【正文】 ...........23 第一章 緒論 2 第一章 緒論 課題背景 換熱器是一種實(shí)現(xiàn)物料之間熱量傳遞的節(jié)能設(shè)備，在石油、化工、冶金、電力、輕工、食品等行業(yè)應(yīng)用普遍、在煉油、化工裝置中換熱器占總設(shè)備數(shù)量的 40%左右，占總投資的 30%~45%。對(duì)二甲苯的性質(zhì)對(duì)于工藝設(shè)計(jì)有一定的影響，而工藝設(shè)計(jì)的結(jié)果又可能直接影響到后期的熱力計(jì)算和制圖，所以如何正確的做出選擇，需要查詢一定量的國標(biāo)和文獻(xiàn)。管殼式換熱器具有結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、操作彈性大、可靠程度高、使用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，所以在工程中仍得到普遍使用。根據(jù)殼程和管程的傳熱系數(shù)，結(jié)合相關(guān)熱阻和相關(guān)影響因素，算出系統(tǒng)總傳熱系數(shù)。它適應(yīng)于冷卻、冷凝、加熱、蒸發(fā)和廢熱回收等各個(gè)方面。按三角形不只是，在相同直徑的殼體內(nèi)可排列較多的管子，以增加傳熱面積，但管間難以用機(jī)械方法清洗，流體阻力也較大、管板和管子的總體稱為管束。因此．在換熱器的選 材、設(shè)計(jì)、制造、裝配和使用過程中要綜合考慮各種影響因素，以防患于未然 [4]。浮頭式換熱器的結(jié)構(gòu)：兩端管板中只有 一端與殼體固定，另一端可相對(duì)殼體自由移動(dòng)，稱為浮頭。設(shè)計(jì)主要包括殼體形式、管程數(shù)、換熱管第一章 緒論 4 類型、管長(zhǎng)、管子排列、管子支承結(jié)構(gòu)、冷熱流體的流動(dòng)通道等工藝設(shè)計(jì)和封頭、殼體、管板等零部件的結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 [8]。 管殼式換熱器中，對(duì)管程為雙程或多程或殼程為二程時(shí)，必須沒置隔板，這時(shí)管板上在設(shè)置隔板槽 部位不能布管，因此在管板計(jì)算中必須計(jì)算隔板槽面積 [13]。 第一章 緒論 6 GB1501998 規(guī)定：當(dāng) 鋼材的厚度負(fù)偏差不大于 ，且不超過名義厚度的 6%時(shí)，鋼材厚度負(fù)偏差可忽略不計(jì)。在管板計(jì)算時(shí)，換熱管受壓失穩(wěn)的當(dāng)量長(zhǎng)度 lcr， 應(yīng)按 GB1511999 圖 32 所示 5 種情況，比較得出最大值。 實(shí)驗(yàn)研究 目前對(duì)管殼式換熱器的研究主要有：傳熱強(qiáng)化，能量回收利用，以及為高效化，大型化的進(jìn)展所作的研究 [21] 。 在研究殼程多通道管殼式換熱器中并列分置管束長(zhǎng)寬比銳減對(duì)其內(nèi)部速度場(chǎng)及深度換熱性能的影響中，得出以下結(jié)論 : (1)隨著并列分置管束模型中傳熱管數(shù)目的增多、長(zhǎng)寬比銳減，換熱器的殼程阻力增大且換熱性能下降。以 HTRI方法為基準(zhǔn)，分別采用本模型和 Cell模型對(duì) u型管式和浮頭式換熱器溫度分布情況進(jìn)行計(jì)算，通過與 HTRI的計(jì)算結(jié)果比較，驗(yàn)證了該計(jì)算模型的可行性和準(zhǔn)確性。 已知數(shù)據(jù) 對(duì)二甲苯的入口溫度 ??１t 60℃ （ 21） 對(duì)二甲苯的出口溫度 ??１t 45℃ （ 22） 冷 卻水的入口溫度 ??２t 33℃ （ 23） 冷卻水的出口溫度 ??２t 38℃ （ 24） 第二章 熱力計(jì)算 8 對(duì)二甲苯的操作壓力 ?1P （ 25） 冷卻水的操作壓力 ?2P （ 26） 冷卻水的流量 ?2M （ 27） 流體的物性參數(shù) 對(duì)二甲苯定性溫度 )4560(2 111 ??????? tttm℃ （ 31） 對(duì)二甲苯比熱 ?pc kJ/(kgs) （ 311） 水的普蘭德數(shù) 418710725Pr 62 222 ????? ??? pc （ 312） 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 傳熱量及平均溫差 熱損失系數(shù) ?L? (取用 ) （ 41） 傳熱量 875)3338()( 2222 ????????? ttcMQ p kW （ 42） 對(duì)二甲苯流量 875)(1112 ???????? ttC QMPkg/s （ 43） 逆流時(shí)對(duì)數(shù)平均溫差 1222ln1222lnm inm a xm inm a x,1 ??????????tttttcm℃ （ 44） 參數(shù) P 及 R 33382122 ???????????ttttP （ 45） 33338 456022 11 ???????????ttttR （ 46） 溫差修正系數(shù) ?? （ 47） 有效平均溫差 ,1 ??????? cmm tt ℃ （ 48） 估算傳熱面積及傳熱面結(jié)構(gòu) 初選傳熱系數(shù) 300??K W/(m178。小直徑管子能使單位體積的傳熱面打，因而在同樣體積內(nèi)可布置更多的傳熱面。例如同在湍流狀態(tài)下比較，管內(nèi)流動(dòng)時(shí)的 ??ia ，管外流動(dòng)時(shí)的 ~ ??a ，而 ???P 。 （ 513） 管束中心至最外層管中心距離 管束外緣直徑 ?????LD m （ 514） 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 殼體內(nèi)徑 7 3 0 0 8 7 3 ?????? bDD Ls m（按 GB151— 1999 規(guī)定，取標(biāo)準(zhǔn)直徑 ） （ 515） 在確定殼體直徑時(shí)，應(yīng)先確定內(nèi)徑，殼體內(nèi)徑與管子的排列方式密切相關(guān)。兩塊管板與端部?jī)蓧K折流板的距離通常大于中間一些這流板的距離，以便為殼程進(jìn)出 口提供額外空間。由于殼程流體流過管束時(shí)的流路比較復(fù)雜，因而有不少學(xué)者對(duì)殼程阻力進(jìn)行了許多研究工作。 參考文獻(xiàn) 20 參考文獻(xiàn) [1]董其伍，劉敏珊，蘇立建 .管殼式換熱器研究進(jìn)展 [J].化工 設(shè)備與管道， 2022， 43（ 6）：19～ 22. [2]董溢 .淺談管殼式換熱器 [J].科技信息， 2022，（ 5）： 363～ 364. 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