管殼式換熱器設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2025-08-03 18:16本頁(yè)面
【正文】 。由煤油的每小時(shí)產(chǎn)量(一天24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行）可以計(jì)算出煤油流量： （3）式中M表示煤油的年產(chǎn)量；M1表示煤油流量；t表示時(shí)間。水的普朗特常數(shù)： （5）式中Pr2表示煤油的普朗特常數(shù)；μ2表示煤油的黏度；cp2表示煤油的比熱；λ2表示煤油的導(dǎo)熱系數(shù)。～。由以上的計(jì)算結(jié)果及已知條件，可以計(jì)算出冷卻水量： （7）式中M2代表冷卻水量；cp2代表水的比熱；計(jì)算兩種流體的平均傳熱溫差時(shí)按單殼程，兩管程計(jì)算。式（10）中參數(shù)P的分母表示換熱器中水理論上所能達(dá)到的最大升溫，因而P的值代表該換熱器中水的實(shí)際升溫與理論上所能達(dá)到的最大升溫之比。 （11） 式中Ψ表示溫度修正系數(shù)。根據(jù)題意，初選傳熱系數(shù)，傳熱系數(shù)的選擇依據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)值表33表33 傳熱系數(shù)的選擇依據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)值表熱交換器型式熱交換流體傳熱系數(shù)備注內(nèi)側(cè)外側(cè)管殼式（光管)氣氣高壓氣氣高壓氣清水清水高粘度液體高溫液體低粘度液體氣高壓氣氣清水清水清水水蒸氣冷凝清水氣體清水10～35170～160170～45020～70200～7001000～20002000～4000100～30030200～450常壓20～30Mpa20～30Mpa常壓20～30Mpa液體層流液體層流根據(jù)表33初選傳熱系數(shù)K0=240W/(m2.℃)由以上的計(jì)算結(jié)果及已知條件可以估算出傳熱面積： （13）式中表示估算的傳熱面積；K0表示初選傳熱系數(shù)；Δtm表示有效平均溫差；Q表示傳熱量。實(shí)際的傳熱面積要考慮一定的裕度，此換熱器考慮的裕度為10%。第五章 管殼式換熱器結(jié)構(gòu)計(jì)算 管子構(gòu)成換熱器的傳熱面，它的材料應(yīng)根據(jù)工作壓力、溫度和流體腐蝕性、流體對(duì)材料的脆化作用及毒性等決定，可選用碳鋼、合金鋼、銅、石墨等。所喲，在管程結(jié)垢不很嚴(yán)重以及允許壓力降較高的情況下，采用較小直徑的管子。表41 換熱管的規(guī)格及排列方式 /mm換熱管外徑壁厚排列形式管心距碳素鋼，低合金鋼不銹耐酸鋼25252正三角形3219219225在此，選用216。管程內(nèi)水流速可以在表42選用：表42熱交換器內(nèi)常用流速范圍 m/s流體流體管程殼程循環(huán)水新鮮水低粘度油高粘度油氣體～～～～5～30～～～～2～15管程內(nèi)水的流速選用ω2=1m/s。根據(jù)傳熱管的內(nèi)徑和管程所需流通截面積，可以單程管數(shù)： （15)式中At表示管程所需流通面積；di表示傳熱管的內(nèi)徑。當(dāng)管程為多程時(shí)，則需要采取組合排列。 （a） （b） （c） （d） 管子的排列方式根據(jù)表41選取正三角形排列為管子的排列方式。由管中心距可以計(jì)算出平行于流向的管距以及垂直于流向的管距。 管束外緣直徑： （18） 傳熱管的總根數(shù)： （19） 因換熱器是按單殼程，兩管程設(shè)計(jì)的，所以按兩管程計(jì)算，所需傳熱管的長(zhǎng)度是： （20）式中d0表示管內(nèi)徑，d0=；Zt=2表示兩管程。 殼體內(nèi)徑可以用下述公式粗估： （21） （22） （23） 當(dāng)管子按正三角形排列時(shí)，可以按上述公式計(jì)算： （24）式中Ds表示殼體內(nèi)徑；nt表示傳熱管根數(shù)；s表示管中心距；d0傳熱管外徑。目前所采用的換熱管長(zhǎng)度與殼體直徑比，一般在4～25㎜之間： （25）式中表示傳熱管長(zhǎng)度；Ds表示殼體內(nèi)徑。確定連接管直徑的基本公式仍可用連續(xù)性方程，經(jīng)簡(jiǎn)化可以用以下公式： （26）將（26）式結(jié)果圓整到最接近的標(biāo)準(zhǔn)管徑，取216。流動(dòng)外，還有支撐管束、防止管束振動(dòng)和彎曲的作用。折流板的常用形式有：弓形折流板、盤環(huán)形折流板兩種，弓形折流板有單弓形、雙弓形和三弓形三種。而盤環(huán)形結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，不便清洗，一般在壓力較高和物料比較清洗場(chǎng)合。弓形折流板的缺口和板間距的大小是影響傳熱效果和壓降的兩個(gè)重要因素。缺口弦高一般為殼體內(nèi)徑的20%～45%。 折流板的材料應(yīng)比管子軟，較硬會(huì)磨損管子，導(dǎo)致管子破裂。故此，材料取用14Cr1MoR。 表45 折流板間距 /mm公稱直徑管長(zhǎng)折流板間距≤500≤3000100
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