【正文】 * 本次列管式換熱器換熱面積裕度的核算： 所需的傳熱面積 231 593 1010120 mK QA mtn ?????? 本次換熱器設(shè)計的實際傳熱面積： 200 mlNdA T ?????? ? 故 該換熱器的面積裕度為： % 5937400 ?????nn AAAF 因此該換熱器的設(shè)計符合要求，能夠完成生產(chǎn)任務(wù)。 壁溫的核算 有些情況下，傳熱膜系數(shù)與壁溫有關(guān)，在這種情況下，計算傳熱膜系數(shù)需先假定壁溫，求得傳熱膜系數(shù)后再核算壁溫。 對于穩(wěn)定的傳熱過程，如果忽略污垢熱阻，則有 )()( mwccwmnn ttATTAQ ???? ?? 式中 Q換熱器熱負(fù)荷， w； mT 熱流體平均溫度， ℃ ； wT 熱流體側(cè)的管壁溫度， ℃ ； mt 冷流體的平均溫度， ℃ ； wt 冷流體側(cè)的管壁溫度， ℃ ； n? 熱流體側(cè)的傳熱膜系數(shù)， ℃/ 2mw ； c? 冷流體側(cè)的傳熱膜系數(shù)， ℃/ 2mw ； 化工原理課程設(shè)計 16 nA 熱流體側(cè)的傳熱膜面積， 2m ； cA 冷流體側(cè)的傳熱膜面積， 2m 當(dāng)管壁熱阻很小時，用下式計算壁溫： nnccnnmccmRRRtRTt???????????11)1()1( * 本次列管式換熱 器設(shè)計的壁溫核算： 因管壁很薄，且熱阻很小，故管壁溫度可由上式計算。并且取兩側(cè)污垢熱阻為零來計算。而由于換熱器課程流體的壓力較高，因此需選用浮頭式換熱器。 換熱器內(nèi)流體流動的阻力的核算 管程流體阻力核算 對于無相變的換熱器，管程流體的阻力等于流體流經(jīng)傳熱管直管阻力和換熱器管程局部阻力之和，即： tpsi FNNPPP )( 21 ????? 式中 1P? 單程直管阻力； 1p? 局部阻力； sN 殼程數(shù)； pN 管程數(shù)； tF 直管阻力結(jié)垢校正系數(shù) （近似 ）； iP? 管程總阻力 其中 22111?? udlP?? ）取（一般情況 3221 ??? up ?? * 本次列管式換熱器的設(shè)計中管程流體阻力的核算： 根據(jù)設(shè)計計算， 1?sN 2?pN 由 40174?eR ，傳熱管相對粗糙度為 ，查莫狄圖 ?1? ，流速 化工原理課程設(shè)計 17 smu /? ， 3/ mkg?? 故： PaudlP 223422 22111 ??????? ?? Paup 3 5 12 9 44 9 221 ?????? ?? 管程流體阻力在允許范圍內(nèi)。 第四章 輔助設(shè)備的設(shè)計 167。管接頭一般有焊接接頭和法蘭街頭兩類。（具體法蘭以及密封墊的尺寸可 查表選用） 閥門、龍頭的選取參照 JIS B2020~2062(注意標(biāo)明閥的開度、開關(guān)方向，以防由于操作失誤而發(fā)生事故 ) 化工原理課程設(shè)計 18 167。從制造方便考慮，大型泵的流速取大些，以減小泵的體積，提高過流能力。 * 本次離心泵設(shè)計中取流速 ， 而冷卻水流量 hmQ /7 9 9 4/7 9 3 4 4 0 3?? 則由下式計算進口直徑： )(3 5 8 3 6 0 0/7 9 844 mmV QD ss ????? ? 出口直徑： )(2 9 mmDD sd ?? 泵轉(zhuǎn)速的確定 從汽蝕比轉(zhuǎn)數(shù)公式 可知，轉(zhuǎn)速 n和汽蝕基本參數(shù) 和 C有確定的關(guān)系 （假定 NpSH=） 則泵的安裝高度： = )( 9 4 33 m??????? NPSHr = NPSHa/ = 2（ m） 故 4343 2 3 6 0 0/7 9 ???? nQnCrh 一般的清水泵 C 值大致在 800~1000 左右， 選 C=1000，則有 n=1400（ rpm） 確定泵的功率及工作效率 首先確定比轉(zhuǎn)速（揚程 H=60m） 3600/ 4/34/3 ????? H Qnn s 估算容積效率： 11 3/232 ??????? —sv n? 估算機械效率： 化工原理課程設(shè)計 19 ????? sm n? 估算水力效率 （設(shè)計總效率 70%） % 3 ????? vmh ?? ?? 軸功率 KwQHPa 16 436 0079 00 6079 003 ??? ????? ?? 配套電機功率 (K 為工況變化系數(shù)， K=~) KwKPP ac 1 9 71 6 ???? 選擇葉片數(shù) 對于 )250~6(?sn ,取 Z=6(片 ) 計算葉輪直徑 00 2VV K gH?查《泵產(chǎn)品設(shè)計規(guī)程》圖 1115 得0VK= smV /8 5 ????? 求通過葉輪的流量 39。 3600/798 ??? ? 求葉輪進口直徑 : )(2094 39。 風(fēng)機的設(shè)計 對于混合氣體輸入設(shè)備的選取，由于混合氣體壓力為 ，故普通的通風(fēng)機和鼓風(fēng)機是無法完成輸送任務(wù)的，因此需選擇壓縮機來完成輸送任務(wù)。 離心 壓縮機 主要由葉輪和機殼組成，小型 壓縮機 的葉輪直接裝在電動機上 ，中、大型 壓縮機 通過聯(lián)軸器或皮帶輪與電動機聯(lián)接。 由于離心式壓縮機的設(shè)計過程繁瑣，使用離心泵的設(shè)計思路無法完成設(shè)計任務(wù)或設(shè)計不合理，因此直接選用 BCL406 型離心式壓縮機來完成混合氣體的輸送任務(wù)（最高操作壓力以及操作溫度均在設(shè)計要求范圍內(nèi)）。通過這次課程設(shè)計，不僅 更加深入的了解到了列管式換熱器的結(jié)構(gòu)、工作原理以及工藝流程等知識，更加重要的是，通過自己在圖書館找書，在網(wǎng)上查找資料 學(xué)到了 一些關(guān)于 離心泵 、風(fēng)機 設(shè)計的 一些 知識， 雖然只是一些皮毛，但畢竟通過自己的努力去獲取的知識更加容易去掌握和理解。 鑒于之 前我們在 《化工原理》 課堂上 僅僅是 簡單的 了解了 離心泵 、換熱器 的基本構(gòu)造和工作原理的 理論知識， 考試也僅僅是書本上簡單的基礎(chǔ)知識， 并沒有考慮到工藝 實際的工作原理和實際的 工作狀態(tài) 。在 整個 課程設(shè)計過程中， 基本 能夠運用自己掌握的理論知識 以及參考書上所涉及的列管式換熱器設(shè)計知識 去分析 列管式換熱器的 構(gòu)造原理以及綜合設(shè)備安全、經(jīng)濟、效率等 因素選擇合適的工藝。 最后 ，感謝 幾位 老師 老師的授課、莫老師的指導(dǎo)以及我們坐在一起討論的同 化工原理課程設(shè)計 22 學(xué)們。管殼式換熱器 GB1511999》 . 化工原理課程設(shè)計 23