化工原理課程之管殼式換熱器課程設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2024-07-27 04:14本頁面
【正文】 的評述及有關(guān)問題的討論。由熱力學(xué)第二定律可知，在自然界中凡是有溫差存在時(shí)，熱就必然從高溫處傳遞到低溫處，因此傳熱是自然界和工程技術(shù)領(lǐng)域中極普遍的一種傳遞現(xiàn)象。這是因?yàn)榛どa(chǎn)中的很多過程和單元操作，多需要進(jìn)行加熱和冷卻，例如：化學(xué)反應(yīng)通常要在一定的溫度進(jìn)行，為了達(dá)到并保持一定溫度，就需要向反應(yīng)器輸入或輸出熱量；又如在蒸發(fā)、蒸餾、干燥等單元操作中，都要向這些設(shè)備輸入或輸出熱量?？傊瑹o論是在能源，宇航，化工，動力，冶金，機(jī)械，建筑等工業(yè)部門，還是在農(nóng)業(yè)，環(huán)境等部門中都涉及到許多有關(guān)傳熱的問題。熱力學(xué)不研究引起傳熱的機(jī)理和傳熱的快慢，它僅研究物質(zhì)的平衡狀態(tài)，確定系統(tǒng)由一個(gè)平衡狀態(tài)變成另一個(gè)平衡狀態(tài)所需的總能量；而傳熱學(xué)研究能量的傳遞速率，因此可以認(rèn)為傳熱學(xué)士熱力學(xué)的擴(kuò)展。熱傳導(dǎo)的條件是系統(tǒng)兩部分之間存在溫度差。熱對流僅發(fā)生在流體中，產(chǎn)生原因有二：一是因流體中各處溫度不同而引起密度的差別，使流體質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生相對位移的自然對流；二是因泵或攪拌等外力所致的質(zhì)點(diǎn)強(qiáng)制運(yùn)動的強(qiáng)制對流。（3）熱輻射 因熱的原因而產(chǎn)生的電磁波在空間的傳遞稱為熱輻射。在化工生產(chǎn)中為了實(shí)現(xiàn)物料之間能量傳遞過程需要一種傳熱設(shè)備。在化工生產(chǎn)中，為了工藝流程的需要，往往進(jìn)行著各種不同的換熱過程：如加熱、冷卻、蒸發(fā)和冷凝。它是化工煉油，動力，原子能和其他許多工業(yè)部門廣泛應(yīng)用的一種通用工藝設(shè)備，對于迅速發(fā)展的化工煉油等工業(yè)生產(chǎn)來說，換熱器尤為重要。任何化工生產(chǎn)中，無論是國內(nèi)還是國外，它在生產(chǎn)中都占有主導(dǎo)地位。它包括:固定管板式換熱器、U管殼式換熱器由管箱、殼體、管束等主要元件構(gòu)成。另一個(gè)對換熱器熱力性能有較大影響的基本元件是折流板（或折流桿）。1）工作原理：管殼式換熱器和螺旋板式換熱器、板式換熱器一樣屬于間壁式換熱器，其換熱管內(nèi)構(gòu)成的流體通道稱為管程，換熱管外構(gòu)成的流體通道稱為殼程。2）主要技術(shù)特性：一般管殼式換熱器與其它類型的換熱器比較有以下主要技術(shù)特性：耐高溫高壓，堅(jiān)固可靠耐用；制造應(yīng)用歷史悠久，制造工藝及操作維檢技術(shù)成熟；選材廣泛，適用范圍大。、物性數(shù)據(jù)，并選擇列管換熱器的型式乙醇水的定性溫度： ℃水的定性溫度： ℃兩流體的溫差： ℃兩流體在定性溫度下的物性數(shù)據(jù)如下: 物性流體密度 ㎏/m3比熱KJ/(㎏s導(dǎo)熱系W/(m5．試算和初選換熱器的規(guī)格根據(jù)低溫流體為水，高溫流體為有機(jī)物（參見《化工原理》P355）有K值的范圍：280～710W/(據(jù)此初選固定管板式換熱器規(guī)格尺寸為：殼 徑 D400㎜管 子 尺 寸Φ25管 程 數(shù) 1管 長L6 m管子總數(shù) n98管子排列方法正三角形換熱器面積公稱壓強(qiáng)/MPa 實(shí)際傳熱面積若采用此傳熱面積的換熱器，則要求過程的總傳熱系數(shù)為： ℃）三、工藝計(jì)算 核算壓強(qiáng)降 ）計(jì)算管程壓強(qiáng)降 其中，對于的管子Ft= 又Np=1管程流通面積取不銹鋼管壁粗糙度 則，由《化工原理》上冊第一章P54的關(guān)系圖中查得
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