【正文】 ...................................................... 60 結論 .............................................................................................................................. 61 參考文獻 ...................................................................................................................... 62 致謝 .............................................................................................................................. 63 貴州大學畢業(yè)論文（設計） 第 III 頁 摘要 本設計著重就 E04102U型管換熱器的設計，并簡要論述了其加工制造過程，就以所給的物性參數(shù)和生產(chǎn)量為基礎，利用傳熱原理和傳熱計算所得換熱器面積確定 U型管換熱器的基本形式。加強用能管理，采取技術上可行、經(jīng)濟上合理以及環(huán)境和社會可以承受的措施，從能源生產(chǎn)到消費的各個環(huán)節(jié)，降低消耗、減少損失和污染物排放、制止浪費，有效、合理地利用能源。在煉油廠換熱器約占全部工藝設備投資的 35%40%。其中，從作為換熱面的間壁形式看，間壁式換熱器主要分為管式和板式兩大類。當殼體與管束因溫度不同而引起熱膨脹時，管束連同浮頭可在殼體內(nèi)沿軸向自由伸縮，可完全消除熱應力。 (4)填料函式：外填料函：管間容易漏泄，不宜處理易揮發(fā)、易爆易燃及壓力較高的介質(zhì)；內(nèi)填料函：密封性能差，只能用于壓差較小的場合。 U型管式換熱器結構比較簡單，價格便宜，承壓能力強，適用于管、殼壁溫差較大或殼程介質(zhì)結垢需要清洗，又不適宜采用浮頭式和固定管板式的場合。 5 設計 U 型管換熱器的基本要求和目的 設計換熱器時，其基本的要求是： 第一，熱量能有效的從一種流體傳遞的另外的一種流體，即傳熱效率高，單位傳熱面上能傳遞的熱量多。 第三，要求價格便宜，維護容易，使用時間長。 4，從宏觀上把握化工設備的生產(chǎn)過程，為以后的工作打下基礎。 第 四部分 是 U型管 式換熱器的制 造工藝 。 貴州大學畢業(yè)論文（設計） 第 5 頁 第一章 工藝計算 物料衡算 表 介質(zhì)名稱 管程進 /出口煤氣 殼程進 /出口變換氣 溫度 ℃ ～ 260 ～ 壓力 MPa 摩爾流量 Kmol/h 質(zhì)量流量 Kg/h 組分 CO H2 CO2 N2 H2O H2S 熱量衡算 冷流體的物性參數(shù) 冷流體的定性溫度 ℃ ?t ℃2602?t ℃ ???t 冷流體的比熱 表 常壓下， 0～ t℃時氣體的平均定壓熱容（ kcal/kmol.℃） 溫度 ℃ CO H2 CO2 N2 H2O H2S 200 300 400 運用內(nèi)插法，可求得： ℃k c a l/ k m o 5 )2 0 5 2(2 0 03 0 0 )( 2???????HpC 貴州大學畢業(yè)論文（設計） 第 6 頁 同理可得其他氣體的定壓比熱容于表 表 各氣體在常壓， ℃??t 時的平均定壓熱容 （ kcal/kmol.℃） CO H2 CO2 N2 H2O H2S Cp kcal/kmol.℃ 摩爾分率 yi（ %） 摩爾質(zhì)量 M（ kg/kmol） 28 44 混合氣體的 比熱： ℃???????????????? ?k m o lk c a lyiC p ipmC/6 9 0 0 4 3 5 0 7 0 2 4 0 5 2 1 39?！?） W/（ mk） 計算 H2S 的 λ 時，應用公式 1212 )(TTTT ??? 其中 KTKTT 2 7 5 7 30 1 1 211 ????? ，? )/(0 3 6 02 chmk c a lT ???? ? 當 ℃??t 時 ，混合煤氣的導熱系數(shù)???31312iiiiimMyMy?? 31313131313131???????????????????? iii My? 6 4 3 0 3 0 440 2 1 0 2 31313131313131?????????????? ii My 貴州大學畢業(yè)論文（設計） 第 9 頁 則混合煤氣的導熱系數(shù) )/(31312 kmwMyMyiiiiim ???? ?? ?? 冷流體的密度 表 各氣體在 ℃??t ， P= 密度 CO H2 CO2 N2 H2O H2S ρ（ kg/m3） 摩爾分率 yi（ %） 摩爾質(zhì)量 M（ kg/kmol） 28 44 由 )( 300 ??????? mkgTMPTTPPM?計算 得到 表 中各值 式中： KTM P aP , ?? 當 4 . 0 8 M P a=P, 5 2 ℃??t 時 混合煤氣 的密度 32/0 8 7 0 0 3 6 3 2 8 0 6 7 0 2 9 1 0 8 2 2 4 9 mkgyiim???????????????? ?? 冷流體的吸熱量 hk c a ltC p mttC p mQSSnn/)()(2221222?????????吸 冷流體的平均摩爾質(zhì)量 12??????????????????k m o lkgmiyiM m 熱 流體的物性參數(shù) 熱 流體的定性溫度 ℃ ?T ℃?T ℃3842 ????T 熱 流體的比熱 貴州大學畢業(yè)論文（設計） 第 10頁 表 用內(nèi)插法求得各氣體在 ℃384??T 時的常壓下平均定壓熱容 （ kcal/kmol.℃） CO H2 CO2 N2 H2O H2S Cp kcal/kmol.℃ 摩爾分率 yi（ %） 摩爾質(zhì)量 M（ kg/kmol） 28 44 變換氣 的 比熱： ℃???????????????? ?k m o lk c a lpiC y ipmC/4 6 8 4 5 0 5 3 6 0 2 5 3 7 1 39?！?） W/（ mk） 貴州大學畢業(yè)論文（設計） 第 12頁 計算 H2S 的 λ 時，應用公式 1212 )(TTTT ??? 其中 KTKTT 5 7 33 8 7 30 1 1 211 ????? ，? )/(0 5 4 02 chmk c a lT ???? ? 當 ℃384??T 時 ，混合煤氣的導熱系數(shù)???31311iiiiim MyMy?? 31313131313131???????????????????? iii My? 31313131313131?????????????? ii My 則混合煤氣的導熱系數(shù) )/(0 8 3 4 6 2 0 6 31311 kmwMyMyiiiiim ???? ?? ?? 熱流體的密度 表 各氣體在 ℃384??T ， P= 密度 CO H2 CO2 N2 H2O H2S ρ（ kg/m3） 摩爾分率 yi（ %） 摩爾質(zhì)量 M（ kg/kmol） 28 44 由 )( 300 ??????? mkgTMPTTPPM?計算 得到表 中各值 式中： KTM P aP , ?? 當 4 . 0 8 M P a=P,3 8 4℃??T 時 混合煤氣 的密度 貴州大學畢業(yè)論文（設計） 第 13頁 31/2 8 5 0 0 6 1 2 5 9 0 2 8 2 3 6 3 0 5 1 3 mkgyiim???????????????? ?? 熱流體的平均摩爾質(zhì)量 114 6 5 0 2 0 442 3 1 ??????????????????k m o lkgmiyiM m 冷熱 流體的物性 表 表 摩爾流率 導熱系數(shù) 黏度 μ 比熱 Cp 平均摩爾質(zhì)量 平均密度 Kmol/h W/（ m (2) 壓力高的流體走管程，因為管子直徑小，承受壓力的能力好，還避免了采用高壓殼體和高壓密封。 (6) 被冷卻的流體應走殼程，便于散熱。 根據(jù)冷熱流體的流程安排和所設計的管、殼程數(shù)（雙管程雙殼程）確定兩流體呈逆流。這樣既可以充分利用設備空間，又可以