【文章內(nèi)容簡介】 水（ ℃） 水 (℃ ) 水蒸汽(℃ ) 764 104 104 104 105 換熱器的衡算 原料預(yù)熱器的工藝計算 備注 ，初換熱器 (1)熱負荷的計算 hKJC PC /)( ????? ? ? ?hJQ ttCW PCC/821???????? ? ?WQ 58 ???? (2)蒸汽的消耗量 )( 12 ttCWrWQ PCch ??? hkgFhkgW/ 5/ 4??WhJQ58/???? 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計說明書 13 hKgrQW h / 58 ????? (3)計算平均溫度差 一側(cè)恒溫，求逆流時的平均溫度差： 蒸汽 T ℃ ← ℃ 原料液 T ℃ → ℃ △ T ℃ ℃ 1212 ????? ?????tt tt m℃ 初 選 K估算傳熱面積，參照《換熱器》 「 1」 ，取 K 選 =820(M2℃ ) 傳熱面積 S： 25 mK QSm ??????? (5)初選換熱器型號 由于兩流體溫差大于 50℃，小于 70℃，可選用帶有補償圈的固定管板式換熱器。根據(jù)固定管板式換熱 器的系列標(biāo)準(zhǔn)，初選的固定管板式換熱器型號為： JB/T 471592 主要參數(shù)如下： 表 22 列管參數(shù) 公稱直徑 mm 325 管子尺寸 mm 19 管子數(shù) n 管中心距 mm 管子排列方式 68 25 正三角形 管長 L/mm 管程數(shù) Np 管程流通面積 /m2 2021 4 實際換熱面積 SO )()( mLdnS oO ???????? ? 采用此換熱面積的換熱器，則要求過程的總傳 熱系數(shù)為： )/( 25 kmWQK tS mOO ???????? hKgW/ 5h ?? ??mt ℃ mS? 冷熱流體溫度差為 ℃，介于50℃和 70℃，可選用帶有補償圈的固定管板式換熱器。 換熱器型號為： JB/T 471592 2o m? )m/( 2 kWK o ??內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計說明書 14 (1)管程壓降 ? ? psti NNFPPP 21 ΔΔΔ∑ ?? 其中 ? , 1?SN , 4PN? ， 3?? sPalxlmkgwwigimgmBBAAm???????????4m3////1???????平均黏度?? 管程流速 smAWu Ci / ???? ? 雷諾數(shù) 44 ??? ???? ?? ? iiii ud 10000(湍流 ) 對于 無縫鋼 管 ,取管壁 絕對 粗糙度 ? =「 2」 ，所以 相對粗糙度 ε 15id ?? 由《食品工程原理》 「 2 」 書的 Re?? 關(guān)系圖中可查得 ? =。 PauLP ii 221 ??????? ?? K P aPaPPauPii)( 222???????????????? (2)殼程壓降 ? ? so NFPPP t′21′ ΔΔΔ∑ ?? , 其中 tF =（氣體）， sN =1。 smui /? ??i PaP i ???? 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計說明書 15 2ρ)1(Δ21 osco uNnFfP ??? 2ρ)(Δ 22 oB uDBNP ??? 因管子排列方式為正三角形，所以 ?F 。 ? ? ???????NnRRfceeo 殼程流通面積 22222 )()(4 mndDA oO ??????? ? 殼程流速 smAVu OSo / ????? 雷諾數(shù) 452 ??? ???? ?? ?ooo ud 此時 K P aPf oo )11(39。)(212 ?????????????? ?? 因殼程通過的是水蒸汽，故不需加折流擋板， 即 NB=0，因此 02=′ΔP 。 K P aP O )(39。 ??????? 計算結(jié)果表明 ,管程和殼程的壓降均能滿足設(shè)計要求。 (1)管程對流傳熱系數(shù) i? ?????? ? mWa ii /()(?? ℃ ) ??i ＞ 10000 9? .07 /ou m s? ??o of = KPaP O 39。 ??? 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計說明書 16 43 ?????? ?kc pi ? 對于低粘度流體， iiii d?? 所以 )/()( kmW ???????? (2)殼程對流傳熱系數(shù) o? 若蒸汽在水平管束上冷凝，用下式計算冷凝傳 熱系數(shù)： 4132327 2 ????????????????tdngroco ???? 式中 ??? 、 均為水在 ℃時液體的物性參數(shù)。 r 為水在 ℃下的汽化熱。 )/()(241532323kmWo?????????????? (3)污垢熱阻 根據(jù)《化工原理課程設(shè)計》 「 3」 書中的附錄二十查得管內(nèi)、外側(cè)污垢熱阻分別為： W　℃mRs i /)( 24 ??? ? W℃mRs o /)( 24 ??? ? (4)總傳熱系數(shù) K 1 9 1 5 1 6 .9 219ln 15md???MM 1 1o o oioi i i m oK d d b dRs Rsd d d? ? ?? ?? ? ? ??? )/( 2 kmW ??? 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計說明書 17 1519154????? ?????????K即 K 計 = ?2/(mW ℃) % 0 1 5/8 2 0 1 5/ ???? ）（）（ 計選計 KKK 故所選擇的換熱器是合適的。 設(shè)計結(jié)果：選用固定管板式換熱器，型號： JB/T 471592 (1)管程流體進出口接管的選擇 根據(jù)液體一般在管中的流速大小，選擇原料液 進出接管的流速為 smu /2? ，則接管內(nèi)徑為 muVd s ???? ??? ? 根據(jù)《食品工程原理》 「 2」 附錄 7 的熱軋無縫鋼管的標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)格選擇規(guī)格為Φ 57 ㎜ 5㎜ ,DI=50 ㎜ = 核算流速 smdVu iS / 22 ???? ??? ? 故選擇的接管規(guī)格合適。 (2)殼程流體進口接管的選擇 根據(jù)飽和蒸汽一般在管中的流速大小，選擇水 蒸汽進入接管時的蒸汽的流速為 smu /27? ，則接管內(nèi)徑為 muVd s 37544 ???? ??? ? 根據(jù)《食品工程原理》 「 2」 附錄 7 熱軋無縫鋼管的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格選擇規(guī)格為Φ 4MM,DI== 核算流速 smdVuiS / 37544 22 ???? ??? ? 故選擇的接管規(guī)格合適。 ?? 2/( 0 1 5 mWK 計 %/?? 計選計 ）（ K