【正文】 經(jīng)校核我所用的換熱器符合各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。符合設(shè)計(jì)要求，殼程與管程的壓力降也均小于 105Pa，符合要求。該種換熱器的殼體內(nèi)經(jīng)為 400mm,換熱面積是 ,管長為 ,管數(shù)為 144根，是單殼管程， 4管程的換熱器。 法蘭選擇 按照國標(biāo)，選擇厚度為 30mm,外徑為 540mm,內(nèi)徑為 418mm法蘭 。 浮頭管板及鉤圈 浮頭式換熱器浮頭管板的厚度不是由強(qiáng)度決定的，按結(jié)構(gòu)取 80mm； 鉤圈采用 B 型。 緩沖擋 它可防止進(jìn)口流體直接沖擊管束而造成管子的侵蝕和管束振動(dòng)，還有使流 體沿管束均勻分布的作用。 第七章、主要附件的尺寸設(shè)計(jì) 封頭 封頭有方形和圓形兩種，方形用于直徑?。ㄒ话阈∮?400mm）的殼體， 22 圓形用于大直徑的殼體。 計(jì)算表明所選換熱器規(guī)格可用。 D, mm 管程數(shù) 4 殼程數(shù) 1 管子規(guī)格 φ 19mm 2 管子根數(shù) 144 中心排管數(shù) 15 管程流通面積， m2 換熱面積， m2 換熱器長度， mm 4500 D, mm 400 管程數(shù) 4 殼程數(shù) 1 管子規(guī)格 φ 19mm 2 管子根數(shù) 108 中心排管數(shù) 9 管程流通面積， m2 換熱面積， m2 換熱器長度， mm 4500 16 折流板 采用圓缺折流板，去弓形之流板圓缺高度為殼體內(nèi)徑的 25%，則切去的圓缺高度為 h= D = 400= 100mm 折流板間距 B = ，則 B =400= 120mm, 按標(biāo)準(zhǔn)系列取板間距 B = 150mm 折流板數(shù) NB = 傳熱管長折流板間距 ?1 = 6000150?1= 39(塊） 折流板圓缺面水平裝配。 取管心距 a = ，則 : a = 19 =≈24(mm) 按照標(biāo)準(zhǔn)橫過管中心線的管數(shù) nc = √N(yùn)= 15 (根 ) 殼體內(nèi)徑 采用多管程結(jié)構(gòu)，殼體內(nèi)徑可按式 D= √N(yùn)η 估算。 管程數(shù)和傳熱管數(shù) 可依據(jù)傳熱管內(nèi)徑和流速確定單程傳熱管數(shù) 傳熱管內(nèi)徑 :di = 管內(nèi)體積流量： v = qm1ρ = = 10?3m3/s ns = vπ4 di2ui= 10?3= ≈ 36（根） 按單程管計(jì)算，所需的傳熱管長度為： L =A估π nsd0= 36= 按單程管設(shè)計(jì)，傳熱管過長，宜采用多管程結(jié)構(gòu)。在換熱器的直徑、流速等參數(shù)均未確定時(shí)，給熱系數(shù)也無法計(jì)算，所以只能進(jìn)行試算。故殼程混和氣體的定性溫度。選用 ?19mm2(1Crl8Ni9Ti),取管內(nèi) 流速 ui = 。 10 換熱器材質(zhì)的選擇 一般換熱器常用材料有碳鋼和不銹鋼，由于 處理的是醋酸，要求有較好的耐酸性， 不銹鋼有良好的耐腐蝕性性，所以選擇 1Crl8Ni9Ti 奧氏體不銹鋼。其缺點(diǎn)是填料函乃嚴(yán)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。管束可以自由伸縮，不會(huì)產(chǎn)生因殼壁與管壁溫差而引起的溫差應(yīng)力。 ? 填料函式換熱器 填料函式換熱器的結(jié)構(gòu)如 圖 14 所示。浮頭式換熱器的優(yōu)點(diǎn)是黨環(huán)熱管與殼體間有溫差存在，殼體或環(huán)熱管膨脹時(shí)，互不約束，不會(huì)產(chǎn)生溫差應(yīng)力；管束可以從殼體內(nèi)抽搐，便與管內(nèi)管間的清洗。 8 ? 浮頭式換熱器 浮頭式換熱器的結(jié)構(gòu)如下圖 13 所示。其缺點(diǎn)是管內(nèi)清洗困難；喲由于管子需要一定的彎曲半徑，故管板的利用率較低；管束最內(nèi)程管間距大，殼 程易短路；內(nèi)程管子壞了不能更換，因而報(bào)廢率較高。管束可以自由伸縮，當(dāng)殼體與U 型環(huán)熱管由溫差時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生溫差應(yīng)力。當(dāng)管束和殼體之間的溫差太大而產(chǎn)生不同的熱膨脹時(shí)，用使用管子于管板的接口脫開，從而發(fā)生介質(zhì)的泄漏。 ? 固定管板式換熱器 這類換熱器如圖 11 所示。 列管換熱器的類型即選擇 根據(jù)列管式換熱器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，主要分為以下四種。 列管式換熱器中， 由于兩流體的溫度不同，使管束和殼體的溫度也不相同，因此它們的熱膨脹程度也有差別。為提高殼程流體流速，往往在殼體內(nèi)安裝一定數(shù)目與管束相互垂直的折流擋板。管束的壁面即為傳熱面。 列管換熱器簡介 列管式換熱器又稱為管殼式換熱器，是最典型的間壁式 換熱器，歷史悠久，占據(jù)主導(dǎo)作用，主要有殼體、管束、管板、折流擋板和封頭等組成。根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，間壁式換熱器可以分為管殼式換熱器和緊湊式換熱器。其缺點(diǎn)是設(shè)備的體積龐大，且不能完全避免兩種流體的混合。當(dāng)蓄熱體與熱流體接觸時(shí)，從熱流體處接受熱量，蓄熱體溫度升高后，再與冷流體接觸，將熱量傳給冷流體，蓄熱體溫度下降，從而達(dá)到換熱的目的。 蓄熱式換熱器又稱回流式換熱器或蓄熱器。該類換熱器結(jié)構(gòu)簡單，傳熱效率高，適用于冷、熱流體允許直接接觸和混合的場合。 直接接觸式換熱器又稱混合式換熱器。間壁式換熱器的應(yīng)用廣泛，形式繁多。在這類換熱器中，冷、熱流體被固體壁面隔開，互不接觸，熱量從熱流體穿過壁面?zhèn)鹘o冷流體。根據(jù)冷、熱流體熱量交換的原理和方式可分為三大類：混合式、蓄熱式、間壁式。由于生產(chǎn)規(guī)模、物料的性質(zhì)、傳熱的要求等各不相同，故換熱器的類型也是多種多樣。 S； ρ —— 密度， kg/m3； ψ —— 校正系數(shù)。℃ )； Δ —— 有限差值； λ —— 導(dǎo)熱系數(shù)， W/(m℃ /W； Re—— 雷諾準(zhǔn)數(shù)； A—— 傳熱面積， m2； t—— 冷流體溫度，℃； a—— 管心距， m； T—— 熱流體溫度，℃； u—— 流速， m/s； —— 質(zhì)量流量， kg/s， v—— 體積流量， m3/s。 1 化工原理 課程設(shè)計(jì)說明書 設(shè)計(jì)題目： 醋酸冷卻 器 的設(shè)計(jì) 學(xué) 院：基礎(chǔ)科學(xué)學(xué)院 專業(yè)班級： 09 高分子材料與工程（ 1）班 姓 名：魏文君 學(xué) 號： 20200810080105 指導(dǎo)老師：周枚花 2 目錄 符號說明 ........................................................................................