畢業(yè)設(shè)計(jì)-傳熱傳質(zhì)學(xué)課程設(shè)計(jì)-文庫吧資料
2025-01-22 23:31本頁面
【正文】 ?K) 導(dǎo)熱 率 ：λ 1=(m?K) 粘度：μ 1= 103Pa?s 密度：ρ 2=定壓比熱容 :Cp2=(kg?K) 導(dǎo)熱 率 ：λ 2=(m?K) 粘度：μ 2= 103Pa?s 殼 程 管 程 設(shè)計(jì)壓力（ MPa） 操作壓力（ MPa） （進(jìn)口 /出口） 設(shè)計(jì)溫度（℃） 250 75 操作溫度（℃） 220/175（進(jìn)口 /出口） 25/45（進(jìn)口 /出口） 流量（ kg/h） 40000 選定 物料（ ） 石腦油 冷卻水 程數(shù)（個(gè)） 1 2 腐蝕余度（ mm） 3 二、 熱 工藝設(shè)計(jì) 計(jì)算兩流體的平均溫度差 先按單殼程、 2或 2n 管程進(jìn)行計(jì)算，其逆流時(shí)的平均溫度差為 ： Δ t逆m =? ? ???????? ?????2121 ln tttt = ? ? ? ?? ? 25175 45220ln2517545220 ????? = P= 39。 專業(yè)課程設(shè)計(jì) 固定管板 式換熱器設(shè)計(jì) 院 （ 系、部 ） ： 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè)： 過程裝備與控制工程 班 級： 過 063 姓 名 ： 岑學(xué)學(xué) 學(xué) 號 ： 060345 指 導(dǎo) 老 師 : 雷俊勇、王中輝 2022 年 1 月 5 日 北京 目錄 一 設(shè)計(jì)參數(shù) 3 二、熱工藝設(shè)計(jì) 4 4 5 三、 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 10 結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù) 10 采用原件材料及數(shù)據(jù) 10 折流板 11 接管 11 殼體和封頭的設(shè)計(jì) 12 管板與換熱管 12 殼體與管板、管板與法蘭及換熱管的連接 15 其他各部件結(jié)構(gòu) 16 四、強(qiáng)度的計(jì)算與校核 18 圓筒計(jì)算 18 壓力實(shí)驗(yàn)應(yīng)力校核 19 最大工作壓力和計(jì)算應(yīng)力 19 封頭設(shè)計(jì)計(jì)算 19 管板設(shè)計(jì)計(jì)算 20 接管、接管法蘭以及開孔補(bǔ)強(qiáng) 25 鞍座強(qiáng)度校核 27 參 考 文 獻(xiàn) 30 一 設(shè)計(jì) 參數(shù) 定性溫度：對于一般氣體和水等低黏度流體，其定性溫度可取流體進(jìn)出口溫度的平均值。39。2239。12tttt?? = 45 25220 25CC? ? ?? ? ? = , R= 39。39。39。22tttt??= 220 17545 25CC? ? ?? ? ? = 按單殼層，雙管程 查溫差修正系數(shù)表得 : ε Δ t= 故有效平均溫差 Δ tm=ε Δ tΔ tm 逆 = = 流量 及 冷卻水的流量 熱流量 : Φ =qm1cp1Δ t1=4000 (220175) = 106kJ/h=1065kw 取熱損失系數(shù)η C=,則冷卻水吸收的熱量： Φ 2=η CΦ = 106 = kJ/h=1033kw 冷 卻水用量 ： qm2=Φ 2/ cp2Δ t2= 106/[ (4525)]= 初選 K=680W/(m2?K),由穩(wěn)態(tài)傳熱基本方程得傳熱面積 : A 估 =Φ /KΔ tm=1033000/(680 )= 選用 φ 25 較高級冷拔傳熱管（碳鋼）， 查《換熱器設(shè)計(jì)手冊》表 127得： 公稱直徑DN（ mm） 管程數(shù) nt（個(gè)） 管子根數(shù) Nt（根） 中心 排管數(shù) 管程流通 面積 （ m2） 換熱面積（ m2） 換熱管長 度 L(mm) 400 2 94 11 3000 排列形式：正三角形 管間距： =32mm 折流板間距： 實(shí)際換熱面積 A 實(shí)際 =π d(L2δ )n = (32 ) 94= 計(jì)算總傳熱系數(shù) 管內(nèi)冷卻水速度： ui=Qi/ρ Ai=(3600 )=換熱管內(nèi)經(jīng) di=d02δ = = 雷諾數(shù)： Rei=uidiρ /μ = 對于湍流，由 Dittus – Boelter 關(guān)系式，有傳熱膜系數(shù)： 普朗特?cái)?shù)： =4174 由于冷卻水要被加熱 ,故取 n= 管內(nèi)傳熱膜系數(shù) α i= =(m2?K) 管外傳熱膜系數(shù) 換熱管呈正三角形排列，根據(jù) Kern 法 當(dāng)量直徑： = 流體流過 管間最大截面積是 殼體內(nèi)徑估算為 = = =40000/(3600 710 )=雷諾數(shù)： Re=uodoρ /μ = 710/=26070 普朗特?cái)?shù)： =2130 壁溫可視為流體平均溫度，即： α o= () ( 710/) =(m2?K) 查表《 GB1511999管殼式換熱器》得： 管外有機(jī)物污垢熱阻： /W 管內(nèi)冷卻水污垢熱阻： /W 插入法得到 = 式中： ——管外流體傳熱膜系數(shù)， W/(m2K)； , —— 分別為管外、管內(nèi)流體污垢熱阻， (m2K) oα iαiorr,δwλ 1/K=1/+1/+ 104+ 103 K=1/ 103= 計(jì)算總
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