化工原理課程設(shè)計(jì)方案列管換熱器

PAGE2-《化工原理課程設(shè)計(jì)》報(bào)告換熱器的設(shè)計(jì)目錄目錄概述TOC\o"1—3"\h\z\uHYPERLINK\l”_Toc278807390"1。1.換熱器設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) —4-HYPERLINK\l”_Toc278807391"1.2換熱器的結(jié)構(gòu)形式 -7—2.蛇管式換熱器 —7-HYPERLINK\l”_Toc278807393"3.套管式換熱器 -7-1.3換熱器材質(zhì)的選擇 —8-HYPERLINK\l”_Toc278807395"1.4管板式換熱器的優(yōu)點(diǎn) -9-1.6管板式換熱器的類型及工作原理 -11-HYPERLINK\l”_Toc278807398"1。7確定設(shè)計(jì)方案 -12-HYPERLINK\l”_Toc278807399”2.1設(shè)計(jì)參數(shù) —12-HYPERLINK\l”_Toc278807400"2。2計(jì)算總傳熱系數(shù) -13-_Toc278807402"2。4換熱器核算 —15-2.4。1.熱流量核算 -16—HYPERLINK\l”_Toc278807404"2.4.2。壁溫計(jì)算 -18-\fC1．管徑和管內(nèi)流速TC”管徑和管內(nèi)流速"\fC\l”2”選用Φ25×2。5較高級(jí)冷拔傳熱管（碳鋼）,取管內(nèi)流速u(mài)1=5。5m/s。2．管程數(shù)和傳熱管數(shù)TC”管程數(shù)和傳熱管數(shù)"\fC\l”2"可依據(jù)傳熱管內(nèi)徑和流速確定單程傳熱管數(shù)Ns=按單程管計(jì)算，所需的傳熱管長(zhǎng)度為L(zhǎng)=按單程管設(shè)計(jì)，傳熱管過(guò)長(zhǎng)，宜采用多管程結(jié)構(gòu).根據(jù)本設(shè)計(jì)實(shí)際情況，采用非標(biāo)設(shè)計(jì)，現(xiàn)取傳熱管長(zhǎng)l=7m，則該換熱器的管程數(shù)為Np=傳熱管總根數(shù)Nt=44×6=2643.平均傳熱溫差校正及殼程數(shù)TC"平均傳熱溫差校正及殼程數(shù)”\fC\fC采用多管程結(jié)構(gòu)，取管板利用率η=0。75,則殼體內(nèi)徑為:D=1。05t按卷制殼體的進(jìn)級(jí)檔，可取D=400mm6．折流板TC"折流板”\fC采用弓形折流板，去弓形之流板圓缺高度為殼體內(nèi)徑的25％，則切去的圓缺高度為：H=0.25×400=100m，故可取h=100mm取折流板間距B=0。3D,則B=0。3×400=120mm，可取B為150mm.折流板數(shù)目NB=根據(jù)以上結(jié)果初選換熱器2。4換熱器核算TC”換熱器核算"\fC\l”1"2。4.1。熱流量核算TC”熱流量核算"\fC\l”2”（1)殼程表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)TC"（1)殼程表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)”\fC\l”3"用克恩法計(jì)算得：當(dāng)量直徑:=殼程流通截面積:殼程流體流速及其雷諾數(shù)分別為： 普朗特?cái)?shù)：粘度校正： （2)管內(nèi)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)TC”（2）管內(nèi)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)”\fC\l”3"：管程流體流通截面積： 管程流體流速： 普朗特?cái)?shù)：（3)污垢熱阻和管壁熱阻：TC”(3)污垢熱阻和管壁熱阻”\fC\fC\l”3"： （5)傳熱面積裕度TC”（5)傳熱面積裕度”\fC(1）管程流體阻力TC"（1)管程流體阻力"\fC\l”3" ,，由Re=25185，傳熱管對(duì)粗糙度0.01，查莫狄圖得，流速u(mài)=0。55m/s,,所以: 7722小于10000所以：管程流體阻力在允許范圍之內(nèi).3、換熱器結(jié)構(gòu)計(jì)算略.換熱器主要結(jié)構(gòu)尺寸和計(jì)算結(jié)果TC”（3)換熱器主要結(jié)構(gòu)尺寸和計(jì)算結(jié)果”\fC\l”3”見(jiàn)下表:換熱器型式：固定管板式換熱器面積（㎡）：32.5工藝參數(shù)名稱管程殼程物料名稱循環(huán)水煤油操作壓力，MPa0。10.03操作溫度，℃30/4040/140流量，kg/h315055976流體密度，kg/997.7825流速，m/s0。550.06傳熱量，kw1038.8總傳熱系數(shù),w/㎡·k400對(duì)流傳熱系數(shù)，w/㎡·k5240494污垢系數(shù)，㎡·k/w0。000210。00018阻力將，Pa6523012841程數(shù)41使用材料碳鋼碳鋼管子規(guī)格Φ管數(shù)120管長(zhǎng)，mm7000管間距，mm32排列方式正三角形折流擋板型式上下間距，mm200切口高度25％殼體內(nèi)徑，mm500保溫層厚度，mm項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)殼徑D(DN）500mm管尺寸￠25mmX2管程數(shù)Np(N）4管長(zhǎng)l（L）4.5m管數(shù)n144管排列方式正三角形排列中心排管數(shù)nc13管心距32管程流通面積Si0.0125m傳熱面積49.7m結(jié)束語(yǔ)化工原理課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)個(gè)人綜合運(yùn)用本門(mén)課程及有關(guān)選修課程的基本知識(shí)去解決某一設(shè)計(jì)任務(wù)的一次訓(xùn)練，也起著培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作能力的重要作用。在換熱器的設(shè)計(jì)過(guò)程中，我感覺(jué)我的理論運(yùn)用于實(shí)際的能力得到了提升，主要有以下幾點(diǎn)：(1)掌握了查閱資料，選用公式和搜集數(shù)據(jù)(包括從已發(fā)表的文獻(xiàn)中和從生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中搜集）的能力；（2）樹(shù)立了既考慮技術(shù)上的先進(jìn)性與可行性,又考慮經(jīng)濟(jì)上的合理性，并注意到操作時(shí)的勞動(dòng)條件和環(huán)境保護(hù)的正確設(shè)計(jì)思想，在這種設(shè)計(jì)思想的指導(dǎo)下去分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力；(3）培養(yǎng)了迅速準(zhǔn)確的進(jìn)行工程計(jì)算的能力；(4）學(xué)會(huì)了用簡(jiǎn)潔的文字,清晰的圖表來(lái)表達(dá)自己設(shè)計(jì)思想的能力。從設(shè)計(jì)結(jié)果可看出，若要保持總傳熱系數(shù),溫度越大、換熱管數(shù)越多,折流板數(shù)越多、殼徑越大，這主要是因?yàn)槊河偷某隹跍囟仍龈撸偟膫鳠釡夭钕陆?，所以換熱面積要增大,才能保證Q和K.因此，換熱器尺寸增大，金屬材料消耗量相應(yīng)增大.通過(guò)這個(gè)設(shè)計(jì),我們可以知道，為提高傳熱效率，降低經(jīng)濟(jì)投入，設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇十分重要.主要參考文獻(xiàn)《化工原理》天津大學(xué)化工原理教研室編天津：