化工原理課程設(shè)計(jì)說明書-煤油冷卻器的設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-06-09 23:04 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 熱器的分類與特性表，結(jié)合上述工藝要求，最大使用溫差小于120℃,選用固定管板式換熱器，又因?yàn)楣軞闪黧w溫差大于60℃，故因選用帶膨脹節(jié)的固定管板式換熱器。 根據(jù)流體流徑選擇的基本原則，循環(huán)冷卻水易結(jié)垢，而固定管板式換熱器的殼程不易清洗，且循環(huán)冷卻水的推薦流速大于煤油的推薦流速，故選擇循環(huán)冷卻水為管程流體，煤油為殼程流體。根據(jù)流體在直管內(nèi)常見適宜流速，管內(nèi)循環(huán)冷卻水的流速初選為ui=,管子選用的較好級(jí)冷拔換熱管（換熱管標(biāo)準(zhǔn)：GB8163）。 定性溫度：可取流體進(jìn)口溫度的平均值。 管程流體的定性溫度為：（℃）煤油90℃下的物性數(shù)據(jù)： (℃)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)。 煤油在90℃下的有關(guān)物性數(shù)據(jù)循環(huán)冷卻水在35℃下的物性數(shù)據(jù)密度ρo=825 kg/m3密度ρi=994 kg/m3定壓比熱容Cpo=(kgK)定壓比熱容Cpi=(kgK)導(dǎo)熱系數(shù)λo= W/(mK)導(dǎo)熱系數(shù)λi= W/(mK)粘度μo= Pas粘度μi= Pas、估算傳熱面積m0=（kg/h）Qo=m0cp0Δt0=27500(14040)=106kJ/h= kW(℃) 假設(shè)殼程傳熱系數(shù)：α0=400 W（m2?℃），管壁導(dǎo)熱系數(shù)λ=45 W（m2?℃）則K=(m2K),則估算面積為：S’=Q0/(KΔtm)=106/(39)=(m2) 考慮15%的面積裕度則：S==(m2)（kg/h）、工藝結(jié)構(gòu)尺寸選用ф25(碳鋼10)，取管內(nèi)流速ui= 依據(jù)傳熱管內(nèi)徑和流速確定單程傳熱管數(shù)=≈89（根）按單程管計(jì)算，所需的傳熱管長(zhǎng)度為：=24（m）按單管程設(shè)計(jì)，傳熱管過長(zhǎng)，宜采用多管程結(jié)構(gòu)，根據(jù)本設(shè)計(jì)實(shí)際情況，采用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，現(xiàn)取傳熱管長(zhǎng)為l=6m，則該換熱器的管程數(shù)為：NP=L/l=24/6=4傳熱管總根數(shù)： NT=894=356（根）平均傳熱溫差校正系數(shù)：R=(14040)/(4030)=10。P=(4030)/(14030)=按單殼程，4管程結(jié)構(gòu)，溫差校正系數(shù)應(yīng)查有關(guān)圖表可得φΔt=平均傳熱溫差Δtm=φΔtΔtm =39=32（℃），同時(shí)殼程流體流量較大，故取単殼程合適。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t=25=≈32(mm) 橫過管束中心線的管數(shù) 采用多管程結(jié)構(gòu)，取管板利用率η＝，則殼體內(nèi)徑為D== (mm)按卷制殼體的進(jìn)級(jí)擋，圓整可取D=800mm。采用弓形折流板，取弓形折流板圓缺高度為殼體內(nèi)徑的25％，則切去的圓缺高度為h＝800=200（mm）折流板間距B=,則B=800=240mm取250mm。折流板數(shù) NB= 1=1=23 (塊) 殼程流體進(jìn)出口接管：取接管內(nèi)煤油流速為u＝，則接管內(nèi)徑為：D1=（m），取管內(nèi)徑為110mm。管程流體進(jìn)出口接管：取接管內(nèi)循環(huán)水流速 u＝ m/s，則接管內(nèi)徑為mm圓整可取 =200mm ?？刹捎每硕鞴剑寒?dāng)量直徑，由正三角排列得：de=（m）殼程流通截面積：=（m2）殼程流體流速及其雷諾數(shù)分別為：u0=（m/s）Re0==4846普朗特準(zhǔn)數(shù) Pr=；粘度校正 ɑ0== W/(m2K) ɑi管程流體流通截面積：Si=356/4=（m2）管程流體流速及其雷諾數(shù)分別為：ui==（m/s）Rei==普
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