工程熱力學課程設(shè)計--管式換熱器-在線瀏覽
2025-03-01 22:25本頁面
【正文】 ，故在工程上廣泛應用。當膨脹之差較大時，可在殼體上設(shè)置膨脹節(jié)，以減少因管、殼程溫差而產(chǎn)生的熱應力。 近年來國內(nèi)在節(jié)能增效等方面改進換熱器性能，提高傳熱效率，減少傳熱面 積降低壓降，提高裝置熱強度等方面的研究取得了顯著成績。 換熱器 的研究內(nèi)容及意義 隨著換熱器廣泛應用于各行業(yè)，誕生了許多新型的換熱器，這使得換熱器相關(guān)技術(shù)也得到不斷提高，傳熱理論不斷完善，換熱器研究、設(shè)計、技術(shù)、制造等技術(shù)不斷發(fā)展，換熱技術(shù)的發(fā)展同時又促進了各種新型高效換熱器的不斷發(fā)展。 管殼式換熱器強化傳熱方法主要有：采用改變傳熱元件本身的表面形狀及其表面處理方法，以獲得粗糙的表面和擴展表面；用添加內(nèi)插物的方法以增加流體本身的繞流；將傳熱管的內(nèi)外表面軋制成各種不同的表面形狀，使管內(nèi)外流體同時產(chǎn)生湍流并達到同時擴大管內(nèi)外有效傳熱面積的目的，提高傳熱管的傳熱性能；將傳熱管表面制成多孔狀，使氣泡核心的數(shù)量大幅度增加，從而提高總傳熱系數(shù)并可增加其抗污垢能力；改變管束支撐形式以獲得良好的流動分布，充分利用傳熱面積等。 隨著工業(yè)中經(jīng)濟效益與社會環(huán)境保護的要求，制造水平的不斷提高，新能源的逐漸開發(fā)，研究手段的日益發(fā)展，各種新思路的與新結(jié)構(gòu)的涌現(xiàn)，換熱器將朝著更高效、經(jīng)濟、環(huán)保的方向發(fā)展。 近年來，隨著制造技術(shù)的進步，強化換熱元件的開發(fā)，使得新型高效換熱器的研究有了較大的發(fā) 展，根據(jù)不同的工藝條件與工況設(shè)計制造了不同結(jié)構(gòu)形式的新型換熱器，也取得了較大的經(jīng)濟效益。換熱器的作用可以是以熱量交換為目的。 換熱器的應用廣泛，日常生活中取暖用的暖氣散熱片、汽輪機裝置中的凝汽器和航天火箭上的油冷卻器等，都是換熱器。本文的研 究結(jié)果對指導換熱器的規(guī)?；a(chǎn)，擴大其應用領(lǐng)域，以在廣泛范圍內(nèi)逐步取代進口同類材料，降低使用成本具有重要意義。 本章節(jié)主要對固定管板式換熱器進行熱工設(shè)計的計算，它的設(shè)計程序或步驟隨著設(shè)計任務數(shù)和原始數(shù)據(jù)的不同而不同，要盡可能的使已知 數(shù)據(jù)和要設(shè)計計算的項目順次編排，但由于許多項目之間互相關(guān)聯(lián)，無法排定順序，故往往先根據(jù)經(jīng)驗選定一個數(shù)據(jù)使計算進行下去，通過計算得到結(jié)果后再與初始假定的數(shù)據(jù)進行比較，知道達到規(guī)定的偏差要求，試算才告結(jié)束。 傳熱基本基本方程式： 39。m/ 2（總傳熱系數(shù)， WK ? ℃ )； 傳熱面積，?F 2m ； 正系數(shù)，數(shù)平均溫差乘以溫差修傳熱平均溫差，等于對?? 39。 換熱量的的計算式： )39。 / kgJc p ； 度分別表示流體進出口溫和 39。 總傳熱系數(shù)計算公式： ）（iiii ddhddRRhK 000011/1 ???? 式中： mdd oi 管子內(nèi)、外徑，、 ? ； ℃）（熱系數(shù)，管子內(nèi)、外側(cè)的表面?zhèn)鳌?m 2 ℃阻，管子內(nèi)、外側(cè)的污垢熱、 ? 。 初步確定設(shè)備結(jié)構(gòu) 初始條件： （ 1）高溫冷卻淡 水流量為： 65 h/m3 ； （ 2）高溫淡水進口水溫為： 84℃； （ 3）高溫淡水出口水溫為： 73℃； （ 4）低溫淡水進口水溫為： 36℃； （ 5）低溫淡水出口水溫為： 45℃； （ 6） 允許最大壓力降 。 其殼程高溫淡水的平均溫度： 73842 tt 139。22 ?????t ℃ 綜合分析，高溫水流經(jīng)管程，低溫水流經(jīng)殼程。 管程淡水在 ℃ 下的有關(guān)物性數(shù)據(jù)如下： 密度 ρ 1= 3/mkg 武漢理工大學《工程熱力學與傳熱學》課程設(shè)計說明書 7 定壓比熱容 Cp1= ）（ KkgkJ / mW 粘度 71 ???? s/m2 普朗特數(shù) Pr= 無量綱 表 21 物性參數(shù) 殼程淡水在 ℃下的物性數(shù)據(jù)： 密度 ρ 2= 3/mkg 定壓比熱容 Cp2= ）（ KkgkJ / mW 粘度 72 ???? s/m2 普朗特數(shù) Pr= 無量綱 表 22 物性參數(shù) 初選管材及管內(nèi)流速 表 23 換熱管 規(guī)格 對數(shù)平均溫差 根據(jù) 前面 公式 有： )39。/1 ； 高溫淡水流體的溫差，?? 1t ℃； WQO 熱流量。 武漢理工大學《工程熱力學與傳熱學》課程設(shè)計說明書 9 再根據(jù) P和 R的值確定溫差修正系數(shù) ? ， 2分別代表殼側(cè)和管側(cè) ： 8436 8473tt ttP 39。239。22 ??????? 8473 4536tt ttR 39。39。39。1 ??????? 根據(jù) P， R查 圖 1023[8]得 ： ?? m39。/ 2 ,根據(jù)經(jīng)驗假定）（ CmWK ?? 。39。 已知 md ? ， 則所需管長為： mndAL ????? ??
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