水冷卻異丙苯換熱器的設(shè)計化工原理課程設(shè)計-文庫吧
2025-06-12 11:31 本頁面
【正文】 栓固定在一起，其結(jié)構(gòu)如圖所示。這種換熱器結(jié)構(gòu)簡單、造價低，管束可在殼體內(nèi)自由伸縮，無溫差應(yīng)力，也可將管束抽出清洗且還節(jié)省了一塊管板；但U形管管內(nèi)清洗困難且管子更換也不方便，由于U形彎管半徑不能太小，故與其他管殼式換熱器相比布管較少，結(jié)構(gòu)不夠緊湊。U形管式換熱器適用于冷熱流體溫差較大、管內(nèi)走清潔不結(jié)垢的高溫、高壓、腐蝕性較大的流體的場合。（4）. 填料函式換熱器填料函式換熱器與浮頭式很相似，只是浮動管板一端與殼體之間采用填料函密封，如圖所示。這種換熱器管束也可自由伸縮、無溫差應(yīng)力，具有浮頭式的優(yōu)點且結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、易于檢修清洗，特別是對腐蝕嚴重、溫差較大而經(jīng)常要更換管束的冷卻器，采用填料函式比浮頭式和固定管板式更為優(yōu)越；但由于填料密封性所限，不適用于殼程流體易揮發(fā)、易燃、易爆及有毒的情況。目前所使用的填料函式換熱器直徑大多在700mm以下，大直徑的用得很少，尤其在操作壓力及溫度較高的條件下采用更少。二. 確定設(shè)計方案由于循環(huán)冷卻水容易結(jié)垢，為便于水垢清洗，應(yīng)使循環(huán)水走管程，異丙苯走殼程。選用較小直徑的管子，可以提高流體的對流給熱系數(shù)，并使單位體積設(shè)備中的傳熱面積增大，設(shè)備較緊湊，單位傳熱面積的金屬耗量少，但小管子易結(jié)垢，不易清洗，可用于較清潔流體。大管徑的管子用于粘性較大或易結(jié)垢的流體。我國列管式換熱器常采用無縫鋼管，規(guī)格為外徑壁厚，常用的換熱管的規(guī)格：φ192，φ25，φ383。在此項目設(shè)計中選擇換熱管的規(guī)格為φ25三．確定物性參數(shù)異丙苯：冷卻水： 異丙苯冷卻水30四．估算傳熱面積（以逆流計算）入口出口異丙苯120℃51℃冷卻水20℃40℃溫差100℃11℃修正：查表得溫度校正系數(shù)為 校正后的溫度為 選用單殼程的列管式換熱器假設(shè)K=500 假設(shè)u=傳熱面積五．工藝結(jié)構(gòu)尺寸 假設(shè)為 u=選用 Φ25 mm 冷拔傳熱管（碳鋼）按單管程設(shè)計，傳熱管過長，現(xiàn)取傳熱管長，則該換熱器的管程數(shù)為：按正三角形排列取管心距 取管板利用率 所以換熱器平放采用弓形折流板（水平圓缺），取弓形折流板圓缺高度為殼體內(nèi)徑的，則切去的圓缺高度為 取折流板間距 折流板數(shù) 六．核算總對流傳熱系數(shù)（1）.核算管程對流傳熱數(shù)3. Re值（2）.核算殼程對流傳熱數(shù) 由正三角形排列得4. Re值（3）.污垢熱阻根據(jù)化工原理附錄，可取管外側(cè)自來水的污垢熱阻管內(nèi)側(cè)異丙苯的污垢熱阻（4）.總傳熱系數(shù) （~）（5）.傳熱面積（6）. 換熱器內(nèi)流體的流動阻力，則 Re=對的管子有 七．附件（1）.接管1. 管程流體進出口接管：取接管內(nèi)異丙苯流速為 接管內(nèi)徑為取標準管徑為200mm2. 殼程流體進出口接管：取接管內(nèi)循環(huán)水流速為 接管內(nèi)徑為取標準管徑為300mm（2）.拉桿查表得，拉桿直徑12mm，最小拉桿數(shù)6根。：參數(shù)管程殼程流率(kg/h)進口溫度/℃20120出口溫度/℃4051壓力/MPa物性參數(shù)定性溫度/℃30密度/（kg/m3）定壓比熱容/[kJ/（kg?℃）]粘度/（mPa?s）0. 80150. 3877熱導率（W/m?℃） 普朗特數(shù)設(shè)備結(jié)構(gòu)參數(shù)形式浮頭式殼程數(shù)1殼體內(nèi)徑/mm700臺數(shù)1管徑/mm25管心距mm32管長/mm6000管子排列三角形管數(shù)/根276折流板數(shù)/個19傳熱面積/m2折流板間距mm300管程數(shù)4材質(zhì)碳鋼圓缺高度/mm200拉桿直徑及數(shù)量接管/mm200250主要計算結(jié)果管程殼程流
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