管殼式換熱器設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)-資料下載頁
2025-06-16 18:16本頁面
【正文】 熱管外徑；di表示傳熱管內(nèi)徑。由以上計(jì)算結(jié)果，可以計(jì)算出傳熱面積： （49）式中Q表示傳熱量；K表示校正傳熱系數(shù)；Δtm表示有效平均溫差。 （50）由等式（50）可知換熱器設(shè)計(jì)面積符合設(shè)計(jì)要求。檢驗(yàn)殼側(cè)壁溫： （51）式中tw1表示檢驗(yàn)殼側(cè)壁溫；tm1表示煤油定性溫度；K表示校正傳熱系數(shù)；α1表示殼側(cè)換熱系數(shù)；rs1表示成品煤油污垢熱阻；Δtm表示有效平均溫差。第八章 流動(dòng)阻力計(jì)算換熱器內(nèi)流動(dòng)阻力引起的壓降，是衡量運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益的一個(gè)重要指標(biāo)。如果壓降大，消耗的功率多，就需要配備功率較大的動(dòng)力設(shè)備來補(bǔ)償因壓力降低所消耗的能量。由流體力學(xué)可知，產(chǎn)生流動(dòng)阻力的原因與影響因素可歸納為：流體具有黏性，流動(dòng)時(shí)存在著內(nèi)摩擦，是產(chǎn)生流動(dòng)阻力的根源；固定的管壁或其他形狀的固體壁面，促使流動(dòng)的流體內(nèi)部發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，為流動(dòng)阻力的產(chǎn)生提供了條件。所以流動(dòng)阻力的大小與流體本身的物理性質(zhì)、流動(dòng)狀況及壁面的形狀等因素有關(guān)。換熱器中的流動(dòng)阻力可分為兩部分，即流體與壁面間的摩擦阻力；流體在流動(dòng)過程中，由于方向改變或速度突然改變所產(chǎn)生的局部阻力。管殼式換熱器的管程阻力和殼程阻力必須分別計(jì)算，由于阻力單位可表示為壓力的單位，故一般用壓降ΔP表示。管殼式換熱器允許的壓降如表210所示。表71 管殼式換熱器允許的壓降范圍換熱器的操作壓力（Pa）允許的壓降（Pa）P105(絕對(duì)壓力）ΔP=P=0～105（表壓）ΔP=P105（表壓）ΔP5104 管程阻力計(jì)算管殼式換熱器管程阻力包括沿程阻力、回彎阻力和進(jìn)出口連接阻力等三部分組成，因而 （52）式中ΔPt表示管程總阻力；ΔPi表示沿程阻力；ΔPr表示回彎阻力；ΔPN表示進(jìn)出口連接管阻力。沿程阻力： (53)式中fi表示管內(nèi)摩擦因子；L表示管程總長(zhǎng)；di表示傳熱管內(nèi)徑；ρ2表示水的密度；ω2表示管程內(nèi)水流速度；μ2表示冷卻水黏度；μw2表示壁溫下的水黏度。回彎阻力： （54）式中ρ2表示水的密度；ω2表示管程內(nèi)水流速度；Zt表示傳熱管的總根數(shù)。進(jìn)出口連接管阻力： （55）式中ρ2表示水的密度；ω2表示管程內(nèi)水流速度。管程總阻力： （56） 殼程阻力計(jì)算對(duì)于相同的雷諾數(shù)，殼程摩擦系數(shù)大于管程摩擦系數(shù)，因?yàn)榱鬟^管束的流動(dòng)有加速、方向變化等。但殼程的壓降不一定大，因壓降與流速、水力直徑、折流板數(shù)、流體密度等有關(guān)，因此在相同的雷諾數(shù)時(shí)殼程壓降有可能壁管程低。查《熱交換器原理與設(shè)計(jì)》。理想管束錯(cuò)流段阻力： （57）式中ΔPbk表示理想管束錯(cuò)流段阻力；fk表示理想管束摩擦系數(shù)；M1表示煤油質(zhì)量流量；Nc表示錯(cuò)流區(qū)排管數(shù)；Ac表示流體在兩折流板間錯(cuò)流流通截面積；ρ1表示煤油的定性密度；μ1表示煤油的定性黏度；μw1表示壁溫下的煤油黏度。理想管束缺口處阻力： (58)式中ΔPwk表示理想管束缺口阻力；M1表示煤油質(zhì)量流量；Ac表示流體在兩折流板間錯(cuò)流流通截面積；Ab表示流體在缺口處流通面積；ρ1表示煤油的定性密度；Ncw表示每一缺口內(nèi)的有效錯(cuò)流管排數(shù)。上述兩項(xiàng)阻力應(yīng)對(duì)折流板泄露造成的影響和旁路所造成的影響以及進(jìn)出口段折流板間距不同造成的影響分別予以校正，其中：折流板泄露對(duì)阻力影響的校正系數(shù)R1可由《熱交換器原理與設(shè)計(jì)》，R1=。旁路校正系數(shù)Rb可由《熱交換器原理與設(shè)計(jì)》，Rb=。進(jìn)出口段折流板間距不同對(duì)阻力影響的校正系數(shù)Rs，由于在此換熱器設(shè)計(jì)中折流板的間距相同，所以無需校正。殼程總阻力： （59）式中ΔPs表示殼程總阻力；Nb表示折流板數(shù)目；ΔPwk表示理想管束缺口阻力；ΔPbk表示理想管束錯(cuò)流段阻力；R1表示折流板泄露對(duì)阻力影響的校正系數(shù)；Rb表示旁路校正系數(shù)；Ncw表示每一缺口內(nèi)的有效錯(cuò)流管排數(shù)；Nc表示錯(cuò)流區(qū)排管數(shù)。由已知條件允許壓降不大于100KPa，從表71可知設(shè)計(jì)的管殼式換熱器在允許的壓降范圍?？偨Y(jié) 這次課程設(shè)計(jì)對(duì)培養(yǎng)我們的實(shí)際工程能力具有重要意義。通過課程設(shè)計(jì)，我們把先修課程中所獲得的理論知識(shí)在實(shí)際的設(shè)計(jì)工作中綜合地加以動(dòng)用，使這些知識(shí)得到鞏固和發(fā)展，并使理論知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)踐密切地結(jié)合起來。這次設(shè)計(jì)，初步培養(yǎng)了我們對(duì)壓力容器設(shè)計(jì)的工作能力；樹立正確的設(shè)計(jì)的思想；掌握一些容器設(shè)計(jì)有基本方法和步驟，為以后進(jìn)行設(shè)計(jì)工作打下了良好的基礎(chǔ)。另外還使我們能訓(xùn)練地應(yīng)用有關(guān)參考資料、計(jì)算圖表、手冊(cè)；熟悉有關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，為成為一個(gè)工程技術(shù)人員在培養(yǎng)基本技能。其次，我從這次設(shè)計(jì)中得到了以下經(jīng)驗(yàn)：一、在設(shè)計(jì)前進(jìn)行相關(guān)知識(shí)的系統(tǒng) 學(xué)習(xí)，包括過程設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及AUTOCAD軟件的熟悉；設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)此設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)。二、學(xué)習(xí)相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)。借鑒以前的實(shí)例，對(duì)別人的設(shè)計(jì)多問幾個(gè)為什么。向指導(dǎo)老師以及工廠的工程師咨詢，與同學(xué)討論。三、計(jì)算公式必須符合規(guī)范的要求，在多種公式中選擇更安全、更合理的公式；其次，計(jì)算的步驟可以參照以往的計(jì)算書或者其它資料，計(jì)算的每一步結(jié)果都要確保正確；最后，要認(rèn)真地對(duì)計(jì)算書進(jìn)行檢查校正。通過這次設(shè)計(jì)，使我的各方面的能力得到提高和增強(qiáng)，不僅計(jì)算機(jī)能力得到提高，還有增強(qiáng)了我的獨(dú)立思考和創(chuàng)新能力。但是由于水平的有限，在設(shè)計(jì)過程中一定存在許多疏漏和不夠合理之處，懇請(qǐng)老師批評(píng)指正。 30
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