= 管程流体流速、雷诺数及普朗特数分别为5078.0058.00000155.0109.1Pr )10000(238210000155.0924.098.19020.0Re /98.191064.03600/153113=⨯⨯=>=⨯⨯===i i i sm u故采用下式计算)./(4.1615078.02382102.0058.0023.024.08.0C m W i ︒=⨯⨯⨯=α （3）污垢热阻与管壁热阻管外侧污垢热阻：查污垢经验数据取W C m Rso /.00026.02︒= 管内侧污垢热阻：查污垢经验数据取W C m Rsi /.0004.02︒= 管壁的热导率：碳钢的导热率)./(45C m W ︒=λ （4）总传热系数)./(59.1106.2101100026.00225.045025.00025.002.0025.00004.002.04.161025.0112C m W K Rso d bd d d Rsi d d K o m o i o i i o ︒=++⨯⨯++⨯=++++=αλα（5）传热面积 理论传热面积2329.9587.5859.110104.620m t K Q A m =⨯⨯=∆=该换热器的实际换热面积211.101678)1.02(025.014.3m LN d A T o p =⨯-⨯⨯==π 面积裕度为%629.9529.9511.101%100=-=⨯-=AA A H p换热面积裕度合适，能够满足设计要求。