化工原理課程設(shè)計--列管式換熱器設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-11 14:05 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 定管板式換熱器。 （ 2） 流動空間及流速的確定 由于硝基苯的粘度比水的大，因此冷卻水走管程，硝基苯走殼程。另外，這樣的選擇可以使硝基苯通過殼體壁面向空氣中散熱，提高冷卻效果。同時，在此選擇逆流。選用ф 25 的碳鋼管，管內(nèi)流速取 ui=。 確 定物性數(shù)據(jù) 定性溫度：可取流體進口溫度的平均值。 殼程硝基苯的定性溫度為： ℃＝＋＝ 5093T 管程流體的定性溫度為： ℃＝＋＝ 322 3727t 管內(nèi)流體流態(tài)最好完全湍流。 Re10000， d=，μ =，ρ =1000，故ui≥ 出口水溫是可以自行改動的。冷卻水溫差最好在 5～ 10℃ 一 年 的 工 作 日 一 般300～ 340 天。可以自行選定。 流程安排說理要充分。 列管式換熱器設(shè)計說明書 4 根據(jù)定性溫度，分別查取殼程和管程流體的有關(guān)物性數(shù)據(jù)。 硝基苯在 ℃下的有關(guān)物性數(shù)據(jù)如下： 密度 ρ o=1154 kg/m3 定壓比熱容 cpo=(kg℃ ) 導(dǎo)熱系數(shù) λ o= 105＝ W/(m℃ ) 粘度 μ o= Pa s 冷卻水在 32℃下的物性數(shù)據(jù)： 密度 ρ i=定壓比熱容 cpi= kJ/(kg℃ ) 導(dǎo)熱系數(shù) λ i= W/(m℃ ) 粘度 μ i= Pa s 3．計算總傳熱系數(shù) （ 1）熱流量 Wo=1 105 1000247。 300247。 24≈ 13889kg/h Qo=WocpoΔ to=13889 (9350)= kJ/h= kW （ 2）平均傳熱溫差 ℃27503793ln)2750()3793(ln39。t2121 ??????????????ttttm （ 3）冷卻水用量 hgQW O / ipii ?????? ）（ （ 4）總傳熱系數(shù) K 管程傳熱系數(shù) i iiie ????? ?R iiiiiiii ）（）（ ????? ? ）（ ?????? ℃）（ ?? m/ W （ 5） 殼程傳熱系數(shù) 假設(shè)殼程的傳熱系數(shù)α o=290 W/(m2℃ )； 污垢熱阻 Rsi= m2℃ /W , Rso= m2℃ /W 管壁的導(dǎo)熱系數(shù)λ =45 W/(m℃ ) 此處可以直接假設(shè) K值是多少，無需做復(fù)雜的運算。 冷卻水的 定性溫度 ，會隨前面的出口溫度變化而變化 注意 m39。t? 的計算。特別是各個溫度在公式中的位置。最好繪制計算草圖。 列管式換熱器設(shè)計說明書 5 osomoioiiio 1dbddddd1??? ＋＋＋＋ RRK ? 290 10 0 0 7 1 2 2 0 2 0 0 3 4 6 1 8 1＋＋＋＋ ? ???? ℃）（ ?? m/400 W 計算傳熱面積 23m39。39。 mK QS ?? ???? 考慮 15％的面積裕度， S= S39。39。= = 工藝結(jié)構(gòu)尺寸 （ 1）管徑和管內(nèi)流速及管長 選用ф 25 (碳鋼 )，取管內(nèi)流速 ui=，選用管長為 3m。 （ 2）管程數(shù)和傳熱管數(shù) 依據(jù)傳熱管內(nèi)徑和流速確定單程傳熱管數(shù) 根實 os ????? ?AN 按單程管計算其流速為 smW /4)(4nd2s2ii ????????）（ 按單管程設(shè)計，流速過小，宜采用多管程結(jié)構(gòu)。則該換熱器管程數(shù)為 ip ???N (管程 ) 傳熱管總根數(shù) N=94 (根 ) （ 3）平均傳熱溫差校正及殼程數(shù) 平均傳熱溫差校正系數(shù) 3793 ?????R 2750 ?????P 按單殼程，雙管程結(jié)構(gòu)，溫差校正系數(shù)應(yīng)查有關(guān)圖表?？傻? ??? 平均傳熱溫差 ℃ 39。tm ??????? ? mt? （ 4）傳熱管排列和分程方法 注意后面的校核，分別針對 K 值 /裕度。 管 長是受限制的。經(jīng)過一般初算后，基本可以確認管長。 管內(nèi)流速大于。接近。 列管式換熱器設(shè)計說明書 6 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= d0，則 t= 25=≈ 32(mm) 橫過管束中心線的管數(shù) ???CN 中心管束 排列 11根 管，即正六邊形可排 5層。 則實際排管數(shù)設(shè)為 102根，其中 4根拉桿，再扣除 11根中心管束（隔板占據(jù)） 則實際換熱器為 87根 。
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