熱水冷卻器的設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-10-01 10:15 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 冷卻，制糖，明膠濃縮，殺菌、冷卻，制造谷氨酸鈉。 各種廢液熱回收，沸騰磷化纖維的冷卻，冷卻粘膠液，醋酸和酸醋酐的冷卻，冷卻堿水溶液，粘膠絲的加熱和冷卻。 冷卻黑水，漂白用鹽、堿液的加熱、冷卻，玻璃紙廢液的熱回收，加熱蒸煮酸，冷卻氫氧化鈉水溶液，回收漂白張紙的廢液，排氣的凝縮，預(yù)熱濃縮紙漿似的廢液。 7 熱電廠廢熱區(qū)域供暖，加熱生活用水，鍋爐區(qū)域供暖 加熱、冷卻合成洗滌劑，加熱鯨油，冷卻植物油，冷卻氫氧化鈉，冷卻甘油、乳化油。 發(fā)電機(jī)軸泵冷卻，變壓器油冷卻。 舶 柴油機(jī)，中央冷卻器，卸套水冷卻器，活塞冷卻器，潤(rùn)滑油冷卻器，預(yù)熱器，海水淡化系統(tǒng)（包括多級(jí)及單級(jí)） 他 醫(yī)藥、石油、建陶、玻璃、水泥、地?zé)崂玫取? 設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介 圖２分別顯示了平直形翅片和鋸齒形翅片換熱器中距冷流體入口 ７ ＭＭ 處截面的速度場(chǎng)分布。將流體速度達(dá)到入口處速度的９９％處定義為邊界層與主流區(qū)的分界處，本次計(jì)算中，冷熱 流體的入口 速度分別為６．５ Ｍ ／ Ｓ 和１．６４ Ｍ ／ Ｓ 。可以清楚地看到流體在鋸齒形翅片中的速度邊界層比在平直形翅片中的速度邊界層 薄，說(shuō)明了與平直形翅片相比，鋸齒形翅片對(duì)增加流體擾動(dòng)、破壞邊界層具有明顯的作用 。 8 鋸齒形翅片的溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)分布 圖３ Ａ 顯示了鋸齒形翅片 中熱通道中間截面處的溫度場(chǎng)分布，可以看到交錯(cuò)排列的翅片使流體在流動(dòng)方向上產(chǎn)生的熱邊界層總是不斷被破壞，使得鋸齒形翅片比平直形翅片擁有更好的換熱效果。圖３ Ｂ 顯示了的中間截面處的速度矢量分布，從圖中可以看到流體接近翅片時(shí)出現(xiàn)的分流，和流體離開(kāi)翅片時(shí)在翅片尾部產(chǎn)生的微小旋渦。 局部換熱系數(shù)和壓力的變化趨勢(shì) 從圖 ４ Ａ 中可以看出冷熱流體的換熱系數(shù)都是 隨著溫度的增加而增加（熱流體沿Ｚ軸正方向流動(dòng)，冷流體相反），這說(shuō)明流體的局部換熱系數(shù)受溫度的影響；冷熱流體在入口附近的局部換熱系數(shù)都相對(duì)較大，這是因?yàn)閺娜肟诘綄恿鞒浞职l(fā)展段之間的區(qū)域內(nèi)，流體的熱邊界層比較薄，因而有較高的局部換熱系數(shù)。熱流體的局部換熱系數(shù)大約是冷流體局部換熱系數(shù)的兩倍，這是因?yàn)闊崃黧w的Ｒ Ｅ 數(shù)大約為冷流體Ｒ Ｅ 的兩倍。從圖４ Ｂ 中可以看出流體的局部換熱系數(shù)在相鄰兩排鋸齒的交錯(cuò)面上出現(xiàn)突躍，這是因?yàn)榱黧w受到翅片的擾動(dòng)后邊界層突然變薄，使流體在那里的換熱突然增強(qiáng)。比較圖４ Ａ 和圖 ４Ｂ 可以看到，相同情況下，鋸齒形翅片的換熱系數(shù)要大于平直形翅片的換熱系數(shù)。從圖５ Ａ 中可以看到冷熱流體的壓力變化基本是線性的，在入口處變化較大，冷熱流體的總壓損大約在 ２５０Ｐ Ａ 9 和 ７５Ｐ Ａ 。從圖 ５ Ｂ 中可以看到冷熱流體的壓力變化也呈現(xiàn)出鋸齒狀，在鋸齒的交錯(cuò)面上流體的壓力出現(xiàn)突降，這是因?yàn)槌崞瑢?duì)流體的阻擋造成的，冷熱流體的壓損大約為 ２５Ｐ Ａ 和 １０Ｐ Ａ 。 10 確定設(shè)計(jì)方案 將 ＣＦＤ技術(shù)運(yùn)用到板翅式換熱器的設(shè)計(jì)領(lǐng)域，通過(guò)合理簡(jiǎn)化，建立了平直形和鋸齒形兩種翅片類(lèi)型的換熱器通道模型，對(duì)微小通道中流體的流動(dòng)與傳熱進(jìn)行了數(shù)值分析，并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了分析，比較了兩種翅片中流體的邊界層、局部換熱系數(shù)和壓力損失，從微觀角度得出了鋸齒形翅片高換熱效率的根本原因。 工藝流程 工藝流程設(shè)計(jì)涉及面很廣，它最先開(kāi)始，最后完成，是由淺入深、由定性到定量逐步分段進(jìn)行的。逐步得到工藝流程草圖、工藝物料流程圖、帶控制點(diǎn)工藝流程圖、管道儀表流程圖。 11 換熱器選型 鋸齒形板式換熱器 符號(hào)說(shuō)明 WH 熱液體質(zhì)量流量 /kg h WC 冷流體質(zhì)量流量 /kg h CPH 熱水定壓比熱 KJ(㎏℃ ) CPC 冷水定壓比熱 KJ(㎏℃ ) mt39。? 平均溫差 ℃ mt? 校正后的平均溫差 ℃ K 總傳熱系數(shù) W㎡℃ 1 S 換熱面積 ㎡ RE 雷洛準(zhǔn)數(shù) 無(wú)因次 PR 普蘭特準(zhǔn)數(shù) 無(wú)因次 1? 熱流體對(duì)流傳熱系數(shù) W㎡℃ 1 2? 冷流體對(duì)流給熱系數(shù) W㎡℃ 1 鋸齒形板式換熱器 水 水 水 熱水 熱水 12 w? 材料導(dǎo)熱系數(shù) W/M℃ B 板材厚度 ㎜ 2 熱水冷卻
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