化工原理課程設(shè)計(jì)正-文庫(kù)吧
2025-05-14 08:02 本頁(yè)面
【正文】 同可分為：混合式、蓄熱式和間壁式。其中間壁式換熱器應(yīng)用最廣泛，按照傳熱面的形狀和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)又可分為管殼式換熱器、板面式換熱器和擴(kuò)展表面式換熱器（板翅式、管翅式等），如表 1 所示。 表 1 類 型 特 點(diǎn) 間 壁 式 管 殼 式 列管式 固定管板式 剛性結(jié)構(gòu) 用于管殼溫差較小的情況（一般 ≤50℃ ），管間不能清洗 帶膨脹節(jié) 有一定的溫度補(bǔ)償能力，殼程只能承受低壓力 浮頭式 管內(nèi)外均能承受高壓，可用于高溫高壓場(chǎng)合 U 型管式 管內(nèi)外均能承受高壓，管內(nèi)清洗及檢修困難 填料函式 外填料函 管間容易泄漏，不宜處理易揮發(fā)、易爆炸及壓力較高的介質(zhì) 內(nèi)填料函 密封性能差，只能用于壓差較小的場(chǎng)合 釜式 殼體上部有個(gè)蒸發(fā)空間用于再沸、蒸煮 雙套管式 結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，主要用于高溫高壓場(chǎng)合和固定床反應(yīng)器中 套管式 能逆流操作，用于傳熱面較小的冷卻器、冷凝器或預(yù)熱器 螺旋管式 沉浸式 用于管內(nèi)流體的冷卻、冷凝或管外流體的加熱 化工原理課程設(shè)計(jì) 4 噴淋式 只用于管內(nèi)流體的冷 卻或冷凝 板面式 板式 拆洗方便，傳熱面能調(diào)整，主要用于粘性較大的液體間換熱 螺旋板式 可進(jìn)行嚴(yán)格的逆流操作，有自潔的作用，可用作回收低溫?zé)崮? 平板式 結(jié)構(gòu)緊湊，拆洗方便，通道較小、易堵，要求流體干凈 板殼式 板束類似于管束，可抽出清洗檢修，壓力不能太高 混合式 適用于允許換熱流體之間直接接觸 蓄熱式 換熱過(guò)程分階段交替進(jìn)行，適用于從高溫爐氣中回收熱能的場(chǎng)合 換熱器設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 設(shè)計(jì)題目 苯冷卻器的設(shè)計(jì) 設(shè) 計(jì)任務(wù)及操作條件 1) 苯入口溫度 70℃，出口溫度 38℃ 2)冷卻介質(zhì)循環(huán)水，入口溫度 15℃，出口溫度自定 ； 3)允許壓降不大于 50KPa； 4) 每年實(shí)際生產(chǎn)時(shí)間： 7000 小時(shí) /年，處理量： 100000 噸 /年； 設(shè)備 類型 管殼式換熱器 廠址 臨沂 地區(qū) 設(shè)計(jì)內(nèi)容 1）設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介：對(duì)確定的工藝流程及換熱器的型式進(jìn)行簡(jiǎn)單論述。 2）換熱器的工藝計(jì)算和主要結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)。 3）管程和殼程壓力降的核算。 4）設(shè)計(jì)結(jié)果概要或設(shè)計(jì)結(jié)果一覽表。 5）對(duì)本設(shè)計(jì)的評(píng)述及有關(guān)問(wèn)題討論。 化工原理課程設(shè)計(jì) 5 換熱器的設(shè)計(jì)和選型 換熱器的結(jié)構(gòu)型式 固定管板式換熱器 固定管板式換熱器兩端的管板與殼體連在一起，這類換熱器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，但管外清洗困難，宜處理兩流體溫差小于 50℃ 且殼方流體較清潔及不易結(jié)垢的物料。 帶有膨脹節(jié)的固定管板式換熱器，其膨脹節(jié)的彈性變形可減小溫差應(yīng)力，這種補(bǔ)償方法適用于兩流體溫差小于 50℃ 且殼方流體壓強(qiáng)不高于 600Kpa 的情況。 圖 1 固定管板式換熱器結(jié)構(gòu)圖 換熱管布置和排列間距 常用的換熱管規(guī)格有 ф 192 mm 、 ф 252 mm(1Crl8Ni9Ti) 、 ф 25 mm(碳鋼 10)。小直徑的管子可以承受更大的壓力，而且管壁較?。煌瑫r(shí)，對(duì)于相同的殼徑，可排列較多的管子，因此單位體積的傳熱面積更大，單位傳熱面積的金屬耗量更少。換熱管管板上的排列方式有正方形直列、正方形錯(cuò)列、三角形直列、三角形錯(cuò)列和同心圓排列。 （ A） （ B） （ C） (D) (E) 化工原理課程設(shè)計(jì) 6 圖 2 換熱管在管板上的排列方式 (A) 正方形直列 （ B）正方形錯(cuò)列 (C) 三角形直列 （ D）三角形錯(cuò)列 （ E）同心圓排列 換熱器設(shè)計(jì)的基本原則 ① 不潔凈和易結(jié)垢的流體宜走管程， 因?yàn)楣艹糖逑幢容^方便。 ② 腐蝕性的流體宜走管程，以免管子和殼體同時(shí)被腐蝕，且管程便于檢修與更換。 ③ 壓力高的流體宜走管程，以免殼體受壓，可節(jié)省殼體金屬消耗量。 ④ 被冷卻的流體宜走殼程，可利用殼體對(duì)外的散熱作用，增強(qiáng)冷卻效果。 ⑤ 飽和蒸汽宜走殼程，以便于及時(shí)排除冷凝液，且蒸汽較潔凈，一般不需清洗。 ⑥ 有毒易污染的流體宜走管程，以減少泄漏量 ⑦ 流量小或粘度大的流體宜走殼程，因流體在有折流擋板的殼程中流動(dòng)，由于流速和流向的不斷改變， 在低 Re（ Re100）下即可達(dá)到湍流，以提高傳熱系數(shù)。 ⑧ 若兩流體溫差較大，宜使 對(duì)流傳熱系數(shù)大的流體走殼程，因壁面溫度與 α 大的流體接近，以減小管壁與殼壁的溫差，減小溫差應(yīng)力。 流體流速的選擇 表 2 管殼式換熱器中最常用的流速范圍 流體種類 一般液體 易結(jié)垢液體 氣體 流速 m/s 管程 ～ 〉 ～ 確定方案選擇 選擇換熱器的類型 兩流體溫的變化情況：熱流體苯進(jìn)口溫度 70℃ 出口溫度 38℃；冷流體進(jìn)口溫度 15℃，出口溫度定 25℃，該換熱器用循環(huán)冷卻水冷卻，選擇帶膨脹節(jié)的固定管板式換熱器 ,循環(huán)水走管程 ,苯走 殼程 . 基本物性數(shù)據(jù) 苯的定性溫度 7 0 3
畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1