[工學(xué)]換熱器設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧資料
2025-01-22 06:22本頁(yè)面
【正文】 由R關(guān)聯(lián)圖可知摩擦系數(shù)所以對(duì)于的管子，有(2)、計(jì)算殼程壓強(qiáng)降殼程壓力降計(jì)算的通式為其中其中：F管子排列方法對(duì)壓強(qiáng)降的校正因數(shù) fo殼程流體的摩擦系數(shù)，Reo500時(shí)，取fo= nc橫過(guò)管束中心線的管子數(shù)NB折流擋板數(shù)管子為正三角形排列，則取F=折流擋板間距折流板數(shù)所以 《化工設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)》朱有庭，曲文海主編 702頁(yè)從上面計(jì)算可知，、﹤105Pa，該換熱器管程與殼程的壓強(qiáng)降均滿足題設(shè)要求，故所選換熱器合適。表2 初選換熱器型號(hào)及參數(shù)殼徑/mm700管子尺寸25mm公稱壓力/Mpa管長(zhǎng)/m計(jì)算換熱面積/m管子總數(shù)322管程數(shù)4管子排列方式正三角形殼程數(shù)2折流擋板形式弓形七．換熱器的核算（1）計(jì)算管程對(duì)流傳熱系數(shù)該型號(hào)換熱器總管數(shù)為322，由于是四管程，所以管程的流通截面積A為這樣，冷卻水的實(shí)際流速為故對(duì)流傳熱系數(shù)為：（2）計(jì)算管程對(duì)流傳熱系數(shù)換熱器中心附近管排中流體流通截面積為 式中 h——折流擋板間距，取300mm t——管中心距，對(duì)于的管中心距為。本換熱器采用正三角形排列，管間距為t=1，25d≈32mm，則橫過(guò)管束中心線的管數(shù)為：（根）對(duì)于多管程結(jié)構(gòu)，殼體內(nèi)徑按下式計(jì)算：其中是管板利用率，~.常用的折流擋板有弓形和圓盤(pán)—圓環(huán)形兩種，本換熱器采用弓形折流擋板，取弓形折流板的圓缺高度為殼體直徑的25%，則切去圓缺的高度為：h==700=175mm折流擋板的間距在允許的壓力降范圍內(nèi)希望盡可能小，在系列標(biāo)準(zhǔn)中有如下幾種：150、200、300、450、600mm，本換熱器使用300mm。工程上常用的有：1500、2000、3000、4500、6000、9000mm ,現(xiàn)取l=4500mm，則管程數(shù)為：則所需換熱管總數(shù)為：（根）換熱管在管板上可按正三角形、正方形直列和正方形錯(cuò)列排列。在此選擇25mm，取管內(nèi)流速u(mài)=。所以校正后的溫度為由于＜50℃，兩流體間的溫差較小，不需要溫度補(bǔ)償，故可選用雙殼程的列管式換熱器。冷卻水的入口溫度為25℃，出口溫度為40℃，故其定性溫度為0《化工原理》上冊(cè) 修訂版 夏清、陳常貴主編 331頁(yè)《化工原理》上冊(cè) 修訂版 夏清、陳常貴主編 232頁(yè) 在此溫度下查取冷卻水和煤油的物性參數(shù)，結(jié)果見(jiàn)下表表1 冷卻水和煤油的物性參數(shù)煤油825水996若忽略換熱器的熱損失，水的流量可由熱量衡算求得,即先按理想逆流傳熱溫差進(jìn)行計(jì)算，對(duì)逆流傳熱溫差進(jìn)行校正。根據(jù)核算后的K值一與總傳熱速率方程，求出完成換熱任務(wù)所需要的換熱器面積A，再與所選換熱器的實(shí)際面積A‘進(jìn)行比較，一般A‘/A=~,以留一定的裕量。如果相差較多，則應(yīng)再次設(shè)定總傳熱系數(shù)，重復(fù)以上計(jì)算步驟，直至接近為止。⑦核算總傳熱系數(shù)。根據(jù)初選的換熱器型號(hào)，計(jì)算兩流體的流速和壓力降，檢查計(jì)算結(jié)果是否合理或是否滿足工藝要求。④根據(jù)總傳熱系數(shù)K值的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值范圍，初步選定總傳熱系數(shù)K值⑤根據(jù)總傳熱速率方程，由初選的F值，計(jì)算出傳熱面積，由此在換熱器系列標(biāo)準(zhǔn)中初步選出合適的設(shè)備型號(hào)。②根據(jù)生產(chǎn)換熱任務(wù)計(jì)算熱負(fù)荷。2．列管式換熱器的選用步驟（1）.了解生產(chǎn)任務(wù)、工藝特點(diǎn)和基本數(shù)據(jù)①冷、熱流體的流量，進(jìn)出口溫度，操作壓力；②冷、熱流體的已知物性參數(shù)；③冷熱流體的工藝特點(diǎn)，包括腐蝕性、懸浮物含量、有無(wú)相變等。④保證生產(chǎn)安全 在工藝流程和操作中，若有爆炸、燃燒、中毒等危險(xiǎn)性，則要考慮必要的安全措施。 在機(jī)械強(qiáng)度，抗蝕、耐壓能力等方面，所選用的換熱器都應(yīng)滿足工藝要求。它的具體數(shù)值，可由總傳熱速率方程(Q=KA)來(lái)計(jì)算。所以，所選用的換熱器能否滿足工藝要求，取決于它的換熱能力。它的具體數(shù)值，可由流體熱流量平衡方程，即冷流體的吸熱速率或熱流體的放熱速率來(lái)計(jì)算。（3）基本原則①滿足生產(chǎn)工藝要求 所選用的換熱器，一定要能完成換熱任務(wù)(或稱熱負(fù)荷)。但流速增加使流體阻力增加，動(dòng)力消耗增多。四．換熱器的設(shè)計(jì)論述（1）流道的選擇 進(jìn)行換熱的冷熱兩流體，按以下原則選擇流道：①不潔凈和易結(jié)垢流體宜走管程，因管內(nèi)清洗較方便；②腐蝕性流體宜走管程，以免管束與殼體同時(shí)受腐蝕；③壓力高的流體宜走管程，以免殼體承受壓力；④飽和蒸汽宜走殼程，因蒸汽冷凝傳熱分系數(shù)與流速無(wú)關(guān),且冷凝液容易排出；⑤若兩流體溫度差較大,選用固定管板式換熱器時(shí)，宜使傳熱分系數(shù)大的流體走殼程，以減小熱應(yīng)力。有時(shí)將殼程接管在入口處加以擴(kuò)大，做成喇叭形，也是為了緩沖目的。 緩沖擋板是為了防止殼程流體進(jìn)人換熱器時(shí)對(duì)管束的沖擊，在進(jìn)料管口設(shè)置，但距殼壁不應(yīng)太近(不小于30rnm)}緩沖擋板有圓形和方形兩種。
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