畢業(yè)設計-傳熱傳質學課程設計-文庫吧資料
2025-01-22 23:31本頁面
【正文】 ?K) 導熱 率 ：λ 1=(m?K) 粘度：μ 1= 103Pa?s 密度：ρ 2=定壓比熱容 :Cp2=(kg?K) 導熱 率 ：λ 2=(m?K) 粘度：μ 2= 103Pa?s 殼 程 管 程 設計壓力（ MPa） 操作壓力（ MPa） （進口 /出口） 設計溫度（℃） 250 75 操作溫度（℃） 220/175（進口 /出口） 25/45（進口 /出口） 流量（ kg/h） 40000 選定 物料（ ） 石腦油 冷卻水 程數(shù)（個） 1 2 腐蝕余度（ mm） 3 二、 熱 工藝設計 計算兩流體的平均溫度差 先按單殼程、 2或 2n 管程進行計算，其逆流時的平均溫度差為 ： Δ t逆m =? ? ???????? ?????2121 ln tttt = ? ? ? ?? ? 25175 45220ln2517545220 ????? = P= 39。 專業(yè)課程設計 固定管板 式換熱器設計 院 （ 系、部 ） ： 機械工程學院 專 業(yè)： 過程裝備與控制工程 班 級： 過 063 姓 名 ： 岑學學 學 號 ： 060345 指 導 老 師 : 雷俊勇、王中輝 2022 年 1 月 5 日 北京 目錄 一 設計參數(shù) 3 二、熱工藝設計 4 4 5 三、 結構設計 10 結構尺寸參數(shù) 10 采用原件材料及數(shù)據(jù) 10 折流板 11 接管 11 殼體和封頭的設計 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 其他各部件結構 16 四、強度的計算與校核 18 圓筒計算 18 壓力實驗應力校核 19 最大工作壓力和計算應力 19 封頭設計計算 19 管板設計計算 20 接管、接管法蘭以及開孔補強 25 鞍座強度校核 27 參 考 文 獻 30 一 設計 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《換熱器設計手冊》表 127得： 公稱直徑DN（ mm） 管程數(shù) nt（個） 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： 實際換熱面積 A 實際 =π d(L2δ )n = (32 ) 94= 計算總傳熱系數(shù) 管內冷卻水速度： ui=Qi/ρ Ai=(3600 )=換熱管內經(jīng) di=d02δ = = 雷諾數(shù)： Rei=uidiρ /μ = 對于湍流，由 Dittus – Boelter 關系式，有傳熱膜系數(shù)： 普朗特數(shù)： =4174 由于冷卻水要被加熱 ,故取 n= 管內傳熱膜系數(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 當量直徑： = 流體流過 管間最大截面積是 殼體內徑估算為 = = =40000/(3600 710 )=雷諾數(shù)： Re=uodoρ /μ = 710/=26070 普朗特數(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： 管外有機物污垢熱阻： /W 管內冷卻水污垢熱阻： /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、管內流體污垢熱阻， (m2K) oα iαiorr,δwλ 1/K=1/+1/+ 104+ 103 K=1/ 103= 計算總
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