化工原理課程設計粗笨冷凝器論文(編輯修改稿)
2025-07-25 00:02 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 出，管內(nèi)管間均能進行清洗，維修方便。其缺點是填料函乃嚴不高，殼程介質(zhì)可能通過填料函外樓，對于易燃、易爆、有度和貴重的介質(zhì)不適用。 流體通道的選擇原則 1． 不潔凈和易結垢的流體宜走管程，以便于清洗管子； 2． 腐蝕性流體宜走管程，以免管束和殼體同時受腐蝕，而且管內(nèi)也便于檢修和清洗。 3． 高壓流體宜走管程，以免殼體受壓，并且可節(jié)省殼體金屬的消耗量； 4． 飽和蒸汽宜走殼程，以便于及時排出冷凝液，且蒸汽較潔凈，不易污染殼程； 5． 被冷卻的流體宜走殼程，可利用殼體散熱，增強冷卻效果； 6． 有毒流體宜走管程，以減少流體泄漏； 7． 粘度較大或流量較小的流體宜走殼程，因流體在有折流板的殼程流動時，由于流 體流向和流速不斷改變，在很低的雷諾數(shù)（Re100）下即可達到湍流，可提高對 流傳熱系數(shù)。但是有時在動力設備允許的條件下，將上述流體通入多管程中也可 得到較高的對流傳熱系數(shù)。 流體兩端溫度的選擇 若換熱器中冷、熱流體的溫度都由工藝條件所規(guī)定，則不存在確定流體兩端溫度的問題。若其中一流體僅已知進口溫度，則出口溫度應由設計者來確定。例如用冷水冷卻一熱流體，冷水的進口溫度可根據(jù)當?shù)氐臍鉁貤l件作出估計，而其出口溫度則可根據(jù)經(jīng)濟核算來確定：為了節(jié)省冷水量，可使出口溫度提高一些，但是傳熱面積就需要增加；為了減小傳熱面積，則需要增加冷水量。兩者是相互矛盾的。一般來說，水源豐富的地區(qū)選用較小的溫差，缺水地區(qū)選用較大的溫差。不過，工業(yè)冷卻用水的出口溫度一般不宜高于45℃，因為工業(yè)用水中所含的部分鹽類（如CaCOCaSO MgCO3和MgSO4等）的溶解度隨溫度升高而減小，如出口溫度過高，鹽類析出，將形成傳熱性能很差的污垢，而使傳熱過程惡化。如果是用加熱介質(zhì)加熱冷流體，可按同樣的原則選擇加熱介質(zhì)的出口溫度。 管子的規(guī)格和排列方法小直徑管子能使單位體積的傳熱面積大，因而在同樣體積內(nèi)可布置更多的傳熱面?；蛘哒f，當傳熱面積一定時，采用小管徑可使管子長度縮短，增強傳熱，易于清洗。但是減小管徑將使流動阻力增加，容易積垢。對于不清潔、易結垢或粘度較大的流體，宜采用較大的管徑。因此，管徑的選擇要視所用材料和操作條件而定，總的趨向是采用小直徑管子。管長的選擇是以合理使用管材和清洗方便為原則。國產(chǎn)管材的長度一般為6m，、3或6m幾種，常用3m或6m的規(guī)格。長管不易清洗，且易彎曲。此外，管長L與殼體D的比例應適當，一般L/D=4～6。管子的排列方式有等邊三角形、正方形直列和正方形錯列三種。等邊三角形排列比較緊湊，管外流體湍動程度高，對流傳熱系數(shù)大；正方形直列比較松散，對流傳熱系數(shù)較三角形排列時低，但管外壁清洗方便，適用于殼程流體易結垢的場合；正方形錯列則介于上述兩者之間，對流傳熱系數(shù)較直列高。管子在管板上的間距t跟管子與管板的連接方式有關：脹管法一般取t=（～）do，且相鄰兩管外壁的間距不小于6mm；焊接法取t=。換熱器殼體內(nèi)徑應等于或稍大于管板的直徑。通常是根據(jù)管徑、管數(shù)、管間距及管子的排列方式用作圖法確定。 等邊三角形 正方形直列 正方形錯列 封頭有方形和圓形兩種，方形用于直徑小的殼體，圓形用于大直徑的殼體。緩沖擋為防止殼程流體進入換熱器時對管束的沖擊，可在進料管口裝設緩沖擋板。導流筒 殼程流體的進、出口和管板間必存在有一段流體不能流動的空間（死角），為了提高傳熱效果，常在管束外增設導流筒，使流體進、出殼程時必然經(jīng)過這個空間。放氣孔、牌液孔、換熱器的殼體上常安有放氣孔和排液孔，以排除不凝氣體和冷凝液等。拉桿和定距管：為了使折流板能夠牢靠的保持在一定的位置上，通常采用拉桿和定距管接管 換熱器中流體進、出口的接管直徑按下式計算 式中 —流體的體積流量, u —流體在接管中的流速，m/s 流速的經(jīng)驗值對液體可取為：u =~2 m/s。 選擇換熱器的類型 蘭州地區(qū)雖然臨近黃河，水資源豐富，但是黃河污染較為嚴重，而且泥沙含量大容易結垢，所以宜采用自來水。蘭州年最高溫度在35左右，設冷卻水進口溫度25，冷卻水兩端溫度差取10,出口溫度為25。減少冷卻水的的用量，節(jié)約水資源。熱流體進口溫度80,出口溫度35，冬季操作時，其進口溫度會降低，考慮到這一因素，估計該換熱器的管壁溫和殼體壁溫之差較大，因此初步確定選用浮頭式換熱器。 流動空間及流速的選擇由于苯是有毒物質(zhì)宜走管程，自來水水走殼程，選用浮頭式換熱器也易于清洗
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