[材料科學(xué)]化工原理課程設(shè)計循環(huán)水冷卻說明書(1)-文庫吧
2025-01-01 07:31 本頁面
【正文】 且循環(huán)水相對比較潔凈，所以選擇循環(huán)水走管間,冷卻水走管內(nèi)，既有利于冷卻水冷卻效率，也可借助于外界溫度加速循環(huán)水冷卻。 計算熱負(fù)荷和冷卻水流量(1) 熱負(fù)荷的計算 W熱負(fù)荷=106W(2) 冷卻水流量的計算= = 計算兩流體的平均溫差，確定管程數(shù)(1) 平均傳熱溫差Δ（按逆流計算）其中℃；28176。C；可得：=，則有=28=℃(2) 確定管程數(shù)由于，故此換熱器應(yīng)選用單殼程 工藝結(jié)構(gòu)尺寸(1) 初選換熱器的規(guī)格假設(shè)K=900 w/(m178。.176。C)則估算的傳熱面積為：A=；(2) 管徑和管內(nèi)流速選用的碳鋼傳熱器（Gb8163287）取管內(nèi)流速為(3) 估算管程數(shù)和傳熱管數(shù)由得 m= 則m3/s根據(jù)列管式換熱器傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，此數(shù)據(jù)可選取按單程算，所需的單程熱管長程度m按單管程設(shè)計，傳熱管過長，宜采用多管程結(jié)構(gòu)。先取傳熱管長l=則該換熱器的管程數(shù)為(根)傳熱管總根數(shù) 根據(jù)列管式換熱器傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)取傳熱總管根數(shù)(4) 實際傳熱面積：m2則要求過程的總傳熱系數(shù)為k。=w/(m2.℃)該換熱器的基本結(jié)構(gòu)參數(shù)如下：表41 換熱器的基本結(jié)構(gòu)參數(shù)公稱直徑：600mm公稱壓強：總管數(shù)：=222根管心距：t=32mm管尺寸：管程數(shù)：m =4管程流通面積S：中心排管數(shù)：17管長：公稱面積：管子排列方式：正三角形排列 核算總傳熱系數(shù) 管程對流傳熱系數(shù)AiA=故可應(yīng)用貝爾特關(guān)聯(lián)式計算 殼程流體傳熱系數(shù)換熱器列管之中心距t=32mm 則液體通過管間最大截面積為：A=hD（1）其中：h——折流板間距，取為150mmD——殼體公稱直徑，取為600mm——管子外徑，為25mmt——管子中心距，可取32mmA=hD（1）=換熱管呈三角形排列，則當(dāng)量直徑： ；；由于，可以應(yīng)用殼程流體的對流傳熱系數(shù)關(guān)聯(lián)式計算，即殼程中的循環(huán)水被冷卻，取代入數(shù)據(jù)得： 計算總傳熱系數(shù)K0（管壁熱阻可忽略時，總傳熱系數(shù)為）其中：——殼程、管程對流傳熱系數(shù) ——換熱管外徑、內(nèi)徑和內(nèi)外徑平均值 mm——管內(nèi)側(cè)、外側(cè)污垢熱阻 計算安全系數(shù)核算表明該換熱器可以完成任務(wù)。 核算壓強降 管程壓強降其中： 是管程數(shù)，為4(1) 對于的計算：管程流通截面=由此可知 設(shè)管壁粗糙度由《化工原理》（天津大學(xué)出版社，上）第54頁關(guān)系圖查得 代入計算式(2) 對于的計算(3) 的計算則： 殼程壓強降校核其中：是殼程壓強降屆垢校正因數(shù)，；是殼程數(shù)，為1。(1) 對于的計算由于換熱器列管呈三角形排列F=取折流板間距為150mm；；殼程的流通面積：可見 故可應(yīng)用下式計算(2) 對于的計算(3) 對于的計算計算表明：，；，；綜上可知，管程和殼程壓強降均能滿足題設(shè)要求。3 設(shè)備參數(shù)的計算 確定換熱器的代號 換熱器的代號所選換熱器的代號為 G500 確定方法此代號根據(jù)工藝計算反列管式固定管板式換熱器系列標(biāo)準(zhǔn)對G系列列管式固定管板換熱器的規(guī)定。查化學(xué)化工出版社《化工工藝設(shè)計手冊》（上）第120頁表310《列管式固定管板換熱器標(biāo)準(zhǔn)圖號和設(shè)備型號》得到殼體內(nèi)徑，公稱壓強，管根數(shù)及排列要求而確定。 計算殼體內(nèi)徑公式：其中： t——管中心距，m 對管，t取32mm——橫過管束中心線的管數(shù)，用計算——管束中心線上2管的中心至殼體內(nèi)壁的距離，取計算： 管根數(shù)及排列要求(1) 換熱器采用mm的無縫鋼管，材質(zhì)選用可焊性好的10號鋼，共222根管。(2) 排列方式及管中心距的確定1）可該換熱器列管采用三角形排列；2）管子與管板采用焊接，故可取。 計算換熱器殼體壁厚 選適宜的殼體材料 根據(jù)《》（上海）第102頁
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