煤油冷卻器的說明書畢業(yè)論文-在線瀏覽
2024-08-08 23:10本頁面
【正文】 兩側(cè)污垢熱阻分別是 Rsi=104( m2℃)/W Rso=104 (m2℃)/W管壁導(dǎo)熱系數(shù) λ w= W/(m℃) 設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)方案的選擇及流程說明工藝計(jì)算主要設(shè)備工藝尺寸設(shè)計(jì) （1）冷卻器結(jié)構(gòu)尺寸的確定 （2）傳熱面積、兩側(cè)流體壓降校核 （3）接管尺寸的確定輔助設(shè)備選型與計(jì)算設(shè)計(jì)結(jié)果匯總換熱器裝配圖(1 號(hào)圖紙)設(shè)計(jì)評(píng)述參考資料2 設(shè)計(jì)目的及要求 目的1. 熟悉查閱文獻(xiàn)資料，搜集有關(guān)數(shù)據(jù)，正確選用公式。2. 在兼顧技術(shù)先進(jìn)性，可行性，經(jīng)濟(jì)上合理性的前提下，綜合分析設(shè)計(jì)任務(wù)要求，確定化工工藝流程，進(jìn)行設(shè)備選型，并提出保證過程正常，安全更有所需要的檢測和測量參數(shù)，同時(shí)還要考慮環(huán)境保護(hù)的有效措施。4. 用精煉的語言，簡潔的文字，清晰地圖表來表達(dá)自己的設(shè)計(jì)思想及計(jì)算結(jié)果。6. 通過化工原理設(shè)計(jì)，可以復(fù)習(xí)已經(jīng)學(xué)過的換熱器的內(nèi)容，可以更好的了解換熱器。2. 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)學(xué)生分析和解決工程實(shí)際問題的能力。4. 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)。換熱器是用于物料之間進(jìn)行熱量傳遞的過程設(shè)備，通過這種設(shè)備使物料能達(dá)到指定的溫度以滿足工藝要求。因而，在大型化工及石油化工生產(chǎn)過程中，換熱器得到越來越廣泛的應(yīng)用。換熱器種類繁多，形勢多樣。列管式換熱器有固定管板式、浮頭式換熱器、U 形管式換熱器、填料函式換熱器四種類型。浮頭式換熱器的主要特點(diǎn)是管束可以從殼體中抽出，便于清洗管內(nèi)和管間，管束可以再殼體內(nèi)自由伸縮，不會(huì)產(chǎn)生溫差反應(yīng)，單位體積較大的傳熱面積，傳熱效果也好，使用安全。根據(jù)化工原理并結(jié)合實(shí)際操作的需要應(yīng)該選用該種換熱器。首先進(jìn)行工藝計(jì)算，決定水走管程，煤油走殼程，原因如下：本題為兩流體均不發(fā)生相變的傳熱過程，根據(jù)兩流體的情況，引用的對(duì)流傳熱系數(shù)比較大，且易結(jié)垢，故選用水走管程，煤油走殼程。最后，準(zhǔn)備工作就緒后，畫出工藝圖。 根據(jù)傳熱量計(jì)算熱負(fù)荷 Q。 計(jì)算平均溫度差，并根據(jù)溫度差校正系數(shù)不應(yīng)小于 的原則，決定殼程數(shù)。 依據(jù)總熱速率方程 Q= ，初步算出傳熱面積 S，并mtS?確定換熱器的基本尺寸（如 D、L、N 及管子在板上的排列等） ，或按系列標(biāo)準(zhǔn)選擇設(shè)備規(guī)格。若壓強(qiáng)降不符合要求，要調(diào)整流速，再確定管程數(shù)和折流板間距，或選擇另一規(guī)格的換熱器，重新計(jì)算壓強(qiáng)直至滿足要求為止。 計(jì)算和初選換熱器的規(guī)格 確定物性數(shù)據(jù)定性溫度：可取流體進(jìn)口溫度的平均值。管程流體的定性溫度為 t=(25+35)/2=30℃。 初選換熱器的規(guī)格水走管程、煤油走殼程，假設(shè) k=200 W/(m℃) )()/( mtKQAm??????由于 0℃/40????T因此需要考慮熱補(bǔ)償。有關(guān)參數(shù)如下：殼徑（mm）500管子尺寸（mm）??公稱壓強(qiáng) 25 管長（m） 6公稱面積（m 2）65管子總數(shù)124管程數(shù)2管子排列方法 正方形轉(zhuǎn)45。即 )℃W/( 2 ? ???iid?? 計(jì)算殼程對(duì)流系數(shù) )(????取換熱器管心距 t=32 mm殼程流通截面積為：)/1(0tdhDA??取?.?.??圓整取 D= m h== m所以 20 16.)3./(.A??殼程流體流速： sVc /.0)(/u00 ??當(dāng)量直徑按正方形排列有： mdt027. )()(4)(/d20e??????雷諾準(zhǔn)數(shù)： ??cud??普蘭特準(zhǔn)數(shù)： ??cp?粘度校正：煤油被冷卻 95.)/(?wh?所以 )℃W/( ????? 污垢熱阻查表得： )/W℃( 24 ???soiR 總傳熱系數(shù) ..25b/1 34so0???? ????? ??miosioRdd???所以 )℃(m=k 由前面計(jì)算可知，選用換熱器時(shí)要求過程得總傳熱系數(shù)為 ，在規(guī)定條件下，計(jì)算出得 k0 為 ，故選)/( 2 )℃W/(m 2擇的換熱器是合適的。39。)(39。?????).0/(.39。39。故選擇的換熱器合適。 （尺寸：d=25mm d=） 分程隔板的確定由《化工容器及設(shè)備簡明設(shè)計(jì)手冊》賀匡國主編查得：分隔板厚度為 8mm，材料為碳素鋼及低合金鋼。 接管尺寸的確定由《化工原理》 （上）姚玉英主編 277 頁查得：殼程接管： )](6[)]([ 221? ????管程接管： )]([)](4[ 2421? ????圓整后：d0 浮頭主要尺寸的確定由《化工容器及設(shè)備簡明設(shè)計(jì)手冊》賀匡國主編 862 頁數(shù)據(jù)及872 頁公式計(jì)算浮頭的主要尺寸如下：b Bl bn b2=bn+1.5c Di4 mm 3 mm 10 mm mm 60 mm 500 mm浮頭法蘭和鉤圈的內(nèi)直徑： mbnlDifi 48)106(5)2(??????浮頭法蘭和鉤圈的外直徑： mifo80布管限定圈直徑： mblDjL 463)(25)2( ???????外頭蓋內(nèi)直徑： mi601浮頭管板直徑： blDio492?? 滑板結(jié)構(gòu)滑板焊在折流板或支持板
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