食品科學與工程專業(yè)課程設計——換熱器畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-21 22:10 本頁面
【文章內容簡介】 ，參照《換熱器》，取K選=770 W/(m2℃)傳熱面積S： (5)初選換熱器型號由于兩流體溫差大于50℃，小于70℃，可選用帶有補償圈的固定管板式換熱器。根據固定管板式換熱器的系列標準，初選的固定管板式換熱器型號為：JB/T 471592主要參數如下：公稱直徑273mm管子尺寸φ25管子數n32管長L/mm4500管中心距mm32管程數Np2管子排列方式正三角形管程流通面積/實際換熱面積SO 采用此換熱面積的換熱器，則要求過程的總傳熱系數為： (1)管程壓降 其中,管程流速 雷諾數 10000(湍流)對于碳鋼管,取管壁粗糙度ε=，所以由《化工流體流動與轉熱》書的λRe關系圖中可查得 λ=。 (2)殼程壓降,其中Fs=1（氣體），Ns=1。 因管子排列方式為正三角形，所以 F=。殼程流通面積當量直徑=殼程流速 雷諾數 因殼程通過的是水蒸汽，故不需加折流擋板，即NB=0，因此。計算結果表明,管程和殼程的壓降均能滿足設計要求。(1)管程對流傳熱系數對于低粘度流體，所以 (2)殼程對流傳熱系數 若蒸汽在水平管束上冷凝，用下式計算冷凝傳熱系數：式中、μ、ρ均為水在120℃時液體的物性參數。為水在120℃下的汽化熱。(3)污垢熱阻根據《化工流體流動與傳熱》書中的附錄二十查得管內、外側污垢熱阻分別為：(4)總傳熱系數K即K計=(m2℃)K計/K選=K計/K0=故所選擇的換熱器是合適的。設計結果：選用固定管板式換熱器，型號：JB/T 471592(1)管程流體進出口接管的選擇 根據液體一般在管中的流速大小，選擇原料液進出接管的流速為，則接管內徑為根據《化工流體流動與轉熱》附錄二十二的熱軋無縫鋼管的標準規(guī)格選擇規(guī)格為φ45mm3mm,di=39mm=核算流速 故選擇的接管規(guī)格合適。(2)殼程流體進口接管的選擇根據飽和蒸汽一般在管中的流速大小，選擇水蒸汽進入接管時的蒸汽的流速為，則接管內徑為根據熱軋無縫鋼管的標準規(guī)格選擇規(guī)格為φ95mm,di=89mm=核算流速 故選擇的接管規(guī)格合適。（3）殼程流體出口接管的選擇根據液體一般在管中的流速大小，選擇冷凝液流出接管時的流速為，則接管內徑為根據《化工流體流動與轉熱》附錄二十二的冷軋無縫鋼管的標準規(guī)格選擇規(guī)格為φ28mm，di=27mm=核算流速 故選擇的接管規(guī)格合適。Wc=F=kg/hQ=WWh=S=℃，介于50℃和70℃，可選用帶有補償圈的固定管板式換熱器。換熱器型號為：JB/T 471592Reo===(m2℃)K=(m2℃)K計/K選=，K計/K0=管程流體進出口接管選擇規(guī)格為φ45mm3mm的熱軋無縫鋼管殼程流體進口接管選擇規(guī)格為φ95mm殼程流體出口接管選擇規(guī)格為φ28mm 選擇換熱器的類型。 ℃的含乙醇92%℃的的飽和液體，冷卻水的進口溫度是15℃，由于呼和浩特地區(qū)是缺水地區(qū)，所以選擇冷卻水的出口溫度為25℃。全凝器中兩種流體溫度變化不大（50℃70℃），選擇帶補償圈的固定管板式換熱器。 流動空間和管材的選用。 由于蒸汽是熱流體且比較干凈不易結垢，蒸汽走殼程便于散熱，可提高冷卻效果，不必清洗管子而且便于及時排除冷凝液。粘度大，流量較小的冷卻水易結垢走管程便于清洗管子，此外還可以提高流速以增大其對流傳熱系數。所以，蒸汽走殼程，冷卻水走管程。因碳鋼管價格低強度好，全凝器中的流體沒有腐蝕性，所以選用碳鋼管。 根據定性溫度確定物性參數熱流體T ℃ ← ℃冷流體t 15℃ → 25 ℃△t ℃ ℃冷流體的定性溫度為熱流體的定性溫度為T=℃。根據定性溫度分別查取的物性參數如下：名稱密度ρKg/m3定壓比熱CpkJ/(Kg℃)導熱系數，W/(m℃)粘度μPas汽化熱rkJ/kg92%乙醇（℃）10492%乙醇蒸氣（℃）105冷卻水(20℃)103 換熱器的衡算塔頂冷凝器的工藝計算備注，初選換熱器。(1)熱負荷的計算 Q==(2)冷卻水的消耗量==(3)計算平均溫度差按單殼程、雙管程考慮，一側恒溫，求逆流時的平均溫度差：熱流體T ℃ ← ℃冷流體t 15℃ → 25 ℃△t ℃ ℃ (4)初選K值，估算傳熱面積由表3，取K選=800.傳熱面積S：=℃（50℃～70℃），選擇帶有補償圈的固定管板式換熱器。根據固定管板式換熱器的系列標準，初選的固定管板式換熱器型號為：JB/T 471592主要參數如下：公稱直徑700mm管子尺寸φ192管子數n574管長L/mm3000管中心距mm25管程數Np2管子排列方式正三角形管程流通面積/實際換熱面積SO 面積裕度%%在10%30%之間，說明所選換熱面積合適。
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