列管式換熱器設(shè)計.doc

列管式換熱器設(shè)計化工學(xué)院化學(xué)工程與工藝專業(yè) 1080720202孟沖二確定設(shè)計方案1選擇換熱器的類型 熱流體進口溫度T1=90，出口溫度T2=40； 冷流體進口溫度t1=20，估算出口溫度t2=26； 該換熱器用循環(huán)冷卻水冷卻，冬季操作時，其進口溫度會降低，考慮到這一因素，估計該換熱器的管壁溫度和殼體溫度之差較大，因此選用浮頭式換熱器。2管程安排氣體走管程，冷卻水走殼程，殼程裝有弓形折流板。3 確定物性數(shù)據(jù)定性溫度：對于一般氣體和水等低黏度流體，其定性溫度可取流體進出口溫度的平均值。故管程氣體的定性溫度為T=（90+40）/2=65殼程流體的定性溫度為 t=（20+26）/2 =23已知氣體在65下的有關(guān)物性數(shù)據(jù)： 密度 1=10.31/m 定壓比熱容 Cp,1=1.009 kJ/() 導(dǎo)熱系數(shù) 1 =2.935105KW/(m) 粘度 1=2.03510-5 Pas循環(huán)水在25 下的物性數(shù)據(jù)：密度 0=997.81 /m 定壓比熱容 Cp,0=4.182 kJ/() 導(dǎo)熱系數(shù) 0 =0.615W/(m) 粘度 0=7.9110-4 Pas四估算傳熱面積1熱流量 Q = qm,1 Cp,1 (T1-T2) = 31.009 103 (90-40)=1.51105 W2. 冷卻水的用量 3. 平均溫度差 (先按照純逆流計算) 查圖4-25 溫度校正系數(shù) =0.93 0.8 可行。tm=tm逆 = 0.93 36.41 = 33.9 4. 估算傳熱面積A估 假設(shè)K估=50W/(k)，則 五工藝結(jié)構(gòu)尺寸1管徑和管內(nèi)流速 選用BES800-1.0-55-4.5/25-6浮頭式換熱器。25mm2.5mm傳熱管（碳鋼），內(nèi)徑，外徑。選取管內(nèi)流速。2管程數(shù)和傳熱管數(shù) 按單程管計算，管子根數(shù)為 根 所需的傳熱管長度為按單程管設(shè)計，傳熱管過長。宜采用2管程結(jié)構(gòu)，則每管程管長為6m?，F(xiàn)取傳熱管長l=4.5m，傳熱管總根數(shù) N = 92 2 = 184 根5. 傳熱管排列和分程方法 每程內(nèi)均按正三角形排列，隔板兩側(cè)采用正方形排列。已知管心距t=32mm。5殼體內(nèi)徑 6 折流板 采用弓形折流板，取折流板間距h=0.3D，則 h = 0.3800 = 240mm，可取h為250mm。折流板數(shù)目7接管殼程流體進出口接管：取接管內(nèi)冷卻水流速為，則接管內(nèi)徑為可取管內(nèi)徑為65mm。管程流體進出口接管：取接管內(nèi)液體流速，則接管內(nèi)徑為可取管內(nèi)徑為140mm。六換熱器核算1熱流量核算 （1）殼程對流傳熱系數(shù) 當(dāng)量直徑已經(jīng)算得 殼程流通截面積 殼程流體流速及其雷諾數(shù)分別為 普朗特數(shù) 粘度校正 殼程對流傳熱系數(shù) W/(m2) （2）管程對流傳熱系數(shù) 管程流體流通截面積 管程流體流速 管程流體雷諾數(shù) 普朗特數(shù) 管程傳熱系數(shù) W/(m2)（3）污垢熱阻和管壁熱阻 管內(nèi)側(cè)污垢熱阻RS1=0.3 m2/KW管外側(cè)污垢熱阻RS0=0.58 m2/KW管壁