化工原理課程之管殼式換熱器課程設(shè)計(jì)(存儲(chǔ)版)
【正文】 熱量傳遞是指由于溫度差引起的能量轉(zhuǎn)移，簡(jiǎn)稱傳熱。根據(jù)載熱介質(zhì)的不同，熱傳遞有三種基本方式：（1）熱傳導(dǎo)（又稱導(dǎo)熱） 物體各部分之間不發(fā)生相對(duì)位移，僅借分子、原子和自由電子等微觀粒子的熱運(yùn)動(dòng)而引起的熱量傳遞稱為熱傳導(dǎo)。這種設(shè)備統(tǒng)稱為換熱器。型管殼式換熱器、帶膨脹節(jié)式換熱器、浮頭式換熱器、分段式換熱器、套管式換熱器等。二 試算并初選換熱器規(guī)格本換熱器處理的是兩流體均不發(fā)生相變的傳熱過(guò)程，因水的對(duì)流傳熱系數(shù)一般較大，且易結(jié)垢，故選擇冷卻水走換熱器的管程，乙醇水走換熱器的殼程，可利用外殼向外的散熱作用，增強(qiáng)冷卻效果。 由管子正三角形排列得： 殼程中乙醇水被冷卻，取 ， 因?yàn)?在～范圍內(nèi)，故可用下式計(jì)算 所以 ）確定污垢熱阻 管內(nèi)、外側(cè)污垢熱阻分別取為：）總傳熱系數(shù) 管壁熱阻可忽略時(shí)，總傳熱系數(shù)為： 由前面計(jì)算可知，選用該型號(hào)換熱器時(shí)，要求過(guò)程的總傳熱系數(shù)為，在傳熱任務(wù)所規(guī)定的流動(dòng)條件下，計(jì)算出的為，其安全系數(shù)為：實(shí)際所需換熱面積 四. 設(shè)計(jì)結(jié)果一覽表項(xiàng) 目管程（循環(huán)水）殼程（95%乙醇）流量，㎏/s溫度，℃（進(jìn)/出）20/3570/35物性定性溫度，℃密度，㎏/m3996804比熱，kJ/㎏℃粘度，Pa再次，從壓強(qiáng)降來(lái)看，管程約為162Pa，殼程約為3925Pa，都低于要求值（30kPa），因此，可適當(dāng)加大流速，從而加大對(duì)流傳熱系數(shù)，減少污垢在管子表面上沉積的可能性，即降低污垢熱阻，然而，流速增加，流動(dòng)阻力也會(huì)隨之增大，動(dòng)力消耗就增多，因此，作出經(jīng)濟(jì)衡算在確定流速時(shí)是相當(dāng)重要的。比如在設(shè)計(jì)中未考慮對(duì)成本進(jìn)行核算，僅在滿足操作要求下進(jìn)行設(shè)計(jì)，在經(jīng)濟(jì)上是否合理還有待分析。因此，只能綜合考慮來(lái)選擇相對(duì)合適的換熱器。首先要滿足傳熱的要求，本次設(shè)計(jì)時(shí)，由于初選總傳熱系數(shù)不合適，使規(guī)定條件下的計(jì)算結(jié)果與初設(shè)值的比值不在要求范圍內(nèi)，因此，經(jīng)過(guò)多次計(jì)算，才選擇到合適的K值為，計(jì)算結(jié)果為，%，滿足要求。oC）, 假設(shè)K=300W/m℃ 由于，因此無(wú)需考慮熱補(bǔ)償。管程和殼程分別通過(guò)兩不同溫度的流體時(shí)，溫度較高的流體通過(guò)換熱管壁將熱量傳遞給溫度較低的流體，溫度較高的流體被冷卻，溫度較低的流體被加熱，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)兩流體換熱工藝目的。 【表】 換熱器設(shè)計(jì)要求序號(hào)特別要求1對(duì)事故工況的校核2對(duì)管箱隔板強(qiáng)度的校核3各部件吊耳安裝位置的校核4浮頭式和U形管束固定管板外徑延伸，使管板兼作試壓法蘭時(shí)的強(qiáng)度校核5管板的剛度校核6風(fēng)載荷和地震載荷的校核7進(jìn)出口接管承受管線載荷的校核8疊裝換熱器中，底下那臺(tái)換熱器的校核9鞍式支座的校核10外表油漆干膜厚度的檢測(cè)11封頭熱壓成形時(shí)，終壓溫度的檢測(cè)12殼體直線度的檢測(cè)13
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1