【正文】 原理課程設(shè)計 15 10110100011 1ddddRddRRKmw?????? ?? ）（ 20256565 2 . 525. 0 0 0 0 ?????? ℃/ 2mw? 換熱面積裕度的核算 在求的了平均傳熱溫差和中傳熱系數(shù)后，對于確定的熱負荷所需的傳熱面積為： mtn KQA ?? 1 據(jù)此數(shù)值根據(jù)換熱器的實際傳熱面積可求出換熱器的面積裕度： nnAAAF ?? 0 為保證換熱器操作的可靠性，一般應(yīng)使換熱器的面積裕度大于 15~20%，否則應(yīng)予以調(diào)整或重新設(shè)計，直至滿足設(shè)計要求為止。 圓缺形 . 圓盤形 化工原理課程設(shè)計 12 * 本次列管式換熱器設(shè)計的折流板取圓缺形，圓缺的高度為殼體內(nèi)徑的 25%即： 1 21 2 5 0%25h ??? （ mm）故可取 h=320m（ mm） 折流板間距 B== 1250=375(mm)故可取 B=400（ mm） 折流板數(shù) 4 0 07 0 0 01 ???? ——折流板間距 傳熱管長BN（塊） 七、 其它主要附件及接管 拉桿數(shù)量與直徑可查《拉桿直徑與拉桿數(shù)表》選取 * 本次列管式換熱器設(shè)計的內(nèi)徑為 1250mm故其拉桿直徑為 12? ，拉桿數(shù)量不得少于 10 個。 * 本次列管式換熱器設(shè)計中取管板利用率 ? =，則有： ）（ mm1 19 ???? ? TND 按卷制殼體的金級擋，取 D=1250（ mm） 六、 折流板 安裝折流擋板的目的是為提高管外表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，為取得良好的效果，擋板 圖 22 的 形狀和間距必須適當(dāng)。管板與管子的連接可脹接或焊接。 (a) 正方形直列 （ b）正方形錯列 (c) 三角形直列 （ d）三角形錯列 （ e）同心圓排列 正三角形排列結(jié)構(gòu)緊湊；正方形排列便于機械清洗。根據(jù)本次設(shè)計的實際情況，去傳熱管長 l=10m，則該換熱器的管程數(shù)為： 化工原理課程設(shè)計 10 lp LN?= =2（管程） 傳熱管總數(shù) TN =471 2=942（根） 三、平均傳熱溫差校正及殼程數(shù) 換熱器的平均傳熱溫差由下式計算： 1221t tTTR ???? 冷流體的溫升熱流體的溫降 1112 tt tTP ??兩流體最初溫差冷流體的溫升 其中溫差校正系數(shù) t?? 與流體的進出口溫度有關(guān)，也與換熱器的殼程數(shù)及管程數(shù)有關(guān)（ t?? 值可查溫差校正系數(shù)圖）。 根據(jù)本次設(shè)計要求及查常用換熱管的規(guī)格和尺寸偏差表、列管式換熱器中不同粘度液體的最大流速表以及列管式換 熱器常用流速，選擇 GB8163— 8（碳鋼）?? 取管內(nèi)流速 ?1u 二、 選擇管長、確定管程數(shù)和總管數(shù) 選定管徑和管內(nèi)流速后，可由下式確定單程管數(shù)： udV211 4n ?? 式中 1n 單程管數(shù)目； V 管程的體積流量， s/m3 ； 1d 傳熱管內(nèi)徑， m； u管內(nèi)流體流速， s/m 可得單程換熱器的管長如下： 01n dAL ?? 式中 L按單程計算的管長， m ； A估算的傳熱面積， 2m ； 0d 管外徑， m 如果按單程計算的管太長，則應(yīng)該采用多程管，此時應(yīng)按實際情況選擇每程管的長度。 對于逆流和并流，平均 溫差均可用換熱器兩端流體溫度的對數(shù)平均溫差表示，即： 化工原理課程設(shè)計 8 2121mtttttΔΔlnΔ－ΔΔ ? 式中 mtΔ逆流或并流的平均傳熱溫差， ℃ ； 圖 21 逆流： 1tΔ=T?－ 2t 2tΔ=T?－ 1t 并流： 1tΔ=T?－ 1t 2tΔ=T?－ 2t * 按逆流計算本次列管式換熱器設(shè)計的平均傳熱溫差： 2121mtttttΔΔlnΔ－ΔΔ ? =）（ ）（）（）（－2550 －3610 0ln－2550－－3610 0 =℃ 四、 傳熱面積 對于傳熱面積的估算可根據(jù)流體的具體情況，參考換熱器傳熱系數(shù)的大致范圍選取合適的 K 值，然后利用傳熱速率方程式，初步確定所需的傳熱面積： mKQAt1?? 式中 A估算的傳熱面積， 2m ； K選取的傳熱系數(shù)， w/ 2m ℃ ； mt?平均傳熱溫差， ℃ 1Q換熱器的熱負荷， kw 考慮到估算性質(zhì)的影響，常取傳熱面積為計算值的 ~ 倍。） 熱容 Cp? (KJ/kg℃ ) 導(dǎo)熱系數(shù) λ ? （ w/m℃ ） 粘度 μ ? （ Pa*S） 冷卻水 * 310? 167。根據(jù)本次實驗的要求，由于冷卻水容易結(jié)垢，為便于清洗，應(yīng)使水走管程，混合氣體走殼程。 流速來提高傳熱膜系數(shù)，在這種情況下應(yīng)將需提高流速的流體放在管程。殼程內(nèi)不宜走易揮發(fā)、易燃、易爆及有毒物流。 （ 4） 填料函式換熱器 浮頭部分與殼體采用填料函密封。 U形管式換熱器結(jié)構(gòu)簡單，管束可以從殼體內(nèi)抽出，便于管外清洗。 （ 2） 浮頭式換熱器 一端管板與殼體固定，另一端管板可以在殼體內(nèi)自由浮動。 （ 1） 固定管板式換熱器 換熱管束固定在兩塊管板上，管板又分別焊在外殼的兩端，管子、管板和殼體都是剛性連接。由于其具有結(jié)構(gòu)牢、操作彈性大、可靠程 度高、適應(yīng)性強、使用范圍廣等優(yōu)點，在工程上使用廣泛，特別是在高溫高壓下。 換熱器的類型隨工業(yè)發(fā)展而 擴大，早期的換熱設(shè)備猶如制造水平和科學(xué)水平的限制，多有結(jié)構(gòu)簡單、換熱面積小和體積較大等的特點，后來列管式換熱器的誕生使其成為長期以來化工生產(chǎn)中使用的典型換熱設(shè)備。 26 化工原理課程設(shè)計 4 第一章 概述 167。 19 第四章 列管式換熱器設(shè)計一覽表 17 167。 8 第二章 列管式換熱器工藝設(shè)計的核算 167。 工藝結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計 6 167。 4 167。 換熱器的應(yīng)用及主要類型 化工原理課程設(shè)計 1 南 京 工 業(yè) 大 學(xué) 《材料工程原理 B》課程設(shè)計 設(shè)計題目 ： 列管式換熱器設(shè)計 混合氣體處理能力 221000kg/h 專 業(yè)： 班 級： 學(xué) 號： 姓 名： 電子郵箱： 日 期： 指導(dǎo)教師：