列管換熱器課程設(shè)計(jì)-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 式高 10%左右。其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，用材量大，造價(jià)高；浮頭蓋與浮動(dòng)管板間若密封不嚴(yán)，易發(fā)生泄漏，造成兩種介質(zhì)的混合。填料函式換熱器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)較浮頭式換熱器簡(jiǎn)單，制造方便，耗材少，造價(jià)也比浮頭式的低；管束可以從殼體內(nèi)抽出，管內(nèi)管間均能進(jìn)行清洗，維修方便。 流動(dòng)空間及流速的確定 考慮到醋酸腐蝕性，所以醋酸走管程，水走殼 程。 T = T1+T22 =84+482 = 66℃ t = t1+t22 = 26+402 = 33℃ 11 醋酸的物性參數(shù) 當(dāng) T=66℃時(shí)，醋酸的各項(xiàng)參數(shù)如下 ： 密度 ρ = 定壓比熱容 Cp = (kg?K) 粘度 μ = ?s 熱導(dǎo)率 λ = ?m?1 ?K?1 水的物性參數(shù) 當(dāng) t=33℃時(shí)，水的各項(xiàng)參數(shù)如下： 密度 ρ = 定壓比熱容 Cp = (kg?K) 粘度 μ = ? s 熱導(dǎo)率 λ = ?m?1 ?K?1 第四章、估算傳熱面積 熱流量 已知條件：醋酸處理量 104t/a 1 = 104103330243600= Q = 1cp1（ T1?T2) 12 = (84?48) = 105W 平均傳熱溫差 按照逆流傳熱，可得 ?t 逆 = ?t1??t2ln?t1?t2= 44?22ln4422= ℃ R= T1?T2t2 ?t1= 84?4840?26= P = t2?t1T1?t1= 40?2684?26 = 暫且按照單殼程，多管程計(jì)算， 根據(jù)課本《化工原理》第三版 圖 4—25可查溫度校正系數(shù) Ψ = Δ t = ψ ?t 逆 = = ℃ 冷卻水用量 Q = 1cp1（ T1?T2) = 2cp2（ t2?t1) 代入數(shù)據(jù)可求 2 = 估算傳熱面積 為求得傳熱面積 A，需先求出傳熱系數(shù) K，而 K 值又與給熱系數(shù)、污垢熱阻等有關(guān)。根據(jù)本設(shè)計(jì)實(shí)際情況，采用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，現(xiàn)取傳熱管長(zhǎng) l=，則該換熱器的管程數(shù)為 : Np = Ll = = 取 管程 Np = 4 14 傳熱管總根數(shù)： N = 364= 144(根 ) 傳熱管排列和分程方法 采用組合排列法 ,即每程內(nèi)均按正三角形排列 ,隔板兩側(cè)采用正方形排列。 接管 殼程流體進(jìn)出口接管： 取接管內(nèi) 循環(huán)水 流速為 u =， 則接管的內(nèi)徑為： d= √4Vπ u=√ = 管程流體進(jìn)出口接管：取接管內(nèi) 醋酸流速 u =，則接管內(nèi)徑為： d = √4Vπ u= √410?3 = 17 第六章、換熱器校核 熱流量核算 殼程對(duì)流 傳熱系數(shù) 對(duì)圓缺形折流板，可采用喬恩公式： α 0 = e( μμw) 當(dāng)量直徑 ， 由正三角形排列得 de =4(√32 a2?π4 d02)π d0 =4(√32 ?π4 ) = 殼程流通截面積： A0 = BD(1?d0a )= (1?)= 殼程流體流速及其雷諾數(shù)分別為 : u0 = vA0= = Re0 = deu0ρμ = 10?3 = 普朗特準(zhǔn)數(shù)： Pr = cpμλ = 103 10?3 = 粘度校正 ( μμw) ≈ 1 Α 0 = e(μμw) = =(m2?℃ ) 18 管程對(duì)流傳熱系數(shù) α i = idi 管程流通截面積： Ai = π4 de2N2 = 1442 = 管程流體流速和雷諾數(shù)： ui = vAi= 10?3 = Rei = diuiρμ = 10?3 = 普朗特準(zhǔn)數(shù) Pr = cpμλ = 103 10?3 = Α i = idi = = W/(m2?℃ ) 總傳熱系數(shù) 傳熱系數(shù) K K = 1d0αidi+Rsid0di+ bd0λ d +Rs0 + 1α0 d = di +d02 = + = 查課本《化工原理》第三版表 4— 7得： 管內(nèi)醋酸側(cè)的污垢熱阻 Rsi = 10?3m2?K/W 館外水側(cè)的污垢熱阻 Rs0 = 10?3m2?K/W 19 不銹鋼的熱導(dǎo)率 λ = ?m?1 ?K?1 K = + 10?3 + + 10?3 +1= (m2 ?℃ ) 傳熱面積 A： A = QKΔ t = 105= 2 與原本估計(jì)值基本相符 所選換熱器的換熱面積 A選 = A選 ?AA 100%=? 100%= % 即 傳熱面積有 %的裕度。殼徑為 600mm，選用圓形封。材料與浮頭管板相同，設(shè)計(jì)厚度按浮頭管板厚加 16mm，定為 96mm。實(shí)際需要換熱面積為 ，所以面積裕度為 %。 第十 章、附圖 工藝流程圖 換熱器裝配圖 見(jiàn)附圖 25 第十 一 章、參考文獻(xiàn) 參考文獻(xiàn)： 1. 王志魁主編 《化工原理》（第三版）化學(xué)工業(yè)出版社出版 2. 馬江權(quán)、冷一欣主編《化工原理課程設(shè)計(jì)》（第二版）中國(guó)石化出版社 3. 方利國(guó)主編《計(jì)算機(jī)輔助化工制圖與設(shè)計(jì)》化學(xué)工業(yè)出版社
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