【正文】 si = 4 p2i ?Nπ 0 1 3 1 8 2 ??? m2 ②管程空氣的流速及其雷諾數(shù)分別為 ui＝iiSV = )7153 6 0 0/(3 4 0 0 0 ?＝ m/s Re＝iiii duμρ ＝ 7150 0 1 5 ?? ?? ＝ 齊齊哈爾大學 機電工程學院 11 頁 30 ③普蘭特準數(shù) Pr＝iipic?? = 1 3 33 ???? = 因此，管程空氣的傳熱膜系數(shù) ? i為 ? i= = W/(m2 （ 1）殼程流體進出口接管 取接管內液體流速 u1=, )8153600/(4400044 11 ? ???? uvD ?=(m) 圓整后取管 內直徑為 200mm. (2) 管程流體進出口接管 取接管內液體流速 u2=1m/s, )( )7153600/(340004422muvD ?? ???? ? 圓整后取管 內直徑為 150mm 七 ．換熱器核算 殼程表面流傳熱系數(shù) 對于圓缺形折流板，可采用克恩公式。 取板間距 H＝ 150mm，則： 折流板數(shù) NB=折流板間距 傳熱管長－ 1= 3607000 － 1=≈ 19 塊 折流板圓缺面水平裝配。 折流板 采用弓形折流板，取弓形折流板圓缺高度為殼體內徑的 25%，則切去的圓缺高度為h= 600=150 mm ，故可取 h=150 mm。 P22 S=t/2+6=32/2+6=22 mm 取各程相鄰管的管心距為 44mm。 傳熱管的排列和分程方法 采用組合排列法，即每程內均 按 正四邊形 排列，其優(yōu)點為管板強度高，流體走短路的機會少，且管外流體擾動較大，因而對流傳熱系數(shù)較高，相同的殼程內可排列更多的管子?，F(xiàn)取傳熱管長 l= 7 m ，則該換熱器管程數(shù)為 Np=L / l=≈ 4（管程） 傳熱管總根數(shù) N = 42 4= 168 （根）。)；由 《化工原理及設備課程設計 》 主編（李芳） P4表 1－ 1得管殼式換熱器中常用的流速范圍的數(shù)據(jù)， 粘性液體流速為（ m/s） 可設 流速 u＝ 1m/s，用 u計算傳熱膜系數(shù)，然后進行校核。根據(jù)《傳熱傳質過程設備設計》 P14， 公式 12，則估算的傳熱面積為 0 6m39。 m2 五 、 估算傳熱面積 Q= 106 KJ/h= 106W 平均傳熱溫差 mt? = 2 )()( 1221 tTtT ??? =61℃ 傳熱面積 由于管程氣體壓力較高，故可選較大的總傳熱系數(shù)。 采用折流擋板，可使作為被冷卻的原油 易形成 湍流，可以提高對流表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，提高傳熱效率。m 1℃ 1） 原油 815 103 柴油 在 151℃的物性數(shù)據(jù)如下： 物性 密度 ρ o （ kg/m3） 比熱容 cpo [kJ/(kg℃ )] 粘度 μ o （ Pa s） 導熱系數(shù) λ 0 （ W 齊齊哈爾大學 機電工程學院 6 頁 30 三 、設計條件及主要物性 由設計任務書可得設計條件如下表： 類型 體積流量 （標準 kg/h） 進口溫度 （ ℃） 出口溫度 （℃） 柴 油 （管內） 34000 175 原油 （管外） 44000 70 110 Qy =Qc Wy Cpy(T1－ T2) = Wc Cpc (t1－ t2) 44000 （ 110－ 70） =34000 （ 175－ t2） 柴油出口溫度： t2=≈ 127 ℃ 可取流體進出口溫度的平均值。故迄今為止在各種換熱器中扔占主導地位。 浮頭式換熱器以其高度的可靠性和廣泛的適應性，在長期使用過程中積累了豐富的經(jīng)驗。隨著幞頭式換熱器的設計、制造技術的發(fā)展，以及長期以來使用經(jīng)驗的 積累，鉤圈的結構形式也得到了不段的改進和完善。浮頭蓋在管束裝入后才能進行裝配，所以在設計中應考慮保證浮頭蓋在裝配時的必要空間。這樣，當浮頭出的鉤圈拆除后，即可將管束從殼體內抽出。 齊齊哈爾大學 機電工程學院 5 頁 30 在設計時必須考慮浮頭管板的外徑 Do。鈦對海水、氯堿、醋酸等有較好的抗腐蝕能力，如再強化傳熱，效果將更好，一些制造單位已較好的掌握 了鈦材的加工制造技術。 管殼式 管殼式換熱器 是一個量大而品種繁多的產品，迫切需要新的耐磨損、耐腐蝕、高強度材料。換熱器既可是一種單元設備，如加熱器、冷卻器和凝汽器等；也可是某一工藝設備的組成部分，如氨合成塔內的換熱器。換熱器是實現(xiàn)化工生產過程中熱量交換和傳遞不可缺少的設備。℃ /w （ 2）：管程兩側壓降小于或等于 at,殼程小于 at （ 3）：熱損失 5% ，完成生產任務。 齊齊哈爾大學 機電工程學院 3 頁 30 齊齊哈爾大學 工 原 理 課 程 設 計 任 務 書 專業(yè)：過程裝 備與控制工程 班級： 姓名：何 . 學號： 202011?? 1. 設計題目：原油加熱器的設計 2. 操作條件： （ 1）處理量： 柴油處理量： 34000kg/h 原油處理量： 44000kg/h （ 2） 設備型式： 浮頭式換熱器 （ 3） 操作條件： 柴油： 進口溫度： 175℃ 原油： 進口溫度： 70℃ 出口溫度 。 十三 .參考文獻 十 二 .主要符號說明 十一 ． 設計總結 （ 1）支座的設計選型 （ 3）管箱法蘭及筒體法蘭 （ 1）封頭 齊齊哈爾大學 機電工程學院 2 頁 30 （ 2）管板與殼體的連接 （ 3）殼體質量 （ 1）殼體內經(jīng) 八 ．換熱器主要工藝結構尺寸和計算結果表 （ 5）傳熱面積裕度 （ 3）污垢熱阻和管 壁熱阻 （ 1）殼程表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) 七 ．換熱器核算 8. 接管 7. 其他附件 6. 折流板 5. 殼程內徑 4. 傳熱管排列和分程方法 3. 平均傳熱溫差校正和殼程數(shù) 2. 管程數(shù)和傳熱管數(shù) 1. 管徑和管內流速 3. 傳熱面積估算 1. 傳熱器的熱負荷 2．流體有關物性 二．概述齊齊哈爾大學 機電工程學院 0 頁 30 化工原理課程設計 柴油加熱器設計說明書 設計者： 班級： 過控 114 班 組長： 何 . 成員： 李 .. 張 .. 崔 .. 楊 .. 日期 ： 2020 年 8 月 20 日 指導教師 設計成績 齊齊哈爾大學 機電工程學院 1 頁 30 目錄 一．設計說明 三．設計條件及主要物性的確定 1．定性溫度的確定