【正文】 23 . 1 4 0 . 0 2 5 2 7 6 6 1 3 0oA n d l m?? ? ? ? ? ?實(shí) 130= =1 .1 91 0 8 .2AA實(shí)計(jì) （ 6） . 換熱器內(nèi)流體的流動(dòng)阻力 ? ?12i t p sp p p F N N? ? ? ? ?? 化工原理課程設(shè)計(jì) 沈 xx 06211xxx 16 取換熱管的管壁粗糙度為 ， 則 ?d? Re= .3 1 6 4= 0 .0 2 2Re? ? 2 21 6 9 9 5 . 7 1 . 6 10 . 0 2 2 8 5 1 72 0 . 0 2 2ii i uLp P ad ?? ?? ? ? ? ? ? 2 22 3 Pa? ?? ? ? ? ? ? 對(duì) ?? 的管子有 1 . 4 4 1t p sF N N? ? ?，且 ， ? ?? ?12 58 5 1 7 3 8 7 1 .4 1 .4 4 1 6 9 3 7 5 1 0i t p sp p p F N NP a P a? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? 12()oP p p F sNs??? ? ? ? ? ? 1 .1 5, 1Fs Ns?? Re ? ? ? 0 . 2 2 80 . 2 2 85 5 2 4 1 3 2 .0 0 .5 0 0 9Re oof ??? ? ? ?? 2102( 1 ) 28 0 6 . 5 5 0 . 5 80 . 5 0 . 5 0 0 9 1 9 ( 1 9 1 ) 1 2 9 1 0 . 72ocBuP F f n NPa??? ? ??? ? ? ? ? ? ? 2222( 3 . 5 )22 0 . 3 8 0 6 . 5 5 0 . 5 81 9 ( 3 . 5 ) 6 8 1 2 . 20 . 7 2oBuBPDPaN ??? ? ???? ? ? ? ? 125()( 1 2 9 1 0 . 7 6 8 1 2 . 2 ) 1 . 1 5 1 2 2 6 8 1 . 3 1 0oP p p F s N sP a P a??? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 化工原理課程設(shè)計(jì) 沈 xx 06211xxx 17 七． 附件 （ 1） .接管 1. 管程流體進(jìn)出口接管：取接管內(nèi) 異丙苯 流速為 /u m s? 接管內(nèi)徑為 54 4 1 . 2 7 1 0 / ( 3 6 0 0 9 9 5 . 7) 0 . 1 6 73 . 1 4 1 . 6 1vd m mu? ? ? ?? ? ?? 取標(biāo)準(zhǔn)管徑為 200mm 2. 殼 程流體進(jìn)出口接管：取接管內(nèi)循環(huán)水流速為 /u m s? 接管內(nèi)徑為 74 4 6 1 1 0 / ( 3 3 0 2 4 3 6 0 0 8 0 6 . 5 5 ) 0 . 2 4 13 . 1 4 0 . 5 8vd m mu? ? ? ? ? ?? ? ?? 取標(biāo)準(zhǔn)管徑為 300mm （ 2） .拉桿 查表得，拉桿直徑 12mm，最小拉桿數(shù) 6 根。 選用較小直徑的管子，可以提高流體的對(duì)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。 （ 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(dòng)管板一端與殼體之間采用填料函密封，如圖所示 。在化工生產(chǎn)中使用的各類管殼式換熱器中浮頭式最多。 化工原理課程設(shè)計(jì) 沈 xx 06211xxx 5 （ 2） . 浮頭式換熱器 浮頭式換熱器的一端管板是固定的，與殼體剛性連接，另一端管板是活動(dòng)的，與殼體之間并不相連，其結(jié)構(gòu)如圖所示 。所謂“固定管板”是指管板和殼體之間也是剛性連接在一起，相互之間無(wú)相對(duì)移動(dòng)，具體結(jié)構(gòu)如圖所示 。在換熱器設(shè)計(jì)中首先應(yīng)該根據(jù)工藝要求選擇適合的類型，然后計(jì)算換熱器所需傳熱面積，并確定換熱管的結(jié)構(gòu)尺寸。 e． 繪制換熱器總裝配圖。 東南大學(xué)成賢學(xué)院 課 程 設(shè) 計(jì) 報(bào) 告 題 目 水冷卻異丙苯換熱器的設(shè)計(jì) 課 程 名 稱 化工原理課程設(shè)計(jì) 專 業(yè) 制藥工程 班 級(jí) 11 制藥二班 設(shè) 計(jì) 地 點(diǎn) 東南大學(xué)成賢學(xué)院 設(shè)計(jì)起止時(shí)間： 2020 年 9 月 2 日至 2020 年 9 月 13 日 成績(jī) 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 設(shè)計(jì)題目 ： 水冷卻 異丙苯換熱器的設(shè)計(jì) 一、 設(shè)計(jì)條件 處理能力 61 萬(wàn)噸 /年 設(shè)備型式 列管式換熱器 操作條件 a． 異丙苯：入口溫度 120℃，出口溫度為 51℃ b． 冷卻介質(zhì)：自來(lái)水，入口溫度 20℃，出口溫度 40℃ c． 允許壓強(qiáng)降：不大于 1 105Pa d． 每年按 330 天計(jì)，每天 24 小時(shí)連續(xù)運(yùn)行 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 a． 設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介：對(duì)確定的工藝流程及換熱器型式進(jìn)行簡(jiǎn)要論述。 d． 主要輔助設(shè)備選型。 不同類型的換熱器各有優(yōu)缺點(diǎn)，性能各異。 （ 1） .固定管板式換熱器 管殼式換熱器主要是由殼體、管束、管板、管箱及折流板等組成， 管束和管板是剛性連接在一起的。 固定管板式換熱器適用于殼程流體清潔，不易結(jié)垢，管程常要清洗，冷熱流體溫差不太大的場(chǎng)合。 浮頭式換熱器適用于冷熱流體溫差較大，介質(zhì)易結(jié)垢常需要清洗的場(chǎng)合。 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(chǎng)合。 化工原理課程設(shè)計(jì) 沈 xx 06211xxx 7 二 . 確定設(shè)計(jì)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。 在此項(xiàng)目設(shè)計(jì)中選擇換熱管的規(guī)格為φ 25 碳鋼管 三． 確定物性參數(shù) 異丙苯： 120 51 c? ? 冷卻水： 20 40 302 c? ? 化工原理課程設(shè)計(jì) 沈 xx 06211xxx 8 C溫度 3/kgm?密度 / CpkJ kg C?比熱容 （） /W m C??導(dǎo)熱系數(shù) （） Pas??黏度 異丙苯 冷卻水 30 10?? 10?? 四．估算傳熱面積 1277() 6 1 1 0 1 . 9 9 ( 1 2 0 5 1 )3 3 0 2 41 . 0 5 8 1 0 / 2 9 3 8 . 9n p hWQ C T Tk J h k W? ? ? ? ? ? ??? ? ? 7 521()1 . 0 5 8 1 0 1 . 2 7 1 0 /4 . 1 7 4 ( 4 0 2 0 )c pcQC t tW k g h? ??? ? ??? 化工原理課程設(shè)計(jì) 沈 xx 06211xxx 9 mt? （以逆流計(jì)算） 入口 出口 異丙苯 120℃ 51℃ 冷卻水 20℃ 40℃ 溫差 100℃ 11℃ 2 1 2 2 1 12 2 21 1 1( ) ( )l n l n( 1 2 0 4 0 ) ( 5 1 2 0 )5 1 . 6 91 2 0 4 0ln5 1 2 0mt t T t T ttt T tt T tC?? ? ? ? ? ???????? ? ?? ? ???逆 修正： 12211 2 0 5 1 3 .4 54 0 2 0TTR tt? ?? ? ??? 21114 0 2 0 0 . 21 2 0 2 0ttp Tt? ?? ? ??? 化工原理課程設(shè)計(jì) 沈 xx 06211xxx 10 查表得溫度校正系數(shù)為 ??? ? 校正后的溫度為 39。s No. 12410 Allow