煤油冷卻器課程設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-10-05 16:45 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ??1221 tt TT 72840 50130 ? 式子中： 21,TT —— 熱流體（煤油）的進(jìn)出口溫度， K 或℃； 21 tt， —— 冷流體（自來水）的進(jìn)出口溫度， K或℃； 可查得： t?? =[1]﹥ ，所以，修正后的傳熱溫度差為： mt? = 39。mt? t?? ?? ℃ (4).冷卻水用量 由以上的計(jì)算結(jié)果以及已知條件，很容易算得： 7 Wc=)( 12 ttC Qpc ?= ? ? sK 7 3 5 ?? ? (5).總傳熱系數(shù) K 選擇時(shí)，除要考慮流體的物性和操作條件外，還應(yīng)考慮換熱器的類型。 ： Re1= 1 3 67 2 4i ?? ???? ?i iii udR ? ? Pr1= 1 7 4 4 ????iipc?? α i= )()(iipiiiiii cudd ??? ?? = 27 4 6 )( Pr)(R ?????iid? W/m2?℃ ： 假設(shè)殼程的傳熱系數(shù)是： o? =500W/m2?℃ 污垢熱阻： Rsi=℃ /W Rso= m2℃ /W 管壁的導(dǎo)熱系數(shù)： ? =45 m2℃ /W 管壁厚度： b= 內(nèi)外平均厚度： dm= 在下面的公式中，代入以上數(shù)據(jù)，可得 osoioiosiiio RdbdddRddK???11 ?????℃）?? 2/( mW (6).計(jì)算傳熱面積 由以上的計(jì)算數(shù)據(jù)，代入下面的公式，計(jì)算傳熱面積： 25 39。 mtK QSm ?????? 8 考慮 15%的面積裕度，則： 39。 mSS ?? 9 第三章 工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 選用Φ 25 的碳鋼管，管長 6m，管內(nèi)流速取 ui=。 根據(jù)傳熱管的內(nèi)徑和流速， 可以確定單程管子根數(shù)： ns=5742 ?iiiudV? 按單程計(jì)算，所需傳熱管的長度是： mnd SL so ????? ? 若按單程管計(jì)算，傳熱管過長，宜采用多管程結(jié)構(gòu)，可見取傳熱管長 l=6m，則該傳熱管程數(shù)為： （管程） ??? lLNp 則傳熱管的總根數(shù)為： )(1 1 4572 根????? sP nNN 39。mt? =2850 401 30)2850()401 30( ??????In℃ 此時(shí)： P= ???1112 tT tt 2840 ??? R= ???1221 tt TT 50130 ??? 可查得： t?? =[1]﹥ ，所以，修正后的傳熱溫度差為： mt? = 39。mt? t?? ??? ℃ 于是，校正后的平均傳熱溫差是 ℃，殼程數(shù)為單程，管程數(shù)為 2。 10 采用組合排列法，即每程內(nèi)均按正三角形排列，隔板兩側(cè)采用正方形排列。取管心距 t=，則 )( mmt ???? 橫過管束中心線的管數(shù) 根）(131 ??? Nn c 采用多管程結(jié)構(gòu)，取管板利用率η =，則殼體內(nèi)徑為 mmNtD ????? ? 圓整可取 D450mm[3] 設(shè)置折流板的目的是為了提高流速，增加湍動(dòng)，改善傳熱，在臥式換熱器中還起支撐管束的作用。常用 的有弓形折流板（圖 120）和圓盤 圓環(huán)形折流板（圖 121），弓形折流板又分為單弓形 [圖 120（ a） ]、雙弓形 [圖 120（ b） ]、三重弓形 [圖 120（ c） ]等幾種形式 [4]。 11 單弓形折流板用得最多，弓形缺口的高度 h 為殼體公稱直徑 Dg 的 15%～ 45%，最好是 20%，見圖 122（ a）；在臥式冷凝器中，折流板底部開一 90176。的缺口，見圖 122（ b）。高度為 15～ 20mm，供停工排除殘液用；在某些冷凝器中需要保留一部分過冷凝液使凝液泵具有正的吸入壓頭，這時(shí)可采用堰的折流板，見圖 122（ c） [4]。 在大直徑的換熱器中，如折流板的間距較大，流體繞到折流板背后接近殼體處，會(huì)有一部分液體停滯起來，形成對(duì)傳熱不利的“死區(qū)”。為了消除這種弊病，宜采用雙弓形折流板或三弓形折流板。 從傳熱的觀點(diǎn)考慮，有些換熱器（如冷凝器）不需要設(shè)置折流板。但為了增加換熱器的剛度，防止管子振動(dòng)，實(shí)際仍然需要設(shè)置一定數(shù)量的支承板，其形狀與尺寸均按折流板一樣來處理。折流板與支承板一般均借助于長拉桿通過焊接或定距管來保持板間的距離，其結(jié)構(gòu)形式可參見圖 123[7]。 由于換熱器是功用不同，以及殼程介質(zhì)的流量、粘度等不同，折流板間距 也不同，其系列為： 100mm， 150mm， 200mm， 300mm， 450mm， 600mm， 800mm， 1000mm。 [5] 允許的最小折流板間距為殼體內(nèi)徑的 20%或 50mm，取其中較大值。允許的最大折流板間距與管徑和殼體直徑有關(guān)，當(dāng)換熱器內(nèi)流體無相變時(shí)，其最大折流板間距不得大于 12 殼體內(nèi)徑，否則流體流向就會(huì)與管子平行而不是垂直于管子，從而使傳熱膜系數(shù)降低。 折流板外徑與殼體之間的間隙越小， 殼程流體介質(zhì)由此泄漏的量越少，即減少了流體的短路，使傳熱系數(shù)提高，但間隙過小，給制造安裝帶來困難，增加設(shè)備成本，故此間隙要 求適宜。 折流板厚度與殼體直徑和折流板間距有關(guān)，見表 所列數(shù)據(jù)。 [6] 表 折流板厚度 / mm 殼體公稱內(nèi)徑 /mm 相鄰兩折流板間距 /mm ≤ 300 300～ 450 450～ 600 600～ 750 ＞ 750 200～ 250 3 5 6 10 10 400～ 700 5 6 10 10 12 700～ 1000 6 8 10 12 16 ＞ 1000 6 10 12 16 16 支承板厚度一般不應(yīng)小于表 (左 )中所列數(shù)據(jù)。 支承板允許不支承的最大間距可參考表 （右）所列數(shù)據(jù)。 殼體直徑/mm ＜ 400 400～800 900～1200 管子外徑/mm 19 25 38 57 支承板厚度 /mm 6 8 10 最大間距/mm 1500 1800 2500 3400 13 經(jīng)選擇，我們采用弓形折流板，取弓形折流圓缺高度為殼體內(nèi)徑的 25%，則切去的圓缺高度為： h= 450
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