甲醇冷凝器设计计算
甲醇-水精馏化工原理课程设计
10000kg/h 甲醇~水精馏装置设计一、概述..................................................... 错误!未定义书签。
设计依据................................................ 错误!未定义书签。
技术来源................................................ 错误!未定义书签。
设计任务及要求.......................................... 错误!未定义书签。
二、计算过程................................................. 错误!未定义书签。
1 设计方案及设计工艺的确定............................... 错误!未定义书签。
设计方案............................................ 错误!未定义书签。
.设计工艺的确定.......................................... 错误!未定义书签。
、工艺流程简介........................................... 错误!未定义书签。
2. 塔型选择.............................................. 错误!未定义书签。
3. 操作条件的确定........................................ 错误!未定义书签。
操作压力............................................ 错误!未定义书签。
进料状态............................................ 错误!未定义书签。
加热方式的确定....................................... 错误!未定义书签。
甲醇冷凝器设计计算
甲醇冷凝器设计计算在甲醇生产过程中，甲醇冷凝器是一个非常重要的设备。
它的主要功能是冷却甲醇蒸汽，使其凝结成液体。
在设计和计算甲醇冷凝器时，需要考虑一些关键参数，如冷却介质的温度、流量以及甲醇蒸汽的压力等。
下面将详细介绍甲醇冷凝器的设计计算过程。
首先，需要确定甲醇冷凝器的工作条件。
这包括甲醇蒸汽的进口温度和压力，以及冷却介质的出口温度和流量。
在这里，我们假设甲醇蒸汽的进口温度为110℃，压力为0.5MPa，冷却介质的出口温度为30℃，流量为5t/h。
接下来，需要根据冷却介质的温度和流量，以及甲醇蒸汽的压力，计算出甲醇冷凝器的冷却面积。
这可以通过以下公式计算：Q = U × A × ΔTlm其中，Q为传热量，U为传热系数，A为冷却面积，ΔTlm为对数平均温差。
传热系数U可以通过经验公式进行估算，如Dittus-Boelter公式：Nu=0.023×Re^0.8×Pr^0.33其中，Nu为努塞尔数，Re为雷诺数，Pr为普朗特数。
雷诺数和普朗特数可通过以下公式计算：Re=ρ×v×Dh/μPr=μ×Cp/k其中，ρ为流体密度，v为流体速度，Dh为流动直径，μ为动力粘度，Cp为恒压比热容，k为热导率。
此外，对数平均温差ΔTlm可以通过以下公式计算：ΔTlm = (ΔT1 - ΔT2) / ln(ΔT1 / ΔT2)其中，ΔT1为冷却介质的进口温度与甲醇蒸汽的出口温度之差，ΔT2为冷却介质的出口温度与甲醇蒸汽的进口温度之差。
利用以上公式，可以计算出甲醇冷凝器的冷却面积A。
根据具体参数，可以得出甲醇冷凝器的冷却面积为100m²。
最后，需要根据甲醇冷凝器的冷却面积和其他设计要求，选择合适的设备型号和尺寸。
这包括选择合适的换热管和冷却塔等设备，以及确定其数量和尺寸。
需要注意的是，以上只是甲醇冷凝器设计计算的基本步骤和方法。
实际的设计过程中，还需要考虑到具体工艺要求、安全性和经济性等因素。
化工原理-甲醇冷却器设计..
设计题目：甲醇冷凝冷却器的设计系别专业：学生姓名: 学号:起迄日期: 2015年06 月 03日~ 2015年06 月 13 日指导教师:化工原理课程设计任务书化工原理课程设计任务书课程设计说明书设计名称化工原理课程设计2015 年 6 月 3 日化工原理课程设计说明书目录（一）课程设计的任务和要求：设计方案 (1)（二）对课程设计成果的要求：图表 (2)（三）主要参考文献 (2)（四）课程设计工作计划进度 (2)（五）设计计算过程……………………………………………5~11（六）计算结果列表 (12)1、设计题目甲醇冷凝冷却器的设计2、设计任务及操作条件处理能力10600kg/h甲醇。
设备形式列管式换热器操作条件①甲醇：入口温度64℃，出口温度50℃，压力为常压。
②冷却介质：循环水，入口温度30℃，出口温度40℃，压力为0.3MPa。
③允许压降：不大于105 Pa。
④每年按330天计，每天24小时连续运作。
3、设计要求选择适宜的列管式换热器并进行核算。
设计方案1．确定设计方案（1）选择换热器的类型两流体温度变化情况：热流体进口温度64℃，出口温度50℃冷流体。
冷流体进口温度30℃，出口温度40℃。
从两流体温度来看，换热器的管壁温度和壳体壁温之差不会很大，因此初步确定选用列管式换热器。
（2）流动空间及流速的确定由于循环冷却水易结垢，为便于清洗，应使冷却水走管程，甲醇走壳程。
另外，这样的选择可以使甲醇通过壳体壁面向空气中散热，提高冷却效果。
同时，在此选择逆流。
选用φ25mm×2.5mm的碳钢管，管内流速取u i = 0.5m/s。
2、确定物性数据定性温度：可取流体进出口温度的平均值。
壳程甲醇的定性温度为：管程循环水的定性温度为：根据定性温度，分别查取壳程和管程流体的有关物性数据。
甲醇在57℃下的有关物性数据如下：密度ρo=755.77 kg/m3定压比热容c p o=2.629kJ/(kg·℃)导热系数λo=0.1919W/(m·℃)粘度μo=0.00039 Pa·s循环水在35℃下的物性数据：密度ρi=994kg/m3定压比热容c p i=4.08 kJ/(kg·℃)导热系数λi=0.626 W/(m·℃)粘度μi=0.000725 Pa·s3．计算总传热系数（1）热流量（2）平均传热温差（3）冷却水用量（4）总传热系数K①管程传热系数（⋅=m/2.2733W2733.2W/(m2·℃)②壳程传热系数假设壳程的传热系数αo = 800 W/(m2·℃)；污垢热阻为R si = 0.000344 m2·℃/WR so = 0.000172 m2·℃/W管壁的导热系数λ=45 W/(m·℃)③总传热系数K=423W/(m2·℃)4、计算传热面积考虑15％的面积裕度，S=1.15×S'=1.15×11.69=13.44m25、工艺结构尺寸（1）管径和管内流速及管长选用ϕ25mm×2.5mm传热管(碳钢)，取管内流速u i =0.5m/s（2）管程数和传热管数依据传热管内径和流速确定单程传热管数按单程管计算，所需传热管长度为按单程管设计，传热管过长，宜采用多管程结构。
分离甲醇水溶液的精馏系统设计冷凝器的工艺设计
理工大学化工课程设计说明书作者:学号：学院(系):化工学院专业:化学工程与工艺题目:分离甲醇水溶液的精馏系统设计——回流系统的设计指导者：评阅者：年月化工课程设计任务书一、设计题目分离甲醇水溶液的精馏系统设计——回流系统的设计二、设计任务1、精馏系统处理能力：4500kg/h；2、精馏系统进料组成：甲醇含量28%（质量，下同），温度为25℃；3、精馏系统工艺要求：甲醇回收率为97.5%，塔底甲醇含量为1%；4、精馏塔操作条件：常压；三、设计内容1、回流系统工艺设计条件的确定；2、回流系统的工艺设计；3、冷凝器的设结构设计；4、冷凝器的强的设计；四、设计要求1、设计说明书一份；2、设计图纸：a、精馏系统工艺流程图一张（采用AutoCAD绘制）；b、回流系统主要设备总装配图一张（A1）；3、答辩。
五、设计完成时间2007.9.3～2007.9.28目录第一章冷凝器的工艺设计 (1)1．1设计任务和操作条件 (1)1．2设计方案的确定 (1)1．3确定物性数据 (1)1．4计算传热面积 (2)1．4．1计算冷凝器的热负荷 (2)1．4．2计算平均温差Δt m (3)1.4.3假定传热系数 (5)1．4．4计算传热面积 (5)1．5工艺结构尺寸 (5)1．6换热器核算 (8)1．7阻力计算 (10)1．8工艺设计汇总表 (13)第二章冷凝器结构及强度设计2.1壳体、管箱壳体和封头的计算 (14)2．1．1壳体管箱的设计 (14)2．1．2封头的设计 (14)2．1．3封头的强度计算 (14)2．1．4筒体的强度计算 (15)2.2进出口的设计 (16)2．2．1接管外伸长度 (16)2．2．2接管最小位置 (16)2．2．3接管与筒体、管箱壳体的连接 (17)2．1．4筒体的强度计算 (18)2．3管板 (18)2．3．1管板的结构 (18)2．3．2管板的尺寸 (18)2．3.3固定管板的强度计算 (19)2．4换热管 (21)2．5法兰的选定 (23)2．5．1管板法兰盖的选定 (23)2．5．2接管法兰的选定 (24)2．6管子与管板的连接 (25)2．7膨胀节 (25)2．8折流板 (25)2．9拉杆、定距管 (26)2．10鞍式支座的选择 (27)2．11分程隔板 (28)2．12防冲挡板 (28)2．13泵的选择 (29)2．14主要零部件汇总表 (30)心得体会 (31)参考文献 (32)第一章再沸器设计任务书一，设计题目分离甲醇水溶液的精馏系统设计——再沸器的设计二，设计任务1）精馏系统的处理能力：4500kg/h；2）精馏系统的进料的组成：甲醇含量28%（质量，下同），温度为25℃；3）精馏系统的工艺要求：甲醇的回收率为97 .5，塔底甲醇含量1%；4）精馏塔操作条件：常压三，设计内容1）再沸器工艺条件的确定2）再沸器的工艺设计3）再沸器的结构设计4）再沸器的强度设计四，设计要求1）设计说明书一份2）设计图纸：a．精馏系统工艺流程图一张（采用AutoCAD绘制）b．再沸器总装配图一张（AI）3）答辩五设计完成时间2007．9．3——2007.9.28第二章再沸器的设计工艺2．1.1塔釜物料基本数据精馏塔计算结果有塔釜釜液的数据：塔釜的组成与流量：Xw=0.565%(摩尔分数)气相摩尔流量= 136(kmol/h)气相体积流量= 4062.27(m3/h)塔釜的温度：=99.86℃塔底气相温度：twv=99.24℃塔底液相温度：twL塔釜的压强：精馏段每块塔板压降398.4pa 塔板数：18提馏段每块塔板压降417.37pa 塔板数：10设塔顶的表压为2000Pa.则塔釜压强（表压）：p=2000+398.4×18+417.37×10=13344.9(pa)由于塔底气相，液相的温度相差不是很大，故在设计的时候可以看成他们的温度相同，为了计算的方便以及物性常数的查找，在设计的时候我们选取的温度为100℃。
化工原理甲醇冷凝器的设计
化工原理甲醇冷凝器的设计
甲醇冷凝器的设计是为了将甲醇蒸气冷凝成液体形式，以便进一步进行分离、提纯或者回收利用。
以下是甲醇冷凝器设计的一般步骤和要点：
1. 确定甲醇蒸气的冷凝温度和压力：根据工艺要求和操作条件，确定甲醇蒸气的冷凝温度和压力，通常根据甲醇蒸气的饱和蒸气压和冷凝器的设计温度确定。
2. 选择冷凝器类型：根据工艺要求和操作条件，选择合适的冷凝器类型，常见的有管壳式冷凝器、板式冷凝器、螺旋板式冷凝器等。
根据具体情况选择合适的冷凝器结构，例如在腐蚀性环境中选择耐腐蚀材料的冷凝器。
3. 计算冷凝器传热面积：根据甲醇蒸气的质量流量和冷凝温度差，计算出冷凝器需要的传热面积。
传热面积可以根据传热系数和传热温差来计算，也可以从经验或类似设备中获取。
4. 确定冷凝介质：根据甲醇蒸气和冷凝器结构的材料特性，选择合适的冷凝介质。
常用的冷凝介质有水、空气、冷冻液等，根据经济性和操作要求选择合适的介质。
5. 确定冷凝器布置和结构：根据具体情况，确定冷凝器的布置方式和结构，并进行细节设计。
例如冷凝管的排列方式、管道的布置、冷凝器与其他设备的连接方式等。
6. 考虑安全性和可靠性：在设计过程中，要考虑冷凝器的安全性和可靠性。
例如选择合适的安全阀和压力表，考虑冷凝器的排水和清洗等问题。
7. 进行性能计算和优化：完成初步设计后，进行性能计算和优化。
根据计算结果调整设计参数，以达到最佳的冷凝效果和经济性。
以上是甲醇冷凝器设计的一般步骤和要点，具体的设计还需要根据具体的工艺要求、操作条件和设备参数等因素进行详细的计算和分析。
15万吨年低温甲醇洗设备选型计算
15万吨年低温甲醇洗设备选型计算15万吨/年低温甲醇洗设备选型计算（原料气换热及甲醇洗涤部分）一、物料平衡简图1、原料气换热及甲醇/水分离器物料点简图如下： 10 9 喷入甲醇 7 8 3变换来变换气1 4 12 7 6 5 112、甲醇洗涤塔物料简图如下：7去E3（净化气/甲醇换热器） E8（贫甲醇冷却器）来19 13 1415 12 16 1718（物料点成分、流量、压力、温度等见附表）E －01 供气闪蒸气2甲醇水分去洗涤塔甲 醇 洗 涤 塔E7（甲E5（甲醇E6（循环甲二、主要设备选型基础数据1、E－01（供气冷却器设计基础）进低温甲醇洗变换气、系统闪蒸气、甲醇蒸汽的混合气和出低温甲醇洗净化气、TO2塔塔顶气、TO2塔中段气换热其中，变换气气量85900Nm3/h，其中H244000，CO225490，N214666，CO 270，Ar+CH4 1139，饱和水215，硫化物120，混合气进换热器温度38℃，压力3MPa，流量87516Nm3/h，其中H244358，CO2 26007，N214937，CO 290，Ar+CH4 1169，饱和水215，硫化物120，甲醇420Nm3/h，出口温度-26℃，出口压力2.97MPa 净化气气量60088Nm3/h 其中H2 43956，CO2 20ppm，N2 14546，CO 260，Ar+CH41111，微量的硫化物和水，进口压力2.9MPa，进口温度-40℃，出口压力2.87MPa，出口温度30℃TO2塔顶气量16960Nm3/h，其中H2 42，CO2 16790.4，N2 127.6，进口压力0.19MPa，进口温度-55℃，出口压力0.16MPa,出口温度30℃T02塔中段气流量9530 Nm3/h，其中CO2 7720，N2 1715，其它95，进口压力0.16MPa，进口温度-60℃，出口压力0.13MPa，出口温度30℃换热面积计算：原换热器换热面积F＝1674.8m2，规格DN2100×32×8650，换热量W＝QCm△T＝108091×0.35302×4.18×64＝1.021×107kJ/h，其中进口变换气换热量1.004×107kJ/h。
甲醇冷凝器设计计算
1。
1 确定物性数据热流体进口温度：337。
85K,出口温度:337。
85K 冷流体进口温度：300.15K ，出口温度：317。
15K 定性温度:可取流体进口温度的平均值。
壳程甲醇蒸气的定性温度为T =337.85K ，2T =337.85K ，1T = 337。
85K 管程冷却水的定性温度为1t =300。
15K ，2t =317。
15 ， t=(300.15+317。
15)/2=308.15K根据定性温度，分别查取相关文献[1］，【2】壳程和管程流体的有关物性数据甲醇蒸气在337。
15K 下的物性数据: 密度 ρ1=1.193/Kg m 定压比热容 p1c =1。
620/()KJ Kg K ⋅ 热导率 λ1 =0.013/()KJ Kg K ⋅ 粘度 μ1 =0。
011mPa s ⋅ 汽化潜热 γ =1100/KJ Kg 冷却水在308.15K 下的有关物性数据: 密度 ρ0=994.063/Kg m 定压比热容 p0c =4.165/()KJ Kg K ⋅ 热导率 λ0 =0.623/()KJ Kg K ⋅ 粘度 μ0 =0.7245mPa s ⋅ 1.2 估算传热面积 1.2.1热流量 甲醇质量流量：s1W =1.2×3600×1.19=5140。
8/h Kg =1。
428/s Kg 甲醇热负荷：1Q '=5140.8×1100=5.655×610/KJ h =1570.8KW 1.2.2平均传热温差t ∆m=t t ln t -2121∆∆∆∆t =5.1317-5.83375.1300-85.337ln 5.1317-5.8337-5.1300-85.337）（）（K 628.3 ≈ 其中t 1∆=t -11T ,t Δ2=t -22T ,T 1=T 2=337。
85K 1.2。
3冷却水用量s0W =）（t C Q p Δ000=5.655×610/[4.165×(317.15—300.15）]=79867.2/h Kg =22.2/s Kg 1.2.4传热面积初值估算查文献[1]取总传热系数K=8002/()W m K ⋅估算传热面积：A 估=）（t K Q Δm =1570.8×310/（800×28。
甲醇冷凝冷却器的设计
甲醇冷凝冷却器的设计1. 引言甲醇冷凝冷却器是一种常见的热交换设备，用于将高温甲醇气体冷却并转化为液体。
其设计的合理与否直接影响到甲醇生产过程的效率和能源利用率。
本文将对甲醇冷凝冷却器的设计进行探讨，并提出一些优化建议。
2. 设计原理甲醇冷凝冷却器的设计基于热传导和传热原理。
当高温甲醇气体进入冷凝冷却器时，通过与冷却介质（如水或空气）之间的热交换，使甲醇气体所含的热量转移到冷却介质中，从而使甲醇气体冷却并凝结成液体。
3. 设计要素甲醇冷凝冷却器的设计需要考虑以下要素：(1) 冷却介质的选择：冷却介质的选择应根据具体的工艺要求和环境条件来确定。
水是常用的冷却介质，具有良好的冷却效果和热传导性能。
但在水资源匮乏或恶劣环境下，可以考虑使用空气或其他低温液体作为冷却介质。
(2) 冷凝管道的设计：冷凝管道是甲醇冷却冷凝的关键组成部分。
其设计应考虑到甲醇气体的流量、压力和温度等参数，以及冷却介质的流量和温度。
通过合理的管道布局和尺寸选择，可以达到最佳的热传导效果。
(3) 散热面积的确定：散热面积是冷凝冷却器的重要参数，直接影响到冷却效果。
根据甲醇气体的热量和冷却介质的传热系数，可以计算出所需的散热面积。
在实际设计中，应根据经验和实际情况进行合理的取舍。
(4) 设计材料的选择：甲醇冷凝冷却器需要选择耐腐蚀、导热性能好的材料。
常用的材料有不锈钢、铜、铝等。
根据实际情况和经济性考虑，选择合适的材料可以提高设备的使用寿命和效率。
4. 设计优化为了提高甲醇冷凝冷却器的效率和能源利用率，可以考虑以下优化措施：(1) 采用多级冷凝：多级冷凝是指将冷却介质分成多个级别，依次与甲醇气体进行热交换。
这样可以充分利用冷却介质的温度梯度，提高冷却效果。
(2) 优化冷却介质流动方式：合理的冷却介质流动方式可以增加冷却介质与甲醇气体之间的接触面积，提高传热效率。
例如，可以采用交叉流或逆流方式，增加流体之间的对流传热。
(3) 加强冷凝管道的换热效果：通过增加冷凝管道的长度和表面积，可以增加甲醇气体与冷却介质之间的接触时间和接触面积，提高换热效果。
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1.1 确定物性数据热流体进口温度：337.85K,出口温度：337.85K 冷流体进口温度：300.15K,出口温度：317.15K 定性温度:可取流体进口温度的平均值。
壳程甲醇蒸气的定性温度为T =337.85K ，2T =337.85K ，1T = 337.85K管程冷却水的定性温度为1t =300.15K ，2t =317.15 ， t=(300.15+317.15)/2=308.15K根据定性温度，分别查取相关文献[1]，【2】壳程和管程流体的有关物性数据甲醇蒸气在337.15K 下的物性数据: 密度 ρ1=1.193/Kg m 定压比热容 p1c =1.620/()KJ Kg K ⋅ 热导率 λ1 =0.013/()KJ Kg K ⋅ 粘度 μ1 =0.011mPa s ⋅ 汽化潜热 γ =1100/KJ Kg 冷却水在308.15K 下的有关物性数据: 密度 ρ0=994.063/Kg m 定压比热容 p0c =4.165/()KJ Kg K ⋅ 热导率 λ0 =0.623/()KJ Kg K ⋅ 粘度 μ0 =0.7245mPa s ⋅ 1.2 估算传热面积 1.2.1热流量 甲醇质量流量：s1W =1.2×3600×1.19=5140.8/h Kg =1.428/s Kg甲醇热负荷：1Q '=5140.8×1100=5.655×610/KJ h =1570.8KW1.2.2平均传热温差t ∆m=t t ln t -2121∆∆∆∆t =5.1317-5.83375.1300-85.337ln 5.1317-5.8337-5.1300-85.337）（）（K 628.3 ≈ 其中t 1∆=t -11T ，t Δ2=t -22T ，T 1=T 2=337.85K 1.2.3冷却水用量s0W =）（t C Q p Δ000=5.655×610/[4.165×（317.15-300.15）]=79867.2/h Kg=22.2/s Kg 1.2.4传热面积初值估算查文献[1]取总传热系数K=8002/()W m K ⋅估算传热面积:A 估=）（t K Q Δm =1570.8×310/（800×28.36）=69.2352m 1.3 核算总传热系数K 1.3.1管径和管内流速选用Φ19mm ×2mm 的碳钢管，取管内u i =0.57m /s ,其内径m i 015.0d =，外径m d o 019.0=1.3.2计算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u d V n i 2i e 4π==.57015.0085.706.099422.22⨯⨯=221.83≈221（根）按单管程计算，所需传热管长度为L =n d A e o π估=22119.004.1369.235××=5.25m 根据传统换热器管长可取6米单程换热器，则传热管总根数N T =221（根）1.3.3平均传热温差校正及壳程数平均传热温差校正系数R=5.1300-5.13175.8337-5.8337=0P=5.1300-5.83375.1300-5.1317=0.45查文献[4]，按单壳程温差校正系数应查有关图表。
可得Φt ∆=1 平均传热温差'm t ∆=t ∆⋅m t ΔΦ=1×28.36=28.36℃1.3.4传热管排列和分程方法采用组合排列法，即每程内均按正三角形排列。
取管心距t=1.25d 0，则 t=1.25×19=23.75≈25(mm)查文献[8]，对于单管程换热器，横过管束中心线的管数16.3517c n ==≈根 管束的分程方法：采用单管程共有传热管221根， 1.3.5壳体内径本设计采用单管程结构正三角形排列，查文献[6]，壳体内径可用下式计算：D=t （1-n c ）+b 2‘，管束中心线上最外层管的中心至壳体内径的距离.5m m 2819.51.51'=⨯==d b o 则壳体内径为： D=19.511-1725⨯+）（=428.5mm 圆整后取壳体直径为D=500mm 1.3.6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%，则切去的圆缺高为'h =0.25×500=125mm两相邻折流挡板的距离（板间距）为： h=D .80=0.8×500=400mm ，故可取h=400mm, 折流板数目：1-折流板间距传热管长=N B =4006000-1=14（块）折流板圆缺面水平装配。
1.3.7污垢热阻和管壁热阻管程冷却水的污垢热阻 R di =0.00034W K m ⋅2 壳程纯净甲醇气体的污垢热阻 R do =0 管壁热阻R w =λwb，其中b 为传热管壁厚，m ；λw 为管壁热导率，/()W m K ⋅碳钢在308.15K 下的热导率为51.10/()W m K ⋅，所以R w =.15102.00=0.000039W K m ⋅2 1.3.8管程给热系数管内流通面积 A i =n e i d 4π2=4π×015.02×221=0.03902m管内流速 A W u i s i ρ00= =0390.006.9942.22×=0.5726m/s管内雷诺系数 Re i =μρ00u d i i =107245.006.9945726.0015.03-⨯⨯⨯=11784.65（湍流）管内普朗特数 Pr i =λμ000c p =326.0107245.041653-⨯⨯=4.844对流传热系数44.8456.11784015.0623.0023.0Pr Re λ23.00α.408.04.08.00⨯⨯⨯=⋅⋅=i i ii d =32452/()W K m ⋅ 1.3.9壳程给热系数查文献[4]，壳程对流传热系数)(Δμγλρ725.0α323241td n g o o =式中，γ为比汽化热，g K Jρ为冷凝液的密度，3/Kg mλ为冷凝液的热导率,/()W m K ⋅ μ为冷凝液的黏度,mPa s ⋅t ∆为饱和温度T s 与外壁温度T w 之差，n 为水平管束在垂直列上的管子数，该换热器为单管程单壳程共221跟管子，管子按照三角形排列，则有 n ≈10定性温度取膜温，即2T T T w s +=定现假设管外壁温K T w 330=，则K T w T t s 15.7330-15.337-===∆K T T T w s 755.33323305.13372=+=+=定,在该定性温度下： m kg .6760ρ3=，s Pa ⋅=m 342.0μ，)(m 8.197λK m W ⋅=）（15.719.001042.3010101100978.101.89.676025.70Δμγλρ725.0α3-323321323241)(⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==td n g o o=28052/()W K m ⋅ 1.3.10壁温核算热流体在管内流动，T s =337.15K ，则单根水平管的传热量W Q Q 96.7107221W10.8157022131=⨯==单，根据壁温公式有 A R tt A b t T A R T T Q idi i m o do o 1)α1(-λ-1)α1(-w w w w w+==+=单 式中，T w 为管外壁温，t w 为管内壁温，R di 为管程冷却水污垢热阻，R do 为壳程纯净甲醇气体的污垢热阻，b 为管厚度，A i 为单根换热管的内表面积，A o 为单根换热管外表面积，A m 为单根换热管平均表面积，λw 为碳钢热导率。
619.004.13128051-15.337⨯⨯⨯=T Q w单，求得 T w =330.07K ，这与假设相差不大，可以接受。
1.3.11计算总传热系数Kd d d dR d d b R K i o i i o di m odo o ⋅+⋅+++=α1λα11w式中 d i 为管子内径，d o 为管子外径，d m 为管子平均直径，αi 为管程传热系数，αo 为壳程传热系数。
R di 为管程污垢热阻，R do 壳程污垢热阻，λw 为碳钢热导率将已知数据代入上式，得015.0019.032451015.0019.00034.0017.0019.000.15102.000280511⨯+⨯+⨯++=K=818.832/()W m K ⋅1.3.12计算传热面积裕度传热面积㎡43.6676.3283.881810.81570Δ31=⨯⨯==t K Q A m c 实际传热面积A p =N l d T o π=3.14×0.019×6×221=79.109㎡该换热器的面积裕度为16.95%43.66743.667-79.109-===A A A H ccp传热面积裕度合适，该换热器能够完成生产任务。
1.4 核算压力降 1.4.1管程压降P i ∑∆查文献[9]，N N F P P P p s t i )ΔΔ(ΣΔ21+=式中，F t 为结垢校正系数；N s 壳程数；N p 为管程数；P ∆1为直管阻力压强降，Pa ;P ∆2为回弯管压强降，Pa ；查文献[3]，取碳钢的管壁粗糙度为0.1mm,则00667.0151.0==d e i，而5.611784Re =i ，于是03646.05.6117846800667.01.0Re 681.0λ)()(23.023.0=+==+ii d ie pa u d l P i i i3.6237627265.06.099415.0063646.002ρλΔ2201=⨯⨯⨯==pa u P i 88.48825726.006.99432ρ3Δ2202=⨯⨯=⨯= 对正三角形排列F t =1.4，且N s =1，N p =1，则pa N N F P P P p s t i 714.4011114.1)88.48863.2376()(21=⨯⨯⨯+=∆+∆=∑∆ 1.4.2壳程压降壳体流通面积 )(d n D h S o c o -==0.4×（0.5-019.017×）=0.07082m 因为，s1W =1.2/s Kg ，所以：壳程流速 S W u o s o ρ11==0708.019.12.1×=14.24m/s当量直径m d d t d o o e 01729.0019.0π019.04π-025.0234π4π-2342222=⨯⨯⨯⨯==）（）（ 雷诺系数40.2663510011.019.124.1401729.0μρRe 3-11=⨯⨯⨯==u d o e o （湍流） 壳程普朗特数371.1013.010011.010620.1λμPr 3-3111=⨯⨯⨯==c p o壳程压降 N F P P P s t o )('2'1∆+∆=∆∑ 其中1=N s ,1=F t 流体流经管束的阻力2)1(21'1u N n f F P oB c o ρ+=∆摩擦系数4897.0Re 0.5228.0-=⨯=oo f已知: 14=N B ，5.0=F ，17=n c s m u o /4.214=2)1(21'1u N n f F P oB c o ρ+=∆=24.214×9.11×)1+14(×17×978.40×.502=7533.16Pa6.3320924.2149.11.50.402-.53142ρ)2-5.3(Δ221'2=⨯⨯⨯⨯==）（u D h N P o B Pa 故N F P P P s t o )('2'1∆+∆=∆∑=113209.367533.16××+）（=10742.52Pa。