管殼式換熱器設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧資料
2025-06-22 18:16本頁(yè)面
【正文】 殼程接管直徑： （35）式中D1表示殼程接管直徑；As表示殼程流通面積。 流體在兩折流板間錯(cuò)流流通截面積： (33)式中Ac表示兩折流板間錯(cuò)流流通截面積；Ds表示殼體內(nèi)徑；DL表示管束外圓直徑；d0表示傳熱管外徑；s表示管中心距。 缺口處管子所占面積： （31）式中d0表示傳熱管外徑；nt表示傳熱管的總管子根數(shù)；Fc表示錯(cuò)流區(qū)內(nèi)管數(shù)占總管數(shù)的百分?jǐn)?shù)。 由上面的計(jì)算出的已知結(jié)果可以由下面的方程式求得折流板的缺口面積： （29）式中Awg表示折流板缺口面積；Ds表示殼體外徑；θ表示折流板圓心角。 弓形折流板的缺口高度應(yīng)保證流體在缺口處的流通截面積與流體在兩折流板間錯(cuò)流的流通面積接近，以免因流動(dòng)速度變化引起壓降。折流板上的管孔數(shù)為112個(gè)，由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)可知，折流板上管孔直徑dH=，折流板直徑Db=。 折流板缺口弦高度： （27）由折流板缺口弦高度和殼體內(nèi)徑可以計(jì)算出折流板的圓心角：折六班圓心角=120度。若材料過(guò)軟，則使管子磨損折流板，將相鄰管子間部分磨損，形成穿有數(shù)根管子的大孔，使這些管子失去了這一位置的折流板支撐，引起自振頻率降低，從而使管子易振進(jìn)而損壞。為了防振并能夠承受拆換管子時(shí)的扭拉作用，折流板須有一定厚度，該值在GB1999中具體規(guī)定見(jiàn)表44表44 折流板和支持板的最小厚度 ㎜公稱直徑換熱管無(wú)支撐跨距≤300300～600600～900折流板或支撐板最小厚度400400～≤700344556折流板厚度取6㎜。弓形折流板缺口高度應(yīng)使流體通過(guò)缺口時(shí)與橫過(guò)管束時(shí)的流速接近，缺口大小是按切去的弓形弦高占?xì)んw內(nèi)徑百分?jǐn)?shù)確定的。 在此，換熱器設(shè)計(jì)中，折流板形式選弓形。在弓形折流板中，流體流動(dòng)中的死角較小，結(jié)構(gòu)也簡(jiǎn)單，因而用的最多。它的裝設(shè)不如縱向隔板那樣困難，而且裝設(shè)后可使流體橫向流過(guò)管束，故此獲得普遍應(yīng)用。1505。所以換熱器的殼體內(nèi)徑和管子長(zhǎng)度符合設(shè)計(jì)要求。計(jì)算得到的內(nèi)徑應(yīng)圓整到標(biāo)準(zhǔn)尺寸，按照鋼制壓力容器標(biāo)準(zhǔn)可確定：殼體內(nèi)徑=。按標(biāo)準(zhǔn)管長(zhǎng)6m。平行于流向的管距： （16）垂直于流向的管距： （17）由管子布置圖可知每程管子數(shù)為57根；。表43換熱管中心距換熱管外徑192022253032352526283238404438404244505256選取管中心距s=32㎜，分程隔板槽兩側(cè)相鄰管中心距LE=44㎜。設(shè)計(jì)的換熱器的管程為2，則應(yīng)采取組合排列法，即每程均按正三角形排列，隔板兩側(cè)采用正方形排列。（a）、（b）、（c）、（d）所示四種，即正三角形排列（排列角為30度）、轉(zhuǎn)角三角形（排列角為60度）、轉(zhuǎn)角正方形排列（排列角為45度）、正方形排列（排列角為90度）。由以上計(jì)算結(jié)果可以算出管程所需流通截面: (14) 式中At表示管程流通面積；M2表示冷卻水量；ρ2表示水的密度；ω2表示管程內(nèi)水流速。25，采用無(wú)縫焊接工藝。如果管程走的是易結(jié)垢的流體，則應(yīng)選用較大直徑管子。小直徑的管子可以承受更大的壓力，而且管壁較薄；同時(shí)，對(duì)于相同的殼徑，可排列較多的管子，因此單位體積的傳熱面積更大，單位傳熱面的金屬秏量更少。則一臺(tái)換熱器面積為51㎡。㎡面積過(guò)大，所以需要兩臺(tái)換熱器，才能符合工業(yè)設(shè)計(jì)要求。 （12）式中Δt1m,c表示有效平均溫差。所以，R的值可以大于1或小于1，但P的值比小于1。按逆流設(shè)計(jì)換熱器： 煤油 180℃ 40℃ 水 40℃ 26℃從而， (8)溫差修正系數(shù)Ψ取決于兩個(gè)無(wú)量綱參數(shù)P及R： （9） （10）式（9）中，參數(shù)R具有兩種流體熱容量之比的物理意義。 由上面的計(jì)算結(jié)果和已知條件代入下式可以得出煤油的傳熱量： （6）式中Q表示傳熱量；M1表示煤油流量；ηL熱負(fù)荷修正系數(shù)。 一般情況下，工程上常用熱損失系數(shù)ηc來(lái)估算損失的熱量。煤油的普朗特常數(shù)： （4）式中Pr1表示煤油的普朗特常數(shù)；μ1表示煤油的黏度；cp1表示煤油的比熱；λ1表示煤油的導(dǎo)熱系數(shù)。這是因?yàn)椋罕焕鋮s的流體走殼程可便于散熱，而傳熱系數(shù)大的流體應(yīng)走管程，這樣可降低管壁的溫差，減少熱應(yīng)力。煤油的定性溫度為： （1）水的定性溫度： （2） 由定性溫度條件下查物性表得出水與煤油的物性參數(shù)，如比熱、密度、黏度導(dǎo)熱系數(shù)。工藝設(shè)計(jì)中包括了物性數(shù)據(jù)的確定、傳熱量及平均溫差、初選傳熱系數(shù)、估算傳熱面積其具體運(yùn)算如下所述。 （13）計(jì)算
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