如果按正规设计方法计算较为繁琐。采用有关厂或部门提供的数据进行计算较为简洁。后者多为工程界所采用。现取再沸器的传热系数K=350（天津化工厂数据），安全系数取1.2；取冷凝器的传热系数K=180（广东化工学院数据），安全系数取1.3。根据前面的数据，通过传热基本方程式可求得再沸器和冷凝器所需的传热面积。
1. 再沸器的传热面积计算
根据QH=K·F·△tm得再沸器的最小传热面积：
Fmin=
(4-5) 式中：
QH——塔釜加热水带入的热量，1.1312×106kJ/h； K ——再沸器的传热系数，kJ/m2·h·℃； △tm——再沸器的平均温度差，℃
参考《聚氯乙烯生产原理》，现取再沸器传热系数K=1260.2268kJ/m2·h·℃，安全系数取1.20。再沸器中的热水与塔釜的混合液并流流动，则再沸器的平均温度差为：
△tm=
QH K?tm?T1?t1???T2?t2?
lnT1?t1T2?t2(4-6)
=
?90?51.5???85?51.5?
ln90?51.585?51.5=36℃
则再沸器的最小传热面积为：
Fmin =
QH K?tm2.9979?106 = 1260.2268?36= 66.08 m2
为了安全起见，再沸器所需的最小传热面积需乘以安全系数才能作为再沸器的传热面积，即：
F=1.2 Fmin =1.2×66.08 = 79.30 m2 2. 冷凝器的传热面积计算
根据Q冷=K·F·△tm得 冷凝器所需的最小传热面积：
Fmin
(4-7)
其中 Q冷＝GV·r 式中：
GV——塔顶的蒸汽量，3749.0244kg/h； r ——氯乙烯的蒸发潜热，293.076kJ/kg
现取冷凝器的传热系数K=648.1166kJ/m2h·℃，安全系数取1.3，冷却盐水与塔顶蒸气按逆流计算，则冷凝器的平均温度差为：
△tm=
=
Q冷 K?tm?T2?t2???T1?t1?
lnT2?t2T1?t1=
?34?8???34?5?
ln34?834?5= 40℃
则冷凝器的最小传热面积为：
Fmin =
=
Q冷 K?tm9916.8420?293.076
648.1166?40= 112.11 m2
为了安全起见，冷凝器所需的最小传热面积也需乘以安全系数才能作为冷凝器的传热面积，即：
F = 1.3×Fmin = 1.3×112.11 = 145.74 m
2
第五章 设备选型计算
5.1 石墨冷凝器的选型计算
5.1.1求平均温度差△tm
换热器的工作情况可用图5.1示意，混合气体由上口进入下口出来，冷冻盐水则从换热器下部进入由上部出来，冷、热流体逆流流动。在流动过程中热流体因不断放出热量其温度由T1逐渐降至T2，而冷流体因不断的吸收热量其温度由t1逐渐升至t2。参考《聚氯乙烯生产原理》，其平均温度差△tm
图
5-1 石墨冷凝器
28℃混合气-33℃冷冻盐水-35℃冷冻盐水-15℃混合气
通常采用对数平均值。计算公式为：
△ tm=
?T1?t2???T2?t1? (5-1)
2.303logT1?t2T2?t1 =36.76℃
5.1.2确定传热面积及传热系数
当总传热量和平均温度差确定后，传热效果则由传热系数K和传热面积F的大小来决定。现在先依据设备规格选取F值，求K值，然后再验算K值，以确定F值取得是否合适。
现试选一种417根圆形直管(直径φ32/φ22mm，长3米)石墨冷凝器是否适用，为此先计算其传热面积F：
F=n·dm·π·L
(5-2)
式中： n——管数，417根；
L——管长，3m；
dm——管的对数平均直径，其值为： dm=
d?d0d2.303logd0 (5-3)
式中d为管外径，32mm；d0为管内径，22mm，将其代入上式(5-3)得：
32?22 dm= = 27mm
322.303log22把上述n、dm、L和π值代入式(5-2)即得：
F = n·dm·π·L
=417×0.027×3.14×3 =101 m2
再用F值代入下式来计算冷凝器的传热系数K：
K= (5-4)
QK?tm
4.9643?105= = 133.8 kJ/m2·h·℃ 101?36.765.1.3求给热系数验算K值
由前面传热方程知传热系数公式为：
11?1 (5-5) ???K?1??2上式只对间壁两侧表面无任何污垢的情况适用，但在实际生产中间壁的两侧常常附着一层污垢，因此，要考虑污垢对传热系数的影响。另外列管式换热器的传热系数同热管的管径有一定的联系（因为管子的传热面积随圆管直径的增大而增大）。则列管式传热系数为：
(5-6) 式中 ：
α1，α2 ——分别为管外、管内流体的给热系数，kJ/m2·h·℃ ； d，d0 ——分别为列管的外径和内径，mm；
r1，r2 ——管外、内污垢系数，m2·h·℃/kJ； δ ——列管的厚度，mm；
λ ——列管的导热系数，kJ/m2·h·℃ ； dm ——列管的对数平均直径，mm。 其中下列数据已知 ：
石墨导热系数 λ=502.39kJ/m2·h·℃；(查《化工流体流动与传热》)
石墨管壁厚 δ=(32－22)/2=5mm；
管外冷冻盐水污垢系数 r1=4.78×10-5m2·h·℃/kJ； 管内混合气体污垢系数 r2=2.39×10-5m2·h·℃/kJ； 管内径 d0=22mm； 管外径 d=32mm； 对数平均直径 dm=27mm
可见只要求出冷冻盐水的给热系数α1和管内混合气体的给热系数α2便会得到K值。但影响给热系数的因素很多，如流体的流速、粘度、比热、密度、导热
11?dd1d??r1???r2??? K?1?dmd0?2d0