【正文】 督局， 。 （ 1）《化工原理》上冊(cè)，夏清、陳常貴主編 ， 天津大學(xué)出版社，,204— 288. （ 2）《環(huán)境工程原理》，胡洪營(yíng)、張旭、黃霞、王偉合編，高等教育出版社， ,167— 174. （ 3）《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》，刁玉瑋、王立業(yè)、喻健良編著，大連理工大學(xué)出版社， ， 15 201— 193。 最后， 我想說(shuō)：通過(guò)這次設(shè)計(jì)，使我的各方面的能力得到提高和增強(qiáng)，不僅在畫(huà)圖和計(jì)算機(jī)能力得到提高，還有增強(qiáng)了我的獨(dú)立思考和創(chuàng)新能力。在設(shè)計(jì)前期，我們共同查找相關(guān)資料、手冊(cè)，在一起討論，一起向指導(dǎo)老師請(qǐng)教，共同的出了自己所要的正確結(jié)果。本次設(shè)計(jì)是大學(xué)以來(lái)的第一次自主課程設(shè)計(jì)，極為重要，同時(shí)這次課程設(shè)計(jì)也讓我受益匪淺。理論上該換熱器能夠達(dá)到將 100000Nm3/h的高溫?zé)煔?,將熱物料（高溫?zé)煔猓┑臏囟葟?425℃降至 180℃，冷物料（空氣）的溫度從 55℃ 升溫至200— 250℃左 右。 a)槽深宜不小于 4mm； b)分程隔板槽的寬度為：碳鋼 12mm。 因管板是與浮頭法蘭連接，所以管板直徑應(yīng)與浮頭法蘭直徑相同，取 1680mm。 采用橢圓形封頭（ JB/T473795） 21 查閱相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)得出該封頭的相關(guān)數(shù)據(jù)如表四 所示 ： 表四： 公稱(chēng)直徑(DN)/mm 曲面高度(h1)/mm 直邊高度(h2)/mm 壁厚（δ） /mm （碳鋼） 內(nèi)表面積（ F）/m2 容積(V)/m3 1600 400 40 18 法蘭 和鉤圈 根據(jù)相關(guān) 文獻(xiàn)得知： 浮頭法蘭和鉤圈的外直徑 Df0=Di+80,mm 其中 Di是換熱器圓筒內(nèi)經(jīng)為 1600mm。此處與換熱器殼程空氣進(jìn)出口接管處的距離取 250mm，與換熱器管程廢氣進(jìn)出口接管處的距離取 200mm。綜合以上兩表得出所選拉桿數(shù) 20根 （前后兩段各 10根） ，拉桿直徑為 16mm。 ? ?201 0 c B 280 B c202BuP F f n N 12F =0 .5,f 5 .0R e ,N 2,n 49,u2hP N 3 .5D2h 480 m m ,D= 1600m m ,??? ? ?? ? ???? ? ?????? 代入式子得： ? ? 20 . 2 2 81220 .8 5 4 2 0 .6 7P 0 .5 5 .0 1 4 8 9 6 4 9 2 1 7 3 7 3 .5 Pa22 4 8 0 0 .8 5 4 2 0 .6 7P 2 3 .5 1 0 5 8 .1 Pa1 6 0 0 2? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?????? ? ? ? ? ????? 所以： 0P ( 73 73 .5 10 58 .1 ) 1 1 84 31 .6 P a? ? ? ? ? ? ? 由上可見(jiàn) 總阻力損失： P?? ＝ +＝ 9420 Pa＝ 總阻力損失小于 10kPa，能滿(mǎn)足一般要求。 13 (6).換熱器殼程流體進(jìn)出口接管的計(jì)算 取管內(nèi)廢氣流速 1u ＝ 20m/s， 則接管內(nèi)徑為 1114V 4 1 0 0 0 0 0 /3 6 0 0 /3D 0 . 7 6 8 mu 2 0???? ? ?? 管程流體進(jìn)出口接管： 若管內(nèi)流速 2u ＝ 30m/s， 則接管內(nèi)徑為 2224V 4 9 .2 6D 0 .6 2 7 mu 3 0?? ?? ? ?? 圓整后，取換熱器殼程空氣進(jìn)出口接管規(guī)格為： ? 800? 10 取換熱器管程廢氣進(jìn)出口接管規(guī)格為： 650 10?? 換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的核算 傳熱能力核算 換熱器殼程流體 (空氣 )傳熱膜系數(shù) α 0可用克恩法計(jì)算： 0 . 5 5 1 / 3 0 . 1 400ew0 . 3 6 R e P r ( )d??? ?? ? ? ? ? 選三角形排列時(shí)，當(dāng)量直徑 de為： 2 2 2 20e0334 t d 4 0 .032 0 .0252 4 2 4d = 0 .02 md 0 .025????? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ????? 換熱器殼程流通截面積 S0為： 200 d 0 . 0 2 5S B D 1 1 . 6 1 . 2 8 1 0 . 4 4 8 mt 0 . 0 3 2?? ??? ? ? ? ? ? ????? ???? 換熱器殼程流體流速 u0為： 14 0 0 1 0 0 0 0 0 / 3 6 0 0 / 3 2 0 . 6 7 m / s0 . 4 4 8Vu S? ? ? Reynolds 準(zhǔn)數(shù)： 0 5du 2 20 .67 54R e 14 89 7 10e ?? ???? ? ?? 352C p 1 . 0 1 3 1 0 2 . 7 3 1 0Pr = 0 . 6 8 83 . 4 8 9 1 0????? ? ? ????普 蘭 特 數(shù) 0. 1 4w20 . 5 5 1 / 3 200 . 7 43 . 4 8 9 1 00 . 3 6 1 4 8 9 6 0 . 6 8 8 0 . 7 4 8 0 . 6 w /( m C )0 . 0 2?????? ??????? ? ? ? ? ? ? ?黏 度 校 正 系 數(shù)所 以 ， 管內(nèi)傳熱膜系數(shù) α 1為： 0 .8 0 .3iii0 .0 2 3 R e P rd?? ? ? ? ? 管程流體流通截面積 Si為： 22iS 0 . 0 2 0 2 0 2 3 0 . 6 3 5 m4?? ? ? ? 管程流體流速 ui i iV 9 .2 6u 1 4 .5 8 m /sS 0 .6 3 5? ? ? Reynolds 準(zhǔn)數(shù)： i 5du 20 14 .58 0 .61 5R e = 60 7 10?? ????? Prandtl 準(zhǔn)數(shù)： 3 52C p 10 2 .97 10P r = 0 .874 .605 10?? ?? ? ? ??? ? 管內(nèi)傳熱膜系數(shù) α 1為： 2 0. 8 0 . 3 2i 4 .60 5 100 .02 3 60 38 0 .87 53 .7 w /( m C )0 .02 0???? ? ? ? ? ? ?所 以 ， 15 管壁熱阻和污垢熱阻 由于管內(nèi)的氣體組成類(lèi)似于空氣，管外的氣體為空氣，因此，管內(nèi)污垢熱阻 siR 和管外污垢熱阻 soR 均取為： 410?? 2m C/w?? 管壁熱阻，碳鋼在該條件下的導(dǎo)熱系數(shù) ?? 50 w/m C?? 總傳熱系數(shù) K0 根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)，總傳熱系數(shù) K0可用下式計(jì)算： 0 0 0s i s o0 i i i m 0442d d bd11= R RK d d d25 25 0 .0025 25 1 = 3 .44 10 3 .44 1020 20 50 22 = 0 .0365m C /w? ? ???? ? ? ??? ? ? ? ? ? ????? 20 1K 2