船舶柴油機(jī)高溫淡水冷卻器設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)-wenkub
2022-08-31 07:05:55 本頁(yè)面
【正文】 油機(jī)的高溫淡水冷卻器，電廠熱力系統(tǒng)中的冷水塔，制冷工業(yè)中蒸汽壓縮式制冷機(jī)或吸收式制冷機(jī)中的蒸發(fā)器、冷凝器等都是熱交換器的應(yīng)用實(shí)例。根據(jù)冷、熱流體熱量交換的原理和方式可分三大類(lèi):混合式、蓄熱式和間壁式。一般用耐火磚等徹成火格子（有時(shí)用金屬波形帶等）。通常用兩個(gè)蓄熱器交替使用，即當(dāng)高溫氣體進(jìn)入一器時(shí)，低溫氣體進(jìn)入另一器。這類(lèi)換熱器的應(yīng)用最為廣泛。殼體多為圓筒形，內(nèi)部裝有管束，管束兩端固定在管板上。換熱管在管板上可按等邊三角形或正方形排列。圖11 固定管板式換熱器 換熱器的選型固定管板式換熱器作為管殼式換熱器中應(yīng)用最廣泛的換熱器之一，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，管程清洗方便，管程可以分成多程，殼程也可以分成雙程，規(guī)格范圍廣，故在工程上廣泛應(yīng)用。 殼程數(shù)與管程數(shù)的選擇 根據(jù)初算換熱面積和管程流通截面積，選取一臺(tái)12型固定管板式換熱器。這時(shí)的熱平衡方程式可寫(xiě)為： （22）實(shí)際上任何熱交換器都有散向周?chē)h(huán)境的熱損失，這時(shí)熱平衡方程式就可寫(xiě)成： （23）式中：MM2—分別為熱流體與冷流體的質(zhì)量流量，kg/s； tt2—分別為熱流體與冷流體溫度，其右上角“’”代表流體的進(jìn)口狀態(tài)，“””代表流體的出口狀態(tài)； η—以放熱量為準(zhǔn)的對(duì)外熱損失系數(shù)，~。以上一些步驟可以根據(jù)設(shè)計(jì)時(shí)的具體情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果應(yīng)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤及時(shí)糾正，保證結(jié)果的準(zhǔn)確?！妫?dǎo)熱系數(shù) W/（m℃，初選傳熱系數(shù) =1200W/m2水在管道中的最大允許速度與管道的材質(zhì)有關(guān)，本文中管子材料選用碳鋼無(wú)縫鋼管，型號(hào)為Φ25，即其外徑d0=25mm，內(nèi)徑di=20mm，初步計(jì)算時(shí)選定管內(nèi)水的流速為。管子布置的結(jié)構(gòu)參數(shù)如表32。由以上數(shù)據(jù)初步畫(huà)出換熱管分布草圖，如附圖1。因此可取換熱器殼體標(biāo)準(zhǔn)直徑,即公稱(chēng)直徑。本文采用弓形折流板，弓形折流板圓缺高度為殼體內(nèi)徑的20%～25%，取25%，則切去的圓缺高度為： （315） 折流板的圓心角：120o 查參考資料[2]可知折流板板間距為，結(jié)合一般標(biāo)準(zhǔn)取值，則取折流板間距: ls =150mm。管程雷諾數(shù)： （42）一般Re10000即為湍流。 圖41 理想管束傳熱因子 圖42 折流板缺口校正因子 圖43 折流板泄露校正因子 圖44 旁通校正因子殼程質(zhì)量流速： （416） 假定殼側(cè)壁面溫度為tw=35℃，且查表得該壁溫下的水粘度為：。第5章 阻力計(jì)算 管程流體阻力 由參考文獻(xiàn)[1]知，管程總阻力包括沿程阻力、回彎阻力和進(jìn)出口接管阻力。 理想管束錯(cuò)流段阻力： （55） 式中：理想管束摩擦系數(shù)，在圖52中可查得理想管束摩擦系數(shù)。 設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)參數(shù)總表設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)參數(shù)總表參數(shù)管程（冷水）殼程（熱水）質(zhì)量流量/（kg/s）進(jìn)/出口溫度/℃33/4585/72物性定性溫度/℃39密度/㎏/m3定壓比熱容/[kJ/(㎏℃)]49962425污垢熱阻/(m2這些知識(shí)不是機(jī)械的相加，而是需要全面的考慮和整體布局。其次，這次課程設(shè)計(jì)還考驗(yàn)了我們的團(tuán)隊(duì)合作精神，以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度、平和的心態(tài)。有時(shí)為了一個(gè)數(shù)據(jù)查找了好幾本書(shū)，還是找不到結(jié)果的時(shí)候，是挺納悶的，很容易讓人想放棄。參考文獻(xiàn)[1] 史美中,：東南大學(xué)出版社，2009 [2] 楊世銘,:高等教育出版社,2006[3] ：高等教育出版社，2006[4] ：化學(xué)工業(yè)出版社，2002[5]
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