正戊烷冷凝器設計任務書(編輯修改稿)
2024-08-28 19:41 本頁面
【文章內容簡介】 果而設置的各種擋板：另一類是為了管束的安裝及保護列管而設置的支承板、管束的導軌以及緩沖板等。殼體是一個圓筒形的容器，殼壁上焊有接管，供殼程流體進入和排出之用。殼體材料根據(jù)工作溫度選擇，有防腐要求是，大多考慮使用符合金屬板。介質在殼程的流動方式有多種型式。在殼程管束中，一般都裝有橫向折流板，用以引導流體橫向劉國管束，增加流體流速，以增強傳熱；同時支撐起管束、防止管束震動和管子彎曲的作用。折流板的型式有圓缺型、防止管束震動和孔流型等。圓缺型折流板又稱弓形折流板是常用的折流板，有水平圓缺和垂直圓缺兩種。環(huán)盤型折流板是由圓板和環(huán)形組成，壓降較小，但傳熱也差些?？琢餍驼哿靼迨沽黧w穿過折流板孔和管子之間的縫隙流動，壓降大，僅適用于清潔流體。管子的排列方式有等邊三角形和正方形兩種（，）。與正方形相比，等邊三角形排列比較緊湊，管外流體湍動程度高，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)大。正方形排列雖比較松散，傳熱效果也較差，但管外清洗方便，對易結垢流體更為適用。如將正方形排列的管束斜轉45176。安裝（），可在一定程度上提高表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。 管子在管板上的排列折流擋板 安裝折流擋板的目的是為提高管外表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，為取得良好的效果，擋板的形狀和間距必須適當?！ A缺形擋板而言，弓形缺口的大小對殼程流體的流動情況有重要影響。，弓形缺口太大或太小都會產生死區(qū)，既不利于傳熱，又往往增加流體阻力。 擋板切除對流動的影響 擋板的間距對殼體的流動亦有重要的影響。間距太大，不能保證流體垂直流過管束，使管外表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)下降；間距太小，不便于制造和檢修，阻力損失亦大?！?。我國系列標準中采用的擋板間距為： 固定管板式有100，150，200，300，450，600，700mm七種浮頭式有100，150，200，250，300，350，450（或480），600mm八種。在殼程進口接管處常裝有防沖擋板，或稱緩沖板。它可以防止進口流體直接沖擊管束而造成管子的侵蝕和管束振動，還有使流體沿管束均勻分布的作用。也有在管束兩端放置導流筒，不僅起防沖板的作用，還可以改善兩端流體的分布，提高傳熱效率。（1）旁通擋板（2）假管（3）拉桿和定距管 三、設計內容（一）設計目的 通過對正戊烷冷凝器設計，達到讓學生了解該換熱器的結構特點，并能根據(jù)工藝要求選擇適當?shù)念愋?，同時還能根據(jù)傳熱的基本原理，選擇流程，確定換熱器的基本尺寸，計算傳熱面積以及計算流體阻力。 總之，通過設計達到讓學生自己動手進行設計的實踐，獲取從事工程技術工作的能力。（二）設計的指導思想 ，操作調節(jié)方便，運行安全可靠 、維修方便（三）設計要求 ，分析認證充分，準確 ，文字流暢，語言簡煉，字跡工整 ，圖紙、尺寸標準，圖框，圖簽字規(guī)范 （四）設計課題工程背景在石油化工生產過程中，常常需要將各種石油產品（如汽油、煤油、柴油等）進行冷卻，本設計以正戊烷為例，讓學生熟悉列管式換熱器的設計過程。（二）換熱器設計計算 ： 冷卻水走管程，正戊烷走殼程，有利于正戊烷的散熱和冷凝。 ： 熱流體：正戊烷液體在定性溫度（℃）下的物性數(shù)據(jù)：ρ=596kg/， ，，r= 熱流體：W=1010/（33024）= 潛熱：Q= Wr=10KJ/h 冷流體：進口溫度t=32℃ =70000kg/h 熱量：Q=WC（t t）= Wr t=+ t= + 32=℃ 水定性溫度：t===℃ 兩流體定性溫度差：T t==℃50℃,故選固定管板式換熱器。通過化工原理后附錄計算和化學化工物性數(shù)據(jù)手冊整理常得下表表31物性流體溫度℃密度kg/粘度mPas比熱容KJ/(kg℃)導熱系數(shù)W/(m℃)正戊烷596冷卻水： Q= Wr==：逆流： ===℃： 根據(jù)管程走水，殼程走正戊烷，總傳熱系數(shù)K=470～815 W/℃,設K=600W/℃： S=== S==： （1）管徑和管內流速：Φ25 流速u= （2）管程數(shù)和傳熱管數(shù)：若按單程計算 取傳熱管長 L=3m，則管程數(shù)為 傳熱管的總根數(shù) t 管中心距，m管子按正三角形排列： 圓缺型擋板，切去的弓形高度約為外殼內經(jīng)的20%。 擋板間距 B=500=150mm折流板數(shù) 折流板圓缺水平面安裝 拉桿直徑為φ12mm，殼程入口應設置防沖擋板。⒏校正總傳熱系數(shù)①管程對流傳熱系數(shù)②殼程對流傳熱系數(shù)假設管外壁溫=28℃，則冷凝液膜的平均溫度為，℃ ℃下的數(shù)據(jù)，在層流下：=③污垢熱阻④總傳熱系數(shù)⑤核算壁溫與冷凝液流型 核算壁溫時，一般忽略管壁熱阻，按以下近似計算公式計算這與假設基本一致，可以接受。核算流型，冷凝負荷實際面積 ⒐校核平均溫度差 =因為蒸汽冷凝所以 即=℃ (符合要求)⒑校核傳熱面積⒒核算壓強降①管程壓強降對于Φ25 且 （湍流）設管壁粗糙度 ε= ，由第一章中關系圖中查得：λ=
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