【正文】 2P? 流體流過折流擋板缺口的壓力降 aP tF （殼程） 結(jié)垢校正系數(shù)，無因次，對液體 tF =， tF = F 管子排列方式對壓力降的校正系數(shù)：三角形排列F = of 殼程流體摩擦系數(shù) .0 ( 5 0 0 )o e ef R R?? ? ? 橫過管束中心線的管數(shù) B 折流板間距 m D 殼體直徑 m BN 折流板數(shù)目 ou 按殼程流通截面積 oS （ ()o c oS h D n d??）計算的 /ms 吉林化工學(xué)院食品工程原理課程設(shè)計 24 流速 t 管心距 mm N 排列 管子數(shù)目 ? 管板利用率，正三角形排列 :2 管程 ? = 。mt? 按逆流計算的平均溫度差 C t?? 溫差校正系數(shù) ( , )t f P R?? ? 無量綱 P P 2112ttTt???? 冷 流 體 的 溫 升兩 流 體 的 最 初 溫 度 差 R 1221= TTR tt? ?? 熱 流 體 的 溫 降冷 流 體 的 溫 升 K 總傳熱系數(shù) 2/( )W m k? 0,i?? 傳熱管內(nèi)、外側(cè)流體的對流傳熱系數(shù) 2/( )W m k? ,si soRR 傳熱管內(nèi)、外側(cè)表面上的污垢熱阻 2 /m C W? ,i o md d d 傳熱管內(nèi)徑、外徑及平均直徑 m ? 傳熱管壁導(dǎo)熱系數(shù) /( )W m C? b 傳熱管壁厚 m 1P? 直管中因摩擦阻力引起的壓力降 aP 2P? 回彎管中因摩擦阻力引起的壓力降 aP tF （管程） 結(jié)垢校正系數(shù)，無因次， ? 25 的換熱管取 sN 串聯(lián)的殼程數(shù) pN 管程數(shù) 39。 吉林化工學(xué)院食品工程原理課程設(shè)計 22 參考文獻(xiàn) （ 1）王國勝《化工原理課程設(shè)計》，大連理工大學(xué)出版社； （ 2）任曉光《化工原理課程設(shè)計指導(dǎo)》，化學(xué)工業(yè)出版社； （ 3）李云飛，葛克山 .《食品工程原理》，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社； （ 4）楊祖榮，劉麗英，劉偉《化工原理》，化學(xué)工業(yè)出版社； （ 5）譚天恩，周明華等《化工原理》，化學(xué)工業(yè)出版社。 無論做什么事情都要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S，清晰的思路。從最初接到課程設(shè)計任務(wù)書的一頭霧水到現(xiàn)如今已基本掌握思路，我覺得這是一個自我成長的過程。 吉林化工學(xué)院食品工程原理課程設(shè)計 21 結(jié)束語 第一次做課程設(shè)計給自己留下了 深刻的印象，經(jīng)過一周的努力，我學(xué)到了許多課本上沒有的知識，對換熱器有了更多的認(rèn)識，過程中遇到了很多困難，整個計算過程進(jìn)行了多次修改，雖然可能會有很多不足的地方，但畢竟是自己耐心一步步走下來的，收獲頗多。 理論傳熱面積 S 為 ㎡，實際傳熱 面積 pS 值為 ㎡，由此求得實際面積裕度為%，在允許范圍之內(nèi)。然后由公式求得殼程和管程流體進(jìn)出口接管內(nèi)徑 d 分別為 、 m,取標(biāo)準(zhǔn)管徑為 140 mm、 120 mm。殼體內(nèi) D 值圓整可取 500mm。由于傳熱管數(shù)較多，所以采用組合 排列法，即每程內(nèi)均按正三角形排列，隔板兩側(cè)采用正方形排列，管心距為 32 mm。 進(jìn)行工藝尺寸的計算：再次確定選用的材料管徑為 ? 25mm 的不銹鋼鋼管及管內(nèi)流速為 m/s，依據(jù)傳熱管內(nèi)徑和流速確定單程傳熱管數(shù)約為 45 根，按單程管計算，所需的傳熱管長度為 ,選取 9 米的傳熱管，則換熱器管程數(shù)為 2，傳熱管總根數(shù)為 90 根。計算雷諾數(shù) Re=22088,從而求得管程的對流傳熱系數(shù) i? 值為 ? ?2/w m C?? 。然后根據(jù)熱量衡算公式 ? ?1 2 1 2()h p h h h c p c c cQ W c T T W c T T? ? ? ?求得熱流量為 ，由于換熱器存在熱損失，以總傳熱量的 5%計，求得冷卻水的質(zhì)量流量為 ,然后初算平均傳熱溫差 39。 此次課設(shè)，我選用的 ? 25，管內(nèi)流速取 u=?！?/W 阻力降， Pa 程數(shù) 1 2 推薦使用材料 不銹鋼 不銹鋼 管子規(guī)格，mm ∮ 25 管數(shù) 90 管長， mm 9000 管間距， mm 32 排列方式 正三角形 折流板型式 弓形 上下 間距， mm 200 切口高度25% 殼體內(nèi)徑，mm 500 保溫層厚度， mm 吉林化工學(xué)院食品工程原理課程設(shè)計 19 討論 該換熱器是專為冷卻花生油設(shè)計的，嚴(yán)格按照國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計?！? 對流傳熱系數(shù)， W/m2 吉林化工學(xué)院食品工程原理課程設(shè)計 17 （ 2）殼程阻力 由任曉光《化工原理課程設(shè)計指導(dǎo)》第七頁查得 殼程總壓降 0()s ip sp p p F? ? ? ? ? 管束壓降 2000 ( 1 ) 2T C B up F f N N ?? ? ? 折流板缺口壓降 202( 3 .5 ) 2ip B uBpN D ?? ? ? 1 . 1 5sF ? 殼 程 壓 力 降 結(jié) 垢 校 正 系 數(shù) ， 對 液 體 可 取 00 0. 22 80 0 0 e 00 .5uf 5 0 0 f = 5 .0BTCeNNBDFSRR????????折 流 板 數(shù) 目橫 過 管 束 中 心 線 的 管 子 數(shù)折 流 擋 板 間 距殼 體 內(nèi) 徑管 子 排 列 形 式 對 壓 降 的 校 正 因 數(shù) ， 對 三 角 形 排 列 為按 殼 程 流 通 截 面 積 為 計 算 所 得 的 殼 程 流 速殼 程 流 體 摩 擦 因 數(shù) ， 當(dāng) 時 ， 流體流經(jīng)管束的壓降 2000 ( 1 ) 2T C B up F f N N ?? ? ? 20 . 4 9 3 8 4 5= 0 . 5 0 . 4 2 9 1 2 4 5 = 1 1 8 9 4 . 42 ?? ? ? ?Pa 流體流過折流板缺口的壓降 202( 3 .5 ) 2ip B uBpN D ?? ? ?22 0 . 2 0 . 4 9 3 8 4 5= 4 4 ( 3 . 5 ) = 1 2 1 9 9 . 40 . 5 2??? ? ?Pa 總阻力 0()s ip sp p p F? ? ? ? ? = 1 1 8 9 4 . 4 + 1 2 1 9 9 . 4 =?（ ） 1 . 1 5 1 5 3 9 7 . 1 2Pa 30 KPa 殼程流動阻力也比較適宜。℃ ) （ 2）管程對流傳熱系數(shù) iS =pi NNd ?? 24? =4? 2 2??= ） iu = / ( 3600 ) ? ?（ m/s） 0 .0 2 0 .9 9 3 9 9 6 .9 5Re 2 1 9 3 3 .60 .0 0 0 9 0 2 7???? 34 . 1 8 1 0 0 . 0 0 0 9 0 2 7P r 6 . 20 . 6 0 7 8PC ?? ??? ? ? 0. 8 0. 4 0. 8 0. 4 . 02 3 ( ) ( Pr ) 0. 02 3 21 93 3. 6 6. 2 43 08 .3 ( )i R w md?? ? ? ? ? ? ? ? ℃ （ 3）傳熱系數(shù) K 0000001ln1??? ?????siisiiiRdddddRddK 210 .0 2 5 0 .0 2 5 0 .0 2 5 0 .0 2 5 10 .0 0 0 2 6 l n 0 .0 0 0 1 7 64 3 0 8 .3 0 .0 2 0 .0 2 4 5 0 .0 2 2 1 1 6 .7 67 2 0 .5 ( )Wm?? ? ? ? ???? ℃ 吉林化工學(xué)院食品工程原理課程設(shè)計 16 （ 4）傳熱面積 S S= 31 1 6 9 . 0 9 1 0 3 9 . 3 67 2 0 . 5 4 1 . 2 2 3mQKt ?????（ m2 ） 該換熱器的實際傳熱面積 pS 0 ( ) 3 . 1 4 0 . 0 2 5 ( 9 0 . 0 9 ) ( 9 0 1 2 ) 5 4 . 5 6pcS d L N n?? ? ? ? ? ? ? ? ?（ m2 ） 該換熱器的面積裕度為 H= 5 4 . 5 6 3 9 . 3 61 0 0 % 1 0 0 % 3 8 . 6 2 %3 9 . 3 6pSSS? ?? ? ? ? 該換熱器的面積裕度合適，該換熱器能夠完成生產(chǎn)任務(wù)。