畢業(yè)設(shè)計：用水冷卻煤油產(chǎn)品的多程列管式換熱器設(shè)計-閱讀頁
2025-06-26 16:43本頁面
【正文】 （ 2）、確定流體的定性溫度、物性數(shù)據(jù)，并選擇列管式換熱器的形式： 被冷卻物質(zhì)為煤油，入口溫度為 120℃ ,出口溫度為 70C 冷卻介質(zhì)為自來水，入口溫度為 15C ，出口溫度為 45C 煤油的定性溫度： (12 0 70 ) / 2 95mTC? ? ? 水的定性溫度： (1 5 4 5 ) / 2 3 0mtC? ? ? 兩流體的溫差： 9 5 3 0 6 5mmT t C? ? ? ? 3 由于兩流體溫差大于 50℃，故選用帶補償圈的固定管板式列管換熱器。 （ 5）、初步選擇換熱器規(guī)格 根據(jù)管內(nèi)為水，管外為有機液體， K 值范圍為 280~710 2/ ( )W m C?? ， 假設(shè) K=450 2/ ( )W m C?? 4 故 261 . 0 7 9 1 0 3 9 . 9 84 5 0 5 9 . 9 7mQSmKt ?? ? ??? 由于 1 2 0 7 0 4 5 1 5 6 5 5 022mmT t C C??? ? ? ? ＞，因此需要考慮熱補償。 煤油的質(zhì)量流量為 35 00 0 / 9. 72 /Wh k g h k g s??，則 煤油的體積流量為 3/ 9. 72 / 82 5 0. 01 17 8 /hhV W m s?? ? ? 由于換熱器為兩殼程，所以煤油的流速為： / 0 .0 1 1 7 8 / 0 .0 2 6 2 5 / 0 .4 4 8 8 /o s ou V A m s m s? ? ? 由于管為三角形排列，則有 2 2 2 2334( ) 4 ( )2 4 2 4 otdde md???? ? ? ? ?? ? ?? 煤油在殼程中流動的雷諾數(shù)為 330 . 0 2 0 2 0 . 4 4 8 8 8 2 5R e 9 . 5 2 1 00 . 7 8 6 1 0eoo du ?? ???? ? ? ?? 因為 Reo 在 362 10 ~ 1 10??范圍內(nèi)，故可采用凱恩 (Kern)法求算 o? ，即 0 .5 5 1 / 30 .3 6 R e Proed ????? 332 . 2 2 1 0 0 . 7 8 6 1 0P r 1 2 . 4 60 . 1 4o Cp ???? ? ?? ? ? 由于液體被冷卻 取 ??? ，所以 ? ?310 . 5 5 1 / 3 1 / 3 20 . 1 40 . 3 6 R e Pr 0 . 3 6 9 . 5 2 1 2 . 4 6 0 . 9 5 8 4 7 . 5 9 / ( )0 . 0 2 0 2o e W m Cd ????? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （ 3）、確定污垢熱阻 423 .4 4 1 0 /iR s m C W?? ? ?? （ 自 來 水 ） 421 .7 1 7 9 1 0 /oR s m C W?? ? ?? （ 煤 油 ） 6 （ 4）、計算總傳熱系數(shù) 0K （管壁熱阻可忽略時，總傳熱系數(shù) 0K 為： ） 04421111 10 10 / ( )oooio i i iKddRs RsddW m C?????? ? ??? ? ? ? ? ??? ? ? 選用該換熱器時，要求過程的總傳熱系數(shù)為 2/ ( )W m C?? ，在傳熱任務(wù)所規(guī)定的流動條件下，計算出的 0K = 2/ ( )W m C?? ， 傳熱面積為 所選擇的換熱器的安全系數(shù)為： 4 3 . 5 4 3 9 . 4 7 1 0 0 % 1 0 . 3 1 %3 9 . 4 7? ?? 則該換熱器傳熱面積的裕度符合要求。 8 第四部分 換熱器主要結(jié)構(gòu)尺寸 一、管子的規(guī)格和排列方法 考慮到流體的流速，選用 25 ? ? 規(guī)格的管子。所以選擇正三角形排列。um u? 式中 u —— 管程內(nèi)流體的適宜速度， m/s； 39。 取 /u m s? （參考《化工原理》上冊） 水的流量為 cW = /kg s ，對于φ 25 的管子， 2239。 0 .2 9u m sm u m s? ? ? 所以選用 2 管程。 三、 外殼直徑的確定 初步設(shè)計中可用下式計算殼體的內(nèi)徑，即 39。39。其中 , 11 , 39。D m m m? ? ? ? ? ? ? ? 按照此方法計算得到的殼內(nèi)徑應(yīng)圓整，標準尺寸如下表： 殼體外徑 /mm 325 400， 500， 600，700 800， 900， 1000 1100， 1200 最小壁厚 /mm 8 10 12 14 所以取 D =400mm。老師在設(shè)計期間，對我們嚴格要求，要求我們 11 能夠獨立完成設(shè)計任務(wù)，培養(yǎng)我們獨立解決問題的能力，還從自己的寶貴時間中抽時間為我們審閱圖，并提出修改意見和建議。同時在生活上也很關(guān)心我們，經(jīng)常問我們的設(shè)計情況，鼓勵我們學(xué)習(xí)。在過去的大學(xué)三年里，老師循循善誘的教導(dǎo)我們，為我們的付出了無數(shù)的汗水，還要感謝化學(xué)工程系的各位領(lǐng)導(dǎo)和老師對我們的辛勤培育與教導(dǎo)。在這最后的時間里，我得到了同學(xué)的很多幫助。在 我碰到困難的時候，他們幫我渡過了難關(guān)。 謝謝你們！
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