【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ~6000―600~8001500~6000250200300450600―900~1300=6000―200300450600―7500, 9000―7501400~16006000――3004506007507500, 9000―1700~18006000~9000――450600750浮頭式列管換熱器浮頭式列管換熱器標(biāo)準(zhǔn)系列JB/T 471492中的主要參數(shù)為： （1）公稱直徑DN ①內(nèi)導(dǎo)流筒換熱器 鋼管制圓筒：325，426mm 卷制圓筒：400，500，600，700，800，900，1000，（1100），1200，（1300），1400，（1500)，1600，(1700)，1800mm ②外導(dǎo)流筒換熱器 卷制圓筒：500，600，700，800，900，1000mm 冷凝器鋼管制圓筒：426mm 冷凝器卷制圓筒：400，500，600，700，800，900，1000，（1100），1200，（1300），1400，（1500)，1600，(1700)，1800mm（2）公稱壓力PN 換熱器：，， 冷凝器：，，（3）換熱管 換熱管種類：光管和螺紋管 換熱換長(zhǎng)度L：3，6，9m 換熱管規(guī)格和排列形式（見(jiàn)表110） 表110 換熱管規(guī)格和排列形式換熱管外徑壁厚（dδ）/mm 排列形式管間距/mm碳素鋼、低合金鋼不銹耐酸鋼192192正三角形 正方形正方形旋轉(zhuǎn)45176。 2525252 32 （4）折流板間距S（見(jiàn)表11）由于JB/T 471592和JB/T 471492是在GB 150199GB 1511999以及勞動(dòng)部《壓力容器安全技術(shù)檢測(cè)規(guī)程》頒布之前編寫(xiě)的，所以在選用該標(biāo)準(zhǔn)系列時(shí)應(yīng)按規(guī)程及GB 150、GB 151對(duì)技術(shù)特性等要求進(jìn)行補(bǔ)充。 表111 折流板（支承板）間距L/m DN/mm S/mm3=700100150200――― ――=700100150200――― ――800~1200―150200250300―450(480)―6400~1100―150200250300350450(480)1200~1800――200250300350450(480)91200~1800――――300350 450600第三節(jié)、設(shè)計(jì)計(jì)算的參數(shù)選擇一、冷卻劑和加熱劑的選擇常用的冷卻劑如表31。表31 常用冷卻劑冷卻劑名稱溫度范圍水（自來(lái)水，河水，井水，冰水）0 176。C ?80 176。C空氣30 176。C鹽水0 176。C?一 15 176。C用于低溫冷卻氨蒸汽低于一 15 176。C用于冷凍工業(yè)除低溫及冷凍外，冷卻劑應(yīng)優(yōu)先選用水。水的初溫由氣候條件決定，關(guān)于水的出口溫度及流速的確定，提出下面幾點(diǎn)供參考：（1）水與被冷卻流體之間一般應(yīng)有5176。C?35 176。C的溫度差；（2）水的出口溫度一般不超過(guò)40176。C?50 176。C，在此溫度以上溶解于水中的無(wú)機(jī)鹽將會(huì)析出，在壁面上形成污垢。常用的加熱劑列于表32。表32 常用的加熱劑加熱劑名稱溫度范圍飽和水蒸氣180 176。C煙道氣700 176。C ?1 000 176。C結(jié)合具體工藝情況，還可采用熱空氣或熱水等作加熱劑。二、冷、熱流體通道的選擇冷、熱流體通道可根據(jù)以下原則選擇：(1)不潔凈和易結(jié)垢的液體宜在管程，因管內(nèi)清洗方便；(2)腐蝕性流體宜在管程，以免管束和殼體同時(shí)受到腐蝕；(3)壓強(qiáng)高的流體宜在管內(nèi)，以免殼體承受壓力；(4)飽和蒸汽宜走殼程，因飽和蒸汽比較清潔，給熱系數(shù)與流速無(wú)關(guān)而且冷凝液容易排出；(5)被冷卻的流體宜走殼程，便于散熱；(6)若兩流體溫差較大，對(duì)于剛性結(jié)構(gòu)的換熱器，宜將給熱系數(shù)大的液體通入殼程，以減少熱應(yīng)力；(7)流量小而粘度大的液體一般以殼程為宜，因在殼程Re100即可達(dá)到湍流；但這不是絕對(duì)的，如流動(dòng)阻力損失允許，將這種液體通入管內(nèi)并采用多管程結(jié)構(gòu)，反而能得到更高的給熱系數(shù)。三、流速的選擇換熱器內(nèi)液體速度大小必須通過(guò)經(jīng)濟(jì)核算進(jìn)行選擇。因?yàn)榱魉僭黾樱o熱系數(shù)《增大，同時(shí)亦減少了污垢在管子表面沉積的可能性，降低了垢層的熱阻，從而使傳熱系數(shù)K值提高，所需傳熱面積減小，設(shè)備投資費(fèi)也減少。但隨著流速的增加，液體阻力也相應(yīng)增加，動(dòng)力消耗增大，使操作費(fèi)增加。因此，選擇適宜的流速是十分重要的，一般應(yīng)盡可能使管程內(nèi)流體的 104 (同時(shí)也要注意 其他方面的合理性）；粘度高的流體常按層流設(shè)計(jì)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在表21表213 中列出了 一些工業(yè)上常用流速的范圍，以供參考。表33 列管式換熱器內(nèi)常用的流速范圍液體種類流 速/ m / s管 程殼 程一般液體0. 5?30. 2?1. 5易結(jié)垢液體10. 5氣 體5?303?15表34 不同黏度液體的流速（以普通鋼壁為例）液體粘度/mPa ? s最大流速/m/s液體粘度/mPa ? s最大流速/m/s1 5000. 6100 ?351. 51 500?5000. 7535?11. 8500?1001. 112. 4四、流向的選擇流向的選擇就是決定并流、逆流還是復(fù)雜流動(dòng)。對(duì)于無(wú)相變傳熱，當(dāng)冷、熱流體的進(jìn)、出口溫度一定時(shí)，逆流操作的平均推動(dòng)力大于并流，因而傳遞同樣的熱流量，所需傳熱面積較小。就增加傳熱推動(dòng)力而言，逆流操作總是優(yōu)于并流。 但在實(shí)際換熱器內(nèi)，純粹的逆流和并流是不多見(jiàn)的。當(dāng)采用多管程和多殼程時(shí)， 換熱器內(nèi)流體的流動(dòng)形式較為復(fù)雜。此時(shí)需要根據(jù)純逆流平均推動(dòng)力和修正系 數(shù)ip來(lái)計(jì)算實(shí)際推動(dòng)力，(p的數(shù)值應(yīng)大于0. 8，否則應(yīng)改變流動(dòng)方式。第二章、列管式換熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算任務(wù)：某煉油廠用柴油將原油預(yù)熱。柴油和原油的有關(guān)參數(shù)如下表, 104m2K/W，換熱器熱損失忽略不計(jì)，管程的絕對(duì)粗糙度ε=，105Pa。試設(shè)計(jì)一臺(tái)適當(dāng)?shù)牧泄苁綋Q熱器。(y:學(xué)號(hào)后2位數(shù)字) 物料 比 熱 kJ/(kg℃) 密 度 kg/m3 導(dǎo)熱系數(shù) W/(m℃) 粘度 Pas 工作壓力柴油 715 103 常壓原油 815 103 常壓第一節(jié) 換熱面積的計(jì)算生產(chǎn)能力和載熱體用量：原油 42000 +300*2*6=45600 kg/h柴油 35000 + 200*2*6=37400 kg/h操作條件： 原油：入口溫度t1=70℃，出口溫度t2=110℃ 柴油：入口溫度T1=175℃，出口溫度T2（1）計(jì)算熱負(fù)荷Q=qm1cp1(t2t1)=45600**（110—70）=4012800 KJ 由qm1cp1(T1T2)=qm2cp2(t2t1) 37400(175T2)=45600(11070) T2=℃（2）計(jì)算逆流平均溫差 △tm逆=［（T1t2）+（T2t1）］/2 =[ (175110)+（) ]/ 2 =℃（3）．確定流體走向 由于原油溫度低于柴油，為減少熱損失和充分利用柴油的熱量，選擇原油 走殼程，柴油走管程。（4）估算傳熱面積與管子根數(shù) 由《化工原理課程設(shè)計(jì)》查表，取K值=200W/（m^2K）。估算傳熱面積為A估=Q/（K估△tm逆） =4012800*1000/(200**3600)= 選柴油的流速為u1=，取換熱器的規(guī)格為φ25（），此管的內(nèi)徑d1=單管管數(shù)為==≈39根據(jù)傳熱面積A估計(jì)算管子的長(zhǎng)度L’ :式中：d1換熱管的內(nèi)徑， d0換熱管的外徑，(5) 管程數(shù)Nt的確定由于L’數(shù)值太大，換熱器不可使用單管程的形式，必須用多管程。我們選擇管程的長(zhǎng)度為6m，則Nt=L’/6=29/6=4.(管程數(shù)通常選擇偶數(shù)) (6)、校正溫度差R=(T1T2)/(t2t1)=()/(11070)=P=(t2t1)/(T1t1)=(110