碳八分離工段原料預(yù)熱器設(shè)計(jì)方案-文庫吧資料
2025-05-21 03:13本頁面
【正文】 式，即正方形、正四邊形和同心圓排列。取每程管子長度l=6m，則確定了每程管子長度之后，即可求得管程數(shù) =式中 L─——按單程計(jì)算的管子長度，m； l ─——選取的每程管子長度，m； ─——管程數(shù)（必須取整數(shù)）換熱器管程數(shù)為：=4（根） 式中 ─——，m；換熱器的總管數(shù)(五) 平均傳熱溫差校正及殼程數(shù)若選用多管程換熱器，可提高管內(nèi)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，但同時也增加了換熱器的阻力，并損失部分傳熱溫度。選取管長確定管程數(shù)和總管數(shù)選定了管徑和管內(nèi)流速后，可依據(jù)下式確定換熱器的單程管子數(shù) 式中 ─——單程管子數(shù)目； ─——單程流體的體積流量，m3/s。管內(nèi)流速的大小對表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)及壓力降的影響較大，一般要求所選的流速應(yīng)使流體處于穩(wěn)定的湍流狀態(tài)，即雷諾指數(shù)大于10000，對于傳熱熱阻較大的流體后易結(jié)垢流體應(yīng)選取較大的流速。目前國家內(nèi)常用的換熱管規(guī)格和尺寸偏差見表6表6 常用換熱管的規(guī)格材料鋼管標(biāo)準(zhǔn)外徑厚度/(mmmm)Ⅰ級換熱器Ⅱ級換熱器外徑偏差/mm壁厚偏差外徑偏差/mm壁厚偏差碳鋼GB 816310+12%10%+15%10%1421922522532338345357%10%1%+12%，10%不銹鋼GB 227010+12%10%15%142192252322384557%1%若選擇較小的管徑，管內(nèi)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)可以提高，而且對于同樣的傳熱面積來說可以減小殼體直徑。k）； ─——平均傳熱溫差，K在上的計(jì)算中，可先按純逆流計(jì)算，然后待確定換熱器結(jié)構(gòu)之后，再進(jìn)行適當(dāng)校正。對于列管式換熱器，常見的流型有3種：并流、逆流和折流。對于工藝流體被加熱的情況，加熱劑放出的熱量等于工藝流體被加熱的情況，加熱劑放出的熱量等于工藝流體所吸收的熱量損失的熱量之和，即Q2=Q1+Q’ 式中 Q1 ─——工藝流體所吸收的熱流量，W； Q2 ─——加熱劑放出的熱量，W； Q’ ─——損失的熱流量Q’取Q1 的5% 即Q’=76320=3816W 則有： Q2 =76320+3816=80136W 若以水蒸氣作為介質(zhì)，則水蒸氣的用量可用下式確定= 式中─——水蒸氣質(zhì)量流量，kg/s； ─——水蒸氣冷凝熱，kJ/kg； =(三) 平均傳熱溫差平均傳熱溫差是換熱器的傳熱推動力。在熱損失可以忽略不計(jì)的條件下，對于無相變化的物流，換熱器的熱流量由下式確定：Q1=q1CP1 Δt1 式中 Q1 ─—— 熱流量，W；q1─—— 工藝流體的質(zhì)量流量，kg/s；CP1 ─—— 工藝流體的定壓比熱容，kJ/（kgK）粘度μ=K）焓△H= KJ/（㎏℃條件下物性參數(shù)如下表：℃下物性參數(shù)密度㎏/m179。(三) 確定物性參數(shù)定性溫度混合冷流體Tc=（30+162）/2=96℃水蒸氣定性溫度Th=℃管程內(nèi)混合液在96℃下的物性參數(shù)如下：表1 混合液96℃下的物性參數(shù)密度定壓比熱容 熱導(dǎo)率粘度 Pa(二) 流程安排實(shí)際生產(chǎn)中要求飽和蒸汽走殼程，混合冷流體走管程。其特點(diǎn)是管束可以在殼體內(nèi)自由伸縮，不會產(chǎn)生熱應(yīng)力。在四類換熱器中，間壁式換熱器應(yīng)用最多。該類型換熱器多用于核能工業(yè)、化工過程、冷凍技術(shù)及余熱利用中。中間載體式換熱器，亦稱為熱媒式換熱器。其缺點(diǎn)是設(shè)備體積龐大，且不能完全避免兩種流體的混
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