【導(dǎo)讀】本設(shè)計(jì)的任務(wù)就是完成一滿足生產(chǎn)要求的列管式換熱器的設(shè)計(jì)和選型。由總傳熱速率方程可知，要計(jì)算換熱面積，得確定總傳熱系數(shù)和平均溫差。輔助物料終溫的選擇有關(guān)，因此管殼式換熱器設(shè)計(jì)和選型需考慮許多問(wèn)題。排列，隔板兩側(cè)采用正方形排列。管數(shù)為116，管長(zhǎng)為，管間距為32mm，折流板形

　　

【正文】 mddtde ) 3(4)42 3(4 220202?? ?????? ?? 殼程流通截面積 mtdBDS 0 1 4 7 ) ()1( 00 ?????? 殼程流體流速及其雷諾數(shù)分別為 smu /13 )82 536 00/(60 000 ??? 0 ???? 普蘭特準(zhǔn)數(shù) 63 ????? ? 黏度校正 1)( ?w?? )/( 1 23/ CmW o??????? 遼寧石油化工大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院化工畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 （ 2） 管程對(duì)流傳熱系數(shù) iii d?? ? 管程流通截面積 22 01 mS i ??? 管程流體流速 smu i / 18 )9 943 60 0/(3 25 3 5 2??? 3 ?? ??? ? 普蘭特準(zhǔn)數(shù) 0 00 7 08 0Pr ??? )/(27 3 7 CmW oi ??????? （ 3） 傳熱系數(shù) K 000011 ???? ????? somisiii RddddRddK 476 ??? ?????? WCm o /)(0 0 3 6 2 ?? )/(275 2 CmWK o?? （ 4） 傳熱面 積 322 753 66 7 00 mtK QS m ????? 該換熱器的實(shí)際傳熱面積 pS 20 )13116()( mnNldS cp ???????? ? 該換熱器的面積裕度為 遼寧石油化工大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院化工畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 ?????? ??????? 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(dòng)阻力 （ 1） 管程流動(dòng)阻力 psti NNFPPP )( 21 ?????? 1?sN , 2?pN , ?tF 221 udlP i ???? , 222 uP ???? 由 Re=13710，傳熱管相對(duì)粗糙度 ，查莫狄圖得 CmW oi ?? /03 ? ，流速smui /? ， 3/994 mkg?? ，所以 PaP 21 ?????? PauP 222 ?????? ?? k P aPaP i )( ???????? 管程流動(dòng)阻力在允許范圍之內(nèi)。 （ 2） 殼程阻力 stNFPPP )( 210 ???????? 1?sN ， 1?tF 流體流經(jīng)管束的阻力 2)1(201 uNnFfP Bc ????? F= 79 315 ??? ?f 13? 遼寧石油化工大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院化工畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 29?BN ， ?u PaP 1 2 0 22 )129(137 9 6 21 ?????????? 流體流過(guò)折流板缺口的阻力 2)(22 uDBNP B ????? ， B= m ， D= m PaP ) (2922 ????????? 總阻力 k P aPaP 8 3 2 0 20 ?????? 殼程流動(dòng)阻力也比較適宜。 遼寧石油化工大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院化工畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 3 結(jié)論 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 32535 6000 流體密度 ,kg/m179。 994 825 流速 ,m/s 傳熱量， kW 總傳熱系數(shù) ,W/m178。﹒ K 275 對(duì)流傳熱系數(shù) , W/m178。﹒ K 290 污垢系數(shù) , m178。﹒ K/W 阻力降 , Pa 5193 程數(shù) 2 1 推薦使用材料 碳鋼 碳鋼 管子規(guī)格 ? ⅹ 管數(shù) 116 管長(zhǎng)， m 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 450 遼寧石油化工大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院化工畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 4 設(shè)計(jì)總結(jié) 本設(shè)計(jì)所需 要的換熱器用循環(huán)冷卻水冷卻，冬季操作時(shí)進(jìn)口溫度會(huì)降低，考慮這一因素，估計(jì)該換熱器的管壁溫和殼體壁溫之差較大，故本次設(shè)計(jì)選用固定管板式換熱器。本次設(shè)計(jì)選擇了冷卻水走管程，煤油走殼程的方案。由于本設(shè)計(jì)所需的換熱器為單殼程、雙管程，可以達(dá)到設(shè)計(jì)要求，且設(shè)計(jì)的列管式換熱器的換熱面積較合適，計(jì)算得的面積裕度也較合適，這樣所消耗的熱量相對(duì)來(lái)說(shuō)不會(huì)很大。 由上所述表明，管殼和管程壓力均滿足設(shè)計(jì)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(jì)上也合理。 通過(guò)本次設(shè)計(jì)，我學(xué)會(huì)了如何根 據(jù)工藝過(guò)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(jì)算出主要設(shè)備及輔助設(shè)備的各項(xiàng)參數(shù)及數(shù)據(jù)。了解到了工藝設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程的制法。通過(guò)本次設(shè)計(jì)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(huì)了更深入得利用圖書(shū)館及網(wǎng)上資源，對(duì)前面所學(xué)課程有了更深的了解。但由于本課程設(shè)計(jì)屬我第一次設(shè)計(jì)，而且時(shí)間比較短，查閱的文獻(xiàn)有限，本課程設(shè)計(jì)還有較多地方不夠完善，不能夠進(jìn)行有效可靠的計(jì)算。 遼寧石油化工大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院化工畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 5 參考文獻(xiàn) .化工原理課課程設(shè)計(jì)，天津：天津大學(xué)出版社 ， .化工實(shí)習(xí)及畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）指導(dǎo)，北京：化學(xué)工藝出版社， .化工原理，北京：化學(xué)工藝出版社， ，尹華杰 ,，魏新利 . 化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ)北京 : 化學(xué)工業(yè)出版社 ,1996 . 石油產(chǎn)品基礎(chǔ)知識(shí) .北京：化學(xué)工藝出版社， 2021 . 化工原理 ,下冊(cè)天津 :天津大學(xué)出版社 ,1999 遼寧石油化工大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院化工畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 致 謝 本論文是在王 春蓉老師 的悉心指導(dǎo)下完成的。王老師淵博的專業(yè)知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的 高尚師德，嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無(wú)華、平易近人的人格魅力對(duì)我影響深遠(yuǎn) ， 使我樹(shù)立了遠(yuǎn)大的學(xué)術(shù)目標(biāo)、掌握了基本的研究方法。本論文從選題到完成，每一步都是在老師的指導(dǎo)下完成的，傾注了老師大量的心血。在此，謹(jǐn)向老師表示崇高的敬意和衷心的感謝！ 遼寧石油化工大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院化工畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 附錄 字母說(shuō)明 英文字母 B ─── 折流板間距 m； C ─── 系數(shù)，無(wú)量綱； D ─── 管徑 m； 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(zhǎng) ,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 。 遼寧石油化工大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院化工畢業(yè)設(shè)計(jì) 33 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(duì)流傳 熱系數(shù) ,W/()。 △ ─── 有限差值 。 λ ─── 導(dǎo)熱系數(shù) ,W/()。 μ ─── 黏度 , ρ ───密度 ,kg/m3。 Ψ ─── 教正系數(shù) 。 下標(biāo) c ─── 冷流體 。 h─── 熱流體 。 i─── 管內(nèi) 。 m ─── 平均 。 o ─── 管外 。 s ─── 污垢 .