【正文】
工業(yè)生產(chǎn)中,換熱器被廣泛使用。關(guān)鍵詞:列管式 換熱器 設(shè)計(jì)計(jì)算 經(jīng)濟(jì)優(yōu)化Abstract: The heat exchanger is wildly used in chemical industry. To design the heat exchanger which cools , we should first choose the curing velocity and the temperature of export float. We should select tubesheet heat exchanger. Nominal diameter: 450mm, nominal pressure: , the total tubes:112. The press, the area and the temperature all suit to the assignment request. Based on this chosen heater exchanger, we shall design the structures and correct them, then design proper nozzles, flange, tie rod, channel, tubesheet, spacer and so on. The final result includes a craftworkflowchart, a facility fitting draw, and a instruction.Key word: Heat interchanger row tubular design calculationeconomic optimization 化工原理(含化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ))課程設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)題目:列管式換熱器的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)時間:2010年05月10日至05月28日指導(dǎo)老師:何 兵設(shè)計(jì)任務(wù):年處理12500噸正戊烷的正戊烷冷凝器1. 設(shè)備型式 立式列管式換熱器2. 操作條件(1) 正戊烷:℃,冷凝液于飽和溫度下離開冷凝器;(2) 冷卻介質(zhì):井水,入口溫度32℃,出口溫度由經(jīng)濟(jì)衡算優(yōu)化;(3) 允許壓強(qiáng)降:不大于105Pa;(4) 每年按330天計(jì)算,每天24小時連續(xù)運(yùn)行;(5) 設(shè)備最大承受壓力:P=。 小組成員 178。首先要通過經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和經(jīng)濟(jì)衡算確定冷熱流體的流型、流速和進(jìn)出口溫度。化工設(shè)計(jì)過程具有政策性強(qiáng)、技術(shù)性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)、綜合性強(qiáng)的特點(diǎn)。隨著化工、石化、煉油工業(yè)的迅速發(fā)展,各種新型換熱器不斷出現(xiàn),一些傳統(tǒng)的換熱器的結(jié)構(gòu)也在不斷改進(jìn)、更新。若按其用途分,有加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器和再沸器等。冷、熱流體在列管式換熱器內(nèi)進(jìn)行換熱時,一種流體在管束與殼體的環(huán)隙內(nèi)流動,其行程稱為殼程;另一種流體在換熱管內(nèi)流動,其行程稱為管程。2.浮頭式換熱器在這種換熱器中,一端的管板用法蘭與外殼連接,另一端的管板不與殼體連接,可相對于殼體作某些移動,并在這塊管板上連接一個端蓋,稱之為浮頭。這種換熱器適用于高溫和高壓場合。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指的是根據(jù)傳熱面積的大小計(jì)算其主要零部件的尺寸,例如管子的長度、直徑、根數(shù)、殼體的直徑、折流板的長度和數(shù)目,等等。 計(jì)算流體流動阻力。=℃,由于兩流體的溫差小于50℃,故選用固定管板式換熱器。②殼程傳熱系數(shù)校核1)殼程特性溫度的確定:設(shè)管壁溫度為℃ ℃ ℃這與其飽和溫度很接近,℃℃下的數(shù)據(jù)。 (2)換熱器內(nèi)壓降的核算1)計(jì)算管程壓力降。double f1=,f2=,fc=,a=334,b=,ct=7920,cu=,ci=,di=,d0=,rdw=,minj=,mint=0。 cpi=+*(t1+t2)/2。 /*a0為殼程對流傳熱系數(shù)*/ re=4*a0*L*dt/qro/nd0。/*j是最優(yōu)經(jīng)濟(jì)量*/ if(jminj) minj=j,mint=t2。管程流體進(jìn)出口接管:取接管內(nèi)井水流速,則接管內(nèi)徑為取標(biāo)準(zhǔn)管徑為DN=65mm, 。 至少對于我們這些沒有任何工作經(jīng)驗(yàn)的同學(xué)們而言,這是一項(xiàng)復(fù)雜的工作,所以沒有團(tuán)隊(duì)的精誠一致是很難完成的。 換熱器產(chǎn)生的熱損失為,冷卻水流經(jīng)進(jìn)口管路的阻力損失和出口管路阻路損失分別為(均包括局部阻力損失)。折流擋板(1)折流擋板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):選用弓形折流擋板;取弓形折流板圓缺高度為殼體內(nèi)徑的25%,則切去的圓缺高度:h=450=(mm) 故可取h=110mm排列方式:切口上下方向排列(2)折流擋板布置靠近管板的折流擋板盡可能靠近殼程進(jìn)出口接管,其余等距布置。 if(fabs(bt)amp。 /*ai為管程對流傳熱系數(shù)*/ for(tw=32。 /*nliut是逆流溫差*/ mdi=*(t1+t2)/2。由此可知,所選換熱器是合適的。③污垢熱阻和管壁熱阻。依據(jù)傳熱管內(nèi)徑和流速確定單管程傳熱管數(shù)由得=≈14根即單管程時需要14根傳熱管。確定型式,管程、殼程流體過程流程圖如下: 假定冷流體出口溫度t2,計(jì)算定性溫度由初估傳熱面積確定傳熱管數(shù)和管程數(shù),確定殼徑D和擋板形式和數(shù)