列管式換熱器課程設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-14 08:42 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 普朗特?cái)?shù) 粘度校正 （2）管內(nèi)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)： 管程流體流通截面積： 管程流體流速： 雷諾數(shù)： 普朗特?cái)?shù)： （3） 污垢熱阻和管壁熱阻： 【化學(xué)工業(yè)出版社《化工原理》（第三版）上冊(cè)】：表55取： 管外側(cè)污垢熱阻 管內(nèi)側(cè)污垢熱阻 管壁熱阻按【化學(xué)工業(yè)出版社《化工原理》（第三版）上冊(cè)】：圖54查得碳鋼在該條 件下的熱導(dǎo)率為50w/(mK)。所以（4） 傳熱系數(shù)有： （5） 傳熱面積裕度： 計(jì)算傳熱面積Ac： 該換熱器的實(shí)際傳熱面積為： 該換熱器的面積裕度為 傳熱面積裕度合適，該換熱器能夠完成生產(chǎn)任務(wù)。2. 壁溫計(jì)算 因?yàn)楣鼙诤鼙?，而且壁熱阻很小，故管壁溫度可按式?jì)算。由于該換熱器用循環(huán)水冷卻，冬季操作時(shí)，循環(huán)水的進(jìn)口溫度將會(huì)降低。為確?？煽?，取循環(huán)冷卻水進(jìn)口溫度為15℃，出口溫度為39℃計(jì)算傳熱管壁溫。另外，由于傳熱管內(nèi)側(cè)污垢熱阻較大，會(huì)使傳熱管壁溫升高，降低了殼體和傳熱管壁溫之差。但在操作初期，污垢熱阻較小，殼體和傳熱管間壁溫差可能較大。計(jì)算中，應(yīng)該按最不利的操作條件考慮，因此，取兩側(cè)污垢熱阻為零計(jì)算傳熱管壁溫。于是有： 式中液體的平均溫度和氣體的平均溫度分別計(jì)算為 39+15=℃ (110+60)/2=85℃ 5858w/㎡K ㎡K傳熱管平均壁溫 ℃殼體壁溫，可近似取為殼程流體的平均溫度，即T=85℃。殼體壁溫和傳熱管壁溫之差為 ℃。 該溫差較大，故需要設(shè)溫度補(bǔ)償裝置。由于換熱器殼程壓力較大，因此，需選用浮頭式換熱器較為適宜。3．換熱器內(nèi)流體的流動(dòng)阻力（1）管程流體阻力 , , 由Re=34841，查莫狄圖:【化學(xué)工業(yè)出版社《化工原理》（第三版）上冊(cè)】：圖127得，流速=, 所以： 管程流體阻力在允許范圍之內(nèi)。（2） 殼程阻力： 按式計(jì)算 , , 流體流經(jīng)管束的阻力 F= 39(14+1)= 流體流過(guò)折流板缺口的阻力 , B= , D=Pa 總阻力+48672=Pa 由于該換熱器殼程流體的操作壓力較高，所以殼程流體的阻力也比較適宜。（3）換熱器主要結(jié)構(gòu)尺寸和計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表：參數(shù)管程殼程流率231801進(jìn)/出口溫度/℃29/39110/60壓力/MPa物性定性溫度/℃3485密度/（kg/m3）90定壓比熱容/[kj/（kg?K）]粘度/（Pa?s）熱導(dǎo)率（W/m?K） 普朗特?cái)?shù)設(shè)備結(jié)構(gòu)參數(shù)形式浮頭式殼程數(shù)1殼體內(nèi)徑/㎜1400臺(tái)數(shù)1管徑/㎜Φ25管心距/㎜32管長(zhǎng)/㎜7000管子排列正三角形排列管數(shù)目/根1254折流板數(shù)/個(gè)14傳熱面積/㎡折流板間距/㎜450管程數(shù)2材質(zhì)碳鋼主要計(jì)算結(jié)果管程殼程流速/（m/s）表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)/[W/（㎡?K）]5858污垢熱阻/（㎡?K/W）阻力/ MPa熱流量/KW10615傳熱溫差/K傳熱系數(shù)/[W/（㎡?K）]400裕度/% 26%七、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 浮頭管板及鉤圈法蘭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 由于換熱器的內(nèi)徑已確定，采用標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)徑?jīng)Q、定浮頭管板外徑及各結(jié)構(gòu)尺寸（參照《化工單元過(guò)程及設(shè)備課程設(shè)計(jì)》（化學(xué)工業(yè)出版社出版）：第四章第一節(jié)及GB151）。結(jié)構(gòu)尺寸為： 浮頭管板外徑： 浮頭管板外徑與殼體內(nèi)徑間隙：?。ㄒ?jiàn)《化工單元過(guò)程及設(shè)備課程設(shè)計(jì)》（化學(xué)工業(yè)出版社出版）：表416）； 墊片寬度：按《化工單元過(guò)程及設(shè)備課程設(shè)計(jì)》（化學(xué)工業(yè)出版社出版）:表416： 取 浮頭管板密封面寬度： 浮頭法蘭和鉤圈的內(nèi)直徑： 浮頭法蘭和鉤圈的外直徑：
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