冷却器设计方案•使温度降至90℃以下,以减少板框由于受高温高压的影响而导致的板框破损。•尽量提高冷却水出水温度,回收至投料利用,降低蒸汽消耗,提高液化效果,另一方面,冷却水不经冷却塔冷却,也能降低冷却塔负荷,减少电能的消耗。板框安装冷却器的目的:车间的生产状况及设备条件•物料进料量:V=100m3/h•物料进料温度:T1=100℃•物料出料温度:T2=80℃•冷却水温度:t1=30℃•冷却水水压:0.1Mpa•冷却水水管管径:80mm计算冷却器冷却面积•水的比热容为4.18kj/kg•玉米的比热容为2.01kj/kg•配料罐投粉量为15t,补水定容至60m³•计算出玉米浆的比热容为•C=(C水*45*103*t+C玉米*15*103*t)/(60*103*t)=3.64kj/kg•玉米浆中玉米含量为25%,比重为1.051.首先计算出1小时内物料从100℃降至80℃需要被冷却水带走的热量:•Q=C*M*(T1-T2)=3.65*100*1.05*103*(100-80)/3.6=2.13*106W2.计算水的流量•W=¼πvd2*3600=¼*3.14*1.5*0.082*3600≈30m3/h3.计算当前条件下物料从100℃降至80℃所需要的出水温度•t2=t1+Q/(C水*m)=30+2.13*106/(4.186*103*30÷3.6)=30+60=90℃4.计算出冷却管的温差•tm=[(T1-t2)-(T2-t1)]/㏑[(T1-t2)÷(T2-t1)]=24.85℃5.计算冷却器的面积A=Q/(K*Δtm)=2.13*106/(400*24.85)≈215㎡•由以上计算可以得出:•215㎡的冷却面积显然不符合生产实际,而在现有的冷却水流量要使物料从100℃降至80℃所需要的出水温度达到了90℃以上,违背了冷却器的生产工艺,事实上,90℃的冷却水出水温度也不符合冷却理论。我厂原料车间配料罐用水的温度要求是60℃,如果使冷却器出水温度达到我厂的工艺指标,第一步首先反推出所需要的冷却水流量。首先计算所需要的冷却水流量•W=Q/[(t2-t1)*C水÷3.6]=2.13*106/[30*4.186*103÷3.6]≈61m3/h第二步算出达到61m3/h所需要的冷却水管径•D2=W/(¼πv*3600)=2.13*106/(0.785*1.5*3600)≈0.0144•D≈0.12m•由计算可以看出冷却水水管管径应该高于0.12m,可以使用125mm的水管。•当使用125mm冷却水管,冷却水流量达到61m3/h时,计算冷却器的冷却面积:•首先计算出冷却管的温差•Δtm=[(T1–t2)-(T2-t1)]/㏑[(T1-t2)÷(T2-t1)]=44.81℃第三步算出冷却器的面积•A=Q/(K*Δtm)=2.13*106/(400*44.81)≈119㎡•由计算得出,如果冷却水出水温度需要控制在60℃左右时,冷却水流量要控制在61m3/h。在冷却水达到61m3/h时,物料从100℃降至80℃所需要的冷却面积为120㎡,因此确定冷却水水管管径为125mm。•此种情况是在板框最大进料流量的基础上设计的,同时考虑到板框进料的速度在进料前期和后期有所下降,可以在冷却水进水管道上安装阀门调节水量。在板框进料前期和后期流量达不到最大值时,能够根据需求(主要是回水温度)调节冷却水的进水流量,以达到冷却水最大利用效率。•当工艺上需要调高冷却器出水温度时,也可以根据需要调节冷却器进出水管道阀门,降低冷却水量,提高冷却器出水温度,以此达到冷却水的回收利用价值。•在考虑到节能降耗时,由于冷却水要回收至投料利用,所以冷却器出水温度应该保持在60℃以上,而加大冷却器的冷却面积可以提高冷却器出水温度,提高热能的利用,以此降低蒸汽的消耗。谢谢2009年7月7日