列管式換熱器課程設計(1)-wenkub
2023-01-31 11:17:10 本頁面
【正文】 he assignment request. Based on this chosen heater exchanger, we shall design the structures and correct them, then design proper nozzles, flange, tie rod, channel, tubesheet, spacer and so on. The final result includes a craftworkflowchart, a facility fitting draw, and a instruction.Key word： Heat interchanger row tubular design calculationeconomic optimization 化工原理（含化工設備機械基礎）課程設計任務書設計題目：列管式換熱器的設計設計時間：2010年05月10日至05月28日指導老師：何 兵設計任務：年處理12500噸正戊烷的正戊烷冷凝器1. 設備型式 立式列管式換熱器2. 操作條件（1） 正戊烷：℃，冷凝液于飽和溫度下離開冷凝器；（2） 冷卻介質：井水，入口溫度32℃，出口溫度由經濟衡算優(yōu)化；（3） 允許壓強降：不大于105Pa；（4） 每年按330天計算，每天24小時連續(xù)運行；（5） 設備最大承受壓力：P=。在工程中，將某種流體的熱量以一定的傳熱方式傳遞給他種流體的設備，稱為換熱器。在化工、石化、石油煉制等工業(yè)生產中，換熱器被廣泛使用。今后換熱器的發(fā)展趨勢將是不斷增加緊湊性、互換性，不斷降低材料消耗，提高傳熱效率和各種比特性，提高操作和維護的便捷性。(3) 設備緊湊。若按其結構類型分，有列管式、板式、螺旋板式、板翅式、板殼式利翅片管式等。列管式換熱器主要由殼體、換熱管束、管板(又稱花板)、封頭(又稱端蓋)等部件組成。列管式換熱器的種類很多，分類方法各異，目前廣泛使用的列管換熱器主要以有無效補償和補償辦法不同來進行分類。這種結構改進方法稱為熱補償或溫差補償。當殼體與管束之間因溫度不同而引起不同熱膨脹時，管束連同浮頭就可以在殼體內沿管軸方向自由伸縮，以消除溫差應力。這種換熱器結構簡單、質量小，管束可抽出，檢修和清洗方便。填料函式換熱器 此類換熱器的管板也僅有一端與殼體固定，另一端采用填料函式密封。不僅在設計一臺新的換熱器時需要進行熱力設計，而且對于已生產出來的，甚至已投入使用的換熱器在檢驗它是否滿足使用要求時均需進行這方面的工作。在某些情況下還需對換熱器的主要零部件，特別是受壓部件做應力計算，并校核其強度。③核算換熱器的傳熱面積和流體阻力。如阻力超過允許范圍，需調整設計，直至滿意為止。（2）假設井水出口溫度，確定流體的定性溫度、物性常數(shù)。 物性 流體溫度mCpr 水41正戊烷596（3）換熱器熱負荷的計算:（4）確定冷卻水用量（5）假設總傳熱系數(shù)根據管程走井水，殼程走正戊烷，總傳熱系數(shù)范圍為470~815。按單管程計算，所需的傳熱管長度為==按單管程設計，傳熱管過長，宜采用多管程結構，現(xiàn)取傳熱管長l=6m，則該換熱器的管程數(shù)為==≈8（管程）。蒸汽在垂直管外冷凝時的傳熱系數(shù)計算公式如下：當時，膜內為層流，當時，膜內為湍流， 假設膜內為湍流：即假設成立，膜層內為層流。查《化工原理課程設計》（天津大學出版社）表36得管內側污垢熱阻，管外側污垢熱阻。由=14746，傳熱管相對粗糙度，查莫狄圖得，管程流動阻力在允許范圍內。三、經濟衡算通過編程確定所設計換熱器在所給任務下的最優(yōu)出口溫度。 /*ndi是管程流體粘度系數(shù)，Cpi是管程流體比熱容，mdi管程流體密度，limi是管程流體導熱系數(shù)*/ /*ndo是殼程流體粘度系數(shù)，qro是殼程流體汽化潛熱，mdo殼程流體密度，limo是殼程流體導熱系數(shù)，*/for(t2=32。 cpi=+*(t1+t2)/2。 fai=*pow(di,)*pow(ndi,)/d0/mdi/mdi/pow(ndi,)/pow(cpi,)/pow(zi,)。tw。 mt=(t1+t2)/2。amp。 printf(\nj=%e,t2=%e,re=%e,minj,t2,re)。（3）折流擋板間距則折流板間距取150mm（4）折流擋板厚度 厚度為d=5mm（5）折流板數(shù)： 拉桿和定距管 為使折流板牢靠地保持在一定位置，需要設拉桿和定距管。離心泵的選型該課程設計中的主要輔助設備為離心泵，其主要性能參數(shù)有揚程、流量、功率、效率、轉速。將以上數(shù)據帶入揚程公式：（3）根據流量及揚程選取離心泵規(guī)格如下:型號流量揚程m轉數(shù)軸功率kW電機功率kW效率%必須汽蝕余量m
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