化工原理課程設(shè)計--換熱器的設(shè)計—水冷卻純牛奶(編輯修改稿)
2025-02-14 14:26 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 定冷卻劑水應(yīng)該用逆流較好。 設(shè)計任務(wù)和設(shè)計條件 設(shè)計題目 換熱器的設(shè)計—水冷卻純牛奶原始數(shù)據(jù)和設(shè)計條件（1） 純牛奶表1，對純牛奶的要求參數(shù)項目數(shù)量項目數(shù)量處理量（噸/小時）60進(jìn)口溫度（℃）100壓強(qiáng)降（kPa）＜80出口溫度（℃）30 （2）冷卻水表2，對冷卻水的要求參數(shù)項目數(shù)量項目數(shù)量進(jìn)口溫度（℃）20壓強(qiáng)降（50kPa）＜50出口溫度（℃）35 設(shè)計任務(wù) （1）根據(jù)設(shè)計要求選擇合適的換熱器型號，并核算換熱面積、壓力降是否滿足要求，并設(shè)計管道與殼體的連接，管板與殼體的連接、折流板等。 （2）繪制列管式換熱器的裝配圖。 （3）編寫課程設(shè)計說明書。 確定物性數(shù)據(jù)定性溫度：對于一般流體（如純牛奶）、水等低黏度流體，其 定性溫度可取流體進(jìn)出口溫度的平均值。管程： 純牛奶 100℃——→30℃殼程： 水 35℃←———20℃ T ==65℃ t = =℃定性溫度下流體的物性，見表4：表4，定性溫度下流體的物性流體物性溫 度 ℃密 度 ρ kg／m3黏度μ Pas比 熱 容 CpKJ／(kg℃﹚熱 導(dǎo) 率 λW／(㎡℃)純牛奶651030水 試算和初選換熱器的規(guī)格 計算熱負(fù)荷和冷卻水流量熱負(fù)荷量： Q=WcCp(T1T2)=60000（100－30） =16674000﹙KJ／h﹚ =(W)冷卻水的量：W2== =265997﹙Kg／h﹚ 計算兩流體的平均溫度差(暫按單殼程、多管程進(jìn)行計算)△tm1= = =﹙℃﹚EA===RA== =查表溫差校正系數(shù)表5可得：ψ=表5，對數(shù)平均溫差校正系數(shù) 所以： △tm=△tm1ψ==℃ 初選換熱器規(guī)格為求得傳熱面積A，需先求出總傳熱系數(shù)K,而K值又和對流傳熱系數(shù)、污垢熱阻等因素有關(guān)。在換熱器的直徑、流速等參數(shù)未確定時，對流傳熱系數(shù)也無法計算，所以只能進(jìn)行試算。結(jié)合表6可設(shè)k1=460W／㎡℃表6，列管式換熱器中的總傳熱系數(shù)K冷流體熱流體總傳熱系數(shù)K冷流體熱流體總傳熱系數(shù)K水水850?1700水輕油340?910水氣體17?280水重油60?280水有機(jī)溶劑280?850有機(jī)溶劑有機(jī)溶劑115?340 總傳熱系數(shù)K的單位：[W﹙㎡℃﹚] A4==247。﹙460﹚ =(㎡)根據(jù)換熱器的換熱面積選定換熱器，有關(guān)參數(shù)見表7 表7，換熱器的相關(guān)參數(shù)換熱管長度L（mm）6000管數(shù)n1120公稱壓強(qiáng)PN(MPa)公稱直徑DN(mm)1100管程數(shù)N6管子排列方法正方形旋轉(zhuǎn)45176。管程流通面積（㎡）中心排管數(shù)nc24管子尺寸d（mm）162。192計算換熱面積根據(jù)表53中換熱器的相關(guān)參數(shù)可得實際傳熱面積：A1=nπdL=11206 =(㎡) 核算總傳熱系數(shù)已選定的換熱器型號是否適用，還要核算K值和傳熱面積A才能夠確定 管程的給熱系數(shù) 根據(jù)所選換熱器可知管程流通面積： A1=(㎡)
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