【正文】 .................. 17 設(shè)置法蘭墊片 ................................................ 19 接口法蘭 .................................................... 19 排水孔法蘭 .................................................. 19 拉桿直徑及拉桿數(shù) ............................................ 20 支座 ........................................................ 20 ......................................................... 21 ....................................................... 23 ............................................................. 24 ........................................................ 26 化工原理課程設(shè)計(jì) 4 11 設(shè)計(jì)心得體會(huì) .................................................... 27 化工原理課程設(shè)計(jì) 5 化工原理課程設(shè)計(jì)是化工原理教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是綜合應(yīng)用本門課程和有關(guān)先修課程所學(xué)知識(shí)，完成以單元 操作為主的一次設(shè)計(jì)實(shí)踐。 在不同溫度的流體間傳遞熱能的裝置稱為熱交換器，簡稱為換熱器。在工程實(shí)踐中有時(shí)也會(huì)存在兩種以上流體參加換熱的換熱器，但它的基本原理與前一種情形并無本質(zhì)上的 差別 管殼式換熱器 (shell and tube heat exchanger)又稱列管式 換熱器 。 在管殼式換熱器中，傳遞熱量的間壁為圓管形。由于管束和殼體結(jié)構(gòu)的不同，管殼式換熱器可以進(jìn)一步劃分為固定管板式、浮頭式、填料函式和 U型管式 。 化工原理課程設(shè)計(jì) 6 目的 熟悉查閱文獻(xiàn)資料，搜集有關(guān)數(shù)據(jù)，正確選用公式。 準(zhǔn)確而迅速的進(jìn)行過程計(jì)算和主要設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算。 通過化工原理設(shè)計(jì)可以鞏固 CAD 制圖何從課外的學(xué)習(xí)中培養(yǎng)自學(xué)的能力，以及學(xué)習(xí) 的方向通過化工原理課程設(shè)計(jì)，可以復(fù)習(xí)已經(jīng)學(xué)過的換熱器內(nèi)容，可以更好的了解換熱器。 通過化工原理設(shè)計(jì)，要求能了解工程設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容，掌握化工設(shè)計(jì)的主要程序和方法，培養(yǎng)血紅色呢過分析和解決工程實(shí)際問題的能力。 學(xué)生要了解自己所設(shè)計(jì)的內(nèi)容，在設(shè)計(jì)中要用到 CAD 的知識(shí)， 所以要對(duì) CAD 有一定的了解。這要求工程制圖要有一定的功底和認(rèn)識(shí)。 (是多次試算后得出的值 ,設(shè)計(jì)任務(wù)書中不含此項(xiàng) ) 化工原理課程設(shè)計(jì) 9 列管式換熱器的計(jì)算 試算初選設(shè)備規(guī)格 根據(jù)流體物性及工藝要求，確定流體通入的空間。 根據(jù)從傳熱任務(wù)計(jì)算熱負(fù)荷。 依據(jù)總傳熱系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)范圍，選定總傳熱系數(shù) K選值。 工藝結(jié)構(gòu)尺寸的選定和計(jì)算 根據(jù)傳熱器規(guī)格，選定固定管板式換熱規(guī)格尺寸即確定管程數(shù)，管數(shù)，管長以及管直徑，并確定管程數(shù)。 計(jì)算總傳熱系數(shù) 計(jì)算殼程對(duì)流體傳熱系數(shù)α i 和ɑ o，確定污垢熱阻和 RSo，再計(jì)算總傳熱系數(shù)K計(jì)，若 (K計(jì) K選 )/選 *100%，在 10%~25%范圍內(nèi)，則初選設(shè)備合格。 計(jì)算殼程流體阻力。 化工原理課程設(shè)計(jì) 10 初選設(shè)備規(guī)格 流程安排 由于釜?dú)堃咕哂懈g性，應(yīng)該走管程，這樣可以節(jié)約耐腐蝕材料，降低換熱器成本 確定物性 數(shù)據(jù) 采用逆流：Δ t1==℃ Δ t2=4030=10℃ 定性溫度：釜液 Tm=（ ） +40/2=℃ 水 Tm=(40+30)/2=35℃ 估算傳熱面積 熱負(fù)荷 :關(guān) 內(nèi)釜液溫度計(jì)算 : Q=WnCp(T1T2)= 4190()= 106w 平均傳熱溫度 : Δ tm= 10 2121 ????????tt tt ℃ 又因?yàn)? 物性 入 出 釜?dú)堃骸? 40 冷卻水℃ 30 40 化工原理課程設(shè)計(jì) 11 R= 3040 21 ?????? tt TT P= 304011 12 ?????? tT tt 由 化工原理 (高教出版 )得到 248。Δ tΔ tn= =℃ 傳熱面積 :采用 K=600w/m2℃ ,則估算傳熱面積 S0: S0= 6? ??? mtKQ= 工藝結(jié)構(gòu)尺寸 根據(jù)換熱器規(guī)格 ,依據(jù) 換熱器原理及計(jì)算 附錄 16(清華大學(xué)出版 )得出 ,固定管板式換熱器規(guī)格尺寸如下 管程數(shù) : 4,管數(shù) : 242 管長 : 6m 管直徑 : 25 殼程數(shù)的確定 :由于 中的 =,采用單殼程式列管換熱器 傳熱管排列和分形方法 :正三角形排列方法 管距 t=,則 t= 25=≈ 32mm 殼體內(nèi)徑 D= 32≈ 600mm 折流板 :采用方形折流板 折流板切去的圓缺高度 h=25% 600=150mm 折流板間距 B== 600=180mm 取得 B=200mm。 d= )(/4 ?uuVs ? 其中 u=則 d1=,于是選取標(biāo)準(zhǔn)法蘭 Pg16Dj100HG501258 殼程接管直徑 :d39。 計(jì)算壓強(qiáng)降 計(jì)算流體流經(jīng)管殼式換熱器阻力，應(yīng)該管殼和殼程分別計(jì)算。 Ft為管程污垢校正系數(shù)； Ns為串聯(lián)的殼程數(shù) Np為管程數(shù) 求Δ p1：由于不銹鋼壁粗糙度 mme ~? （ P48，《《化工原理》》高教版） 取 e=， 則 ??pq 由《《化工原理》》高教 P50： ?? 則：aPudLP 5642 221 ??????? ?? Np=4 Ns=1 Ft=（對(duì)于Φ 25 的管 ） )2 (3)2(3 2222 ????? pup 則 ai Pp )152564( ????