化工原理課程設(shè)計(jì)--列管式換熱器的設(shè)計(jì)選型(參考版)
2025-06-09 14:05本頁面
【正文】 K）； ? —— 對流傳熱膜系數(shù)， W／ (m2 k/w Rw—— 管壁熱阻， m2 ℃ ) L—— 換熱管長度， m l—— 換熱器每程管長， m NB—— 折流擋板數(shù) Np—— 每殼程的管程數(shù) NS—— 串聯(lián)的殼程數(shù) Nt—— 傳熱管總數(shù) Nu—— 努塞爾準(zhǔn)數(shù) Q—— 熱流量， kJ/h 或 kW Pr—— 普蘭特準(zhǔn)數(shù)； R0—— 管外污垢熱阻 ， m2℃ ) d0—— 圓管外徑， m di—— 圓管內(nèi)徑， mde—— 當(dāng)量直徑， m 有機(jī)液 井水 換熱器 反應(yīng)器 140℃ 40℃ 20℃ 40℃ 15 D—— 殼體內(nèi)徑， m D1—— 殼程接管內(nèi)徑， m D2—— 管程接管內(nèi)徑， m f0—— 流體的摩擦系數(shù)， Ft—— 結(jié)垢校正系數(shù) FS—— 殼程結(jié)垢校正系數(shù)， F—— 管子排列方式對壓力降的校正系數(shù)， h—— 折流擋板間距， m H—— 裕度 /% K—— 總傳熱系數(shù)， W / (m2工藝流程如圖所示： 14 參考資料 譚天恩，竇梅，周明華等《化工原理（第三版）》化學(xué)工業(yè)出版社 《換熱器課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》 主要符號說明 Ac—— 計(jì)算傳熱面積， m2 Ap—— 實(shí)際傳熱面積， m2 B—— 折流板間距， m cp1—— 熱流體的定壓比熱容， kJ/ (kg 工藝流程圖及設(shè)備工藝條件圖 熱 流體有機(jī)液 (140℃ )經(jīng)泵進(jìn)入換熱器殼程，冷卻至 40℃后，進(jìn)入反應(yīng)器循環(huán)使用。這些專業(yè)知識必將為我今后實(shí)習(xí)、就業(yè) 奠定良好的基礎(chǔ)。通過課程設(shè)計(jì)，讓我對以前學(xué)習(xí)的各科知識有了更系統(tǒng)的理解。本次設(shè)計(jì)是課堂所學(xué)知識的全面應(yīng) 用與考查，既涉及到化工工藝方面，又涉及到設(shè)備設(shè)計(jì)及化工制圖等方面的內(nèi)容。通過工藝計(jì)算，計(jì)算出所需要的一些參數(shù)，如總換熱面積為 ，換熱管管數(shù)為 154 根。 （ 2）殼程阻力 ： ssios NFppp )( ????? 1?sN , ?sF (液體 ) 流體流經(jīng)管束的阻力： 2)1( 2oBTCoo uNNFfp ???? ?F 1 4 2 8 ??? ?of 27?BN smUO / 12 ???? TTC NN ??op 13 (27+1)2 08..0950 2?= 流體流過折流板缺口的阻力： 2)( 2oBi uDBNp ???? B= , D= Pap i 22 162 ) (27 2 ???????? 則總阻力： ??sp （ +2216） 1 =＜ 35000Pa 設(shè)計(jì)結(jié)果匯總表 殼程流體阻力在允許范圍之內(nèi)。 該溫差較大，故需要設(shè)溫度補(bǔ)償裝置，選用浮頭式換熱器較為適宜。 k 傳熱管平均壁溫： ?wt ℃ 殼體壁溫，可近似取為殼程流體的平均溫度，即 T=90℃。則： ncnmcwwtTt????11 ??? 式中： ?mt 40+ 20=28℃ 11 ?mT 140+ 40=80℃ ?? ic ?? ㎡但在操作初期，污垢熱阻較小，殼體和傳熱管間壁溫差可能較大。 K) 則 wkmRw / 2 ??? （ 4） 傳熱系數(shù) kmwRd dRd dRddKoomowioiiioe ???????2/ 1 0)1(1 ?? （ 5）傳熱面積裕度 所計(jì)算傳熱面積為： 231 mtK QA mec ?? ???? 該換熱器的實(shí)際傳熱面積為： mlNdA Top ?????? ? 該換熱器的面積裕度為： % ????? c cp A AAH 傳熱面積裕度合適（ 15%~20%），該換熱器能夠完成生產(chǎn)任務(wù)。取管心距 t=，則 t= 25=≈ 32mm 隔板中心到離其最近一排管中心距離： S=t/2+6=32/2+6=22mm 各程相鄰管的管心距為： 22 2=44mm 體內(nèi)徑 采用多管程結(jié)構(gòu)，取管板利用率η
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