【正文】 ? )/( CmWi ???????? （ 3） 傳熱系數(shù) K 10 0 0 1 7 0 0 0 3 4 111???????????????cscmcicsiiic RdbdddRddK??? 故 )/( 2 CmWK ??? （ 4） 傳熱面積 )( 2mtK QS m ????? 該換熱器的實際傳熱面積 pS 28 )()21300()( 2mnNLdS ccp ???????? ? 該換熱器的面積裕度為 %%100 ?????? S SSH P 傳熱面積裕度合適，該換熱器能夠完成生產(chǎn)任務(wù)。 2 換熱器內(nèi)流體的流動阻力 （ 1） 管程流動阻力 psti NNFPPP )( 21 ?????? 1?sN , 2?pN , ?tF 221 udlP i ???? , 222 uP ???? 由 Re=21918（湍流），傳熱管相對粗糙度 ，查莫狄圖得CmWi ??? /0 3 ? ，流速 smui /? ， 3/994 mkg?? ，所以 )(2 221 PaudLP iii ????? ?? )( 222 PauP i ?????? ? PaPaP i 510)()( ????????? 管程流動阻力在允許范圍之內(nèi)。 （ 2） 殼程阻 力 StC NFPPP )( 39。239。1 ?????? 1?sN ， 1?tF 流體流經(jīng)管束的阻力 2)1( 239。1 cBcc uNnFfP ???? F= ??? ?cf 29 21? ?BN ， smuc /? )( )139( 239。1 PaP ????????? 流體流過折流板缺口的阻力 2)(22 uDBNP B ????? ， B= m ， D= )( ) (39 239。2 PaP ???????? 總阻力 PaPaPPP C 539。239。1 10)( ?????????? 殼程流動阻力也比較適宜。 殼體的設(shè)計： 從以上情況來看，取 GB6654， 16MnR 結(jié)構(gòu)鋼板作為筒體的材料： 設(shè)計參數(shù)的選擇，筒體壓力的選擇： 1）~1 0 )~()1 .1~( wMPPP）（???? 去 P= 2）筒體的設(shè)計溫度： 取 CT ??200 3）腐蝕裕量，根據(jù) 16MnR 材料，查得， mmC ? 4）鋼管厚度負(fù)偏差： mmC ? 5）筒體的許用應(yīng)力： MPat 170][ ?? 6）筒體的焊縫系數(shù)： 取 ?? 30 換 熱器筒體厚度計算，內(nèi)壓薄壁圓筒體的計算厚度為： mmpDpctic2 6 7 027 0 ][2?????????? 名義厚度： mmCCn 0 1 ???? ?? 圓整后取名義厚度為 6mm。復(fù)驗 ，mmmmn %67%6 ?????? 故最后取mmC ? ，該殼程可用 7mm的 16MnR 的鋼板制作。 7）校核水壓強度試驗： 0 由公式se eiTT Dp ??? ?? )( ??? 式中 )(1 3 7 M P aPPT ?? ， mme ?? 故 MP aT )( ?? ???? M P as 2 6 43 4 ?????? 可見 ST ??? ? ,所以水壓試驗強度足 夠。 31 第 4 章 設(shè)計全部參數(shù) 換熱器類型：固定管板式 換熱面積（ m178。）： 工藝參數(shù) 名稱 管程 殼程 物料名稱 循環(huán)水 煤油 操作溫度， ℃ 30/40 140/40 流量， kg/h 134804 25000 流體密度 ,kg/m179。 825 流速 ,m/s 傳熱量， kW 總傳熱系數(shù) ,W/m178。﹒ ℃ 對流傳熱系數(shù) , W/m178。﹒ ℃ 3980 污垢系數(shù) , m178。﹒ ℃ /W 阻力降 , Pa 21238 程數(shù) 2 1 推薦使用材料 碳鋼 碳鋼 管子規(guī)格 ?? 管數(shù) 300 管長， mm 6000 管間距 ,mm 32 排列方式 正三角形 折流板型式 上下 間距， mm 150 切口高度 25% 殼體內(nèi)經(jīng) ,mm 700 32 設(shè)計 小 結(jié) 本設(shè)計所需要的換熱器用循環(huán)冷卻水冷卻，冬季操作時進(jìn)口溫度會降低，考慮這一因素，估計該換熱器的管壁溫和殼體壁溫之差較大，故本次設(shè)計選用固定管板式換熱器。本次設(shè)計選擇了冷卻水走管程，煤油走殼程的方案。由于本設(shè)計所需的換熱器為單殼程、雙管程，可以達(dá)到設(shè)計要求，且設(shè)計的列管式換熱器的換熱面積較合適，計算得的面積裕度也較合適，這樣所消耗的熱量相對來說不會很大。 由上所述表明，管殼和管程壓力均滿足設(shè)計要求，也能滿足工藝上的規(guī)定的換熱條件，結(jié)構(gòu)上也能完全可靠，制造 、安裝、操作和檢修方便，經(jīng)濟上也合理。 通過本次設(shè)計，我學(xué)會了如何根據(jù)工藝過程的條件查找相關(guān)資料，并從各種資料中選出合適的資料，格局資料確定主要工藝流程，主要設(shè)備，及計算出主要設(shè)備及輔助設(shè)備的各項參數(shù)及數(shù)據(jù)。了解到了工藝設(shè)計計算過程的制法。通過本次設(shè)計不但熟悉了化工原理的流程，加深了冷卻器設(shè)備的了解，而且學(xué)會了更深入得利用圖書館及網(wǎng)上資源，對前面所學(xué)課程有了更深的了解。但由于本課程設(shè)計屬我第一次設(shè)計，而且時間比較短，查閱的文獻(xiàn)有限，本課程設(shè)計還有較多地方不夠完善，不能夠進(jìn)行有效可靠的計算。 33 致 謝 參考文獻(xiàn) [1].賈紹義 . 化工原理課課程設(shè)計，天津：天津大學(xué)出版社， [2].陳敏恒，叢德滋，方圖南，齊鳴齋 .化工原理，北京：化學(xué)工業(yè)出版社， [3].刁玉瑋，王立業(yè)，喻健良 .化工設(shè)備機械基礎(chǔ)，大連 : 大連理工大學(xué)出版社 , [4].陶賢平 .化工實習(xí)及畢業(yè)論文（設(shè)計）指導(dǎo)，北京：化學(xué)工藝出版社， 34 [5].陸美娟 .化工原理，北京：化學(xué)工藝出版社， [6].周志安，尹華杰 ,，魏新利 . 化工設(shè)備 設(shè)計基礎(chǔ)北京 : 化學(xué)工業(yè)出版社 ,1996 [7].程麗華 . 石油產(chǎn)品基礎(chǔ)知識 .北京：化學(xué)工藝出版社， 2021 [8].姚玉英等 . 化工原理 ,下冊天津 :天津大學(xué)出版社 ,1999 附 錄 字母說明 英文字母 B ─── 折流板間距 m； C ─── 系數(shù)，無量綱； D ─── 管徑 m； 35 D ─── 換熱氣外殼內(nèi)徑 m。 F ─── 摩擦系數(shù) 。 F ─── 系數(shù) 。 H ─── 圓缺高度 m。 K ─── 總傳熱系數(shù) ,w/()。 L ─── 管長 ,m。 M ─── 程數(shù) ,m。 N ─── 指數(shù) /管數(shù) /程數(shù) 。 N ─── 管數(shù) /程數(shù) 。 NB ─── 折流板數(shù) 。 Nu ─── 努塞爾特準(zhǔn)數(shù) 。 P ─── 熱通量 ,Pa。 Q ─── 傳熱速率 ,W。 R ─── 半徑 ,m。 R ─── 熱阻 ,m2. oC /w。 Re ─── 雷諾準(zhǔn)數(shù) 。 S ─── 傳熱面積 。 T ─── 冷流體溫度 oC。 T ─── 熱流體溫度 , oC。 U ─── 流速 ,m/s。 W ─── 質(zhì)量流量 ,kg/s。 希臘字母 α ─── 對流傳熱系數(shù) ,W/()。 △ ─── 有限差值 。 λ ─── 導(dǎo)熱系數(shù) ,W/()。 36 μ ─── 黏度 , ρ ───密度 ,kg/m3。 ? ─── 教正系數(shù) 。 下標(biāo) c ─── 煤油 。 i ─── 循環(huán)水 m ─── 平均 。 s ─── 污垢 . 化工原理課程設(shè)計成績評定表 學(xué) 院 專 業(yè) 學(xué)生姓名 學(xué) 號 年 級 設(shè)計題目 煤油冷卻器的設(shè)計 37 評閱意見及 成績評定 成績： 等級： 導(dǎo)師簽名： 年 月 日 審 定 意 見 專業(yè)負(fù)責(zé)人簽名： 年 月 日