課程設(shè)計(jì)---正戊烷冷凝器的設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-02-09 18:35 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 確定物性數(shù)據(jù) 確定流體流動(dòng)空間根據(jù)換熱器流體流經(jīng)選擇原則：(1).飽和蒸汽宜走管間，以便于及時(shí)排走冷凝液，且蒸汽較潔凈，它對(duì)清洗無(wú)要求；(2)被冷卻的流體宜走管間，可利用外殼向外的散熱作用，增強(qiáng)冷凝效果；(3)黏度大的的液體或流量較小的流體宜走管間，因流體有折流擋板的殼程流動(dòng)時(shí)，由于流速和流向的不斷改變，在低Re下即可達(dá)到湍流，以提高對(duì)流傳熱系數(shù)。綜合上述原則，對(duì)本次設(shè)計(jì)：冷卻水走管程，正戊烷走殼程。 流體的定性溫度，確定流體流動(dòng)的物性數(shù)據(jù)1 流體的定性溫度 決定準(zhǔn)數(shù)中各物性的溫度稱(chēng)為定性溫度。一般取流體的平均溫度。（1）正戊烷的定性溫度：T=℃。 （2）井水的定性溫度：=24℃。 ：W h== ［1］：r=,Q=W h r== ～50℃之間水的定壓比熱容［1］：(Kg℃) Q=W c C pc(t2t1) ∴t2=℃：t=℃兩流體的溫度Tt==℃﹤50℃,選用固定管板式換熱器.兩流體在定性溫度下的物性參數(shù)如表1［1］流體溫度，℃密度， kg/m3比熱容， kJ/(Kg℃)粘度， Pas導(dǎo)熱系數(shù)， W/(m℃)正戊烷 596104 井水 104 表1 兩流體物性參數(shù) 估算傳熱面積 熱負(fù)荷 Q= 有效平均溫度差 逆流溫度 △t m=℃ 傳熱面積 103Pas以下，低溫流體為水時(shí)，總傳熱系數(shù)范圍［2］：430～850W/(m2K) 。先暫取K=500/m2K 則估算的傳熱面積 A=m2 考慮到估算性質(zhì)的影響，則實(shí)際傳熱面積A‵== 工藝結(jié)構(gòu)尺寸 管徑和管內(nèi)流速 管徑為φ25mm ，一般液體的流速［3］：～3 m/s， 取管內(nèi)流速為u=。［4］ 單程傳熱管數(shù) =(根）按單程管計(jì)算，所需的傳熱管長(zhǎng)度為 L=≈4m按單程管設(shè)計(jì)，傳熱管過(guò)長(zhǎng)，宜采用多管程結(jié)構(gòu)。根據(jù)本設(shè)計(jì)實(shí)際情況，現(xiàn)取傳熱管長(zhǎng)l=，則該換熱器的管程數(shù)為 N p=(管程)傳熱管總根數(shù) N T =782=156(根） 傳熱管排列和分程方法 ［5］ 對(duì)于多管程換熱器，常采用組合排列方式。每程內(nèi)都均按正三角形排列，而各程之間為了便于安裝隔板，采用正方形排列方式。本次設(shè)計(jì)，焊接法取管心距t==25=≈32mm 隔板中心到其最近一排管中心距離：S=t/2+6=32/2+6=22 mm 各程相鄰管的管心距為222=44mm。 殼體內(nèi)徑［6］ 對(duì)于按正三角形排列的管子，nc==（根） D=t(nc1)+2b′ D——?dú)んw內(nèi)徑，m b′——管束中心線(xiàn)上最外層管中心至殼體內(nèi)壁的距離，一般取 b′= （1～）d0 ∴b′= d0=25=。 ∴D=t(nc1)+2b′=32（141）+2=491mm≈500mm。 最小壁厚：10mm,取20mm。 接管 流速u(mài)的經(jīng)驗(yàn)值可取［6］：對(duì)液體： u=～2m/s 對(duì)蒸氣：u=20～50m/s殼程內(nèi)徑 進(jìn)口接管 取接管內(nèi)蒸汽流速為30m/s,正戊烷蒸氣的密度［17］： ，則接管內(nèi)徑 D1=≈96mm 選的標(biāo)準(zhǔn)接管［14］：Φ1086mm 。出口接管 ，則接管內(nèi)徑 D2=≈34mm 選的標(biāo)準(zhǔn)接管［15］：Φ456mm 。管程水進(jìn)出口接管 ,則接管內(nèi)徑 d=mm≈129mm 選的標(biāo)準(zhǔn)接管［15］：Φ1506mm 。 其他附件 帶法蘭的封頭［8］：公稱(chēng)直徑為500mm,曲面高度為125mm,直邊高度為50mm,厚度為20mm。 初選換熱器規(guī)格 計(jì)算的臥式固定換熱器的規(guī)格如下： 管子規(guī)格：
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