換熱器設(shè)計(jì)課件 化工流體流動(dòng)與傳熱-53-54學(xué)時(shí)

《化工流體流動(dòng)與傳熱》

課程設(shè)計(jì)

（固定管板式換熱器的設(shè)計(jì)）一、設(shè)計(jì)的基本原則1.流體流徑的選擇不潔凈和易結(jié)垢的流體宜走管程選擇原則腐蝕性的流體宜走管程(1)管流體壓力高的流體宜走管程有毒易污染的流體宜走管程一、設(shè)計(jì)的基本原則被冷卻的流體宜走殼程選擇原則飽和蒸氣宜走殼程(2)殼流體流量小或黏度大的流體宜走殼程對(duì)流傳熱系數(shù)大的流體宜走殼程2.流體流速的選擇～～～～～流動(dòng)阻力動(dòng)力消耗選擇合適流速管殼式換熱器中常見的流速范圍管殼式換熱器中不同黏度液體的常用流速管殼式換熱器中易燃、易爆液體的安全允許速度表6-1表6-2表6-3一、設(shè)計(jì)的基本原則3.冷卻介質(zhì)終溫的選擇～～冷卻介質(zhì)消耗Q一定由若～～選擇合適

t2通常=5～10oC一、設(shè)計(jì)的基本原則4.管子規(guī)格和管間距(1)管子規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)管徑標(biāo)準(zhǔn)管長(zhǎng)換熱器管長(zhǎng)

L通常L/D=4～6一、設(shè)計(jì)的基本原則(2)管間距通常t=1.25～1.5do～(S一定

)～流動(dòng)阻力選擇合適

t管間距管殼式換熱器

t與

do的關(guān)系表6-4一、設(shè)計(jì)的基本原則5.管程和殼程數(shù)的確定(1)管程數(shù)的確定系列標(biāo)準(zhǔn)管內(nèi)流體適宜流速管內(nèi)流體實(shí)際流速ⅠⅡⅣⅥ每程管子數(shù)應(yīng)相等一、設(shè)計(jì)的基本原則(2)殼程數(shù)的確定當(dāng)則應(yīng)采用多殼程不宜采用串聯(lián)使用一、設(shè)計(jì)的基本原則6.折流擋板的選用弓形折流板圓盤形折流板分流形折流板(1)折流擋板的類型折流擋板擋板缺口高度系列標(biāo)準(zhǔn)殼體直徑√一、設(shè)計(jì)的基本原則(2)折流擋板的間距擋板缺口高度及板間距的影響(a)缺口高度過小，板間距過大；(b)正常；(c)缺口高度過大，板間距過?。灰?、設(shè)計(jì)的基本原則擋板最小間距系列標(biāo)準(zhǔn)固定管板式浮頭式一、設(shè)計(jì)的基本原則7.外殼直徑的確定計(jì)算步驟估算外殼直徑作圖法確定管板直徑圓整確定外殼直徑外殼直徑估算式管束中心線上的管數(shù)管間距管束中心線上最外層管的中心至殼體內(nèi)壁的距離一、設(shè)計(jì)的基本原則換熱管總數(shù)通常=1～1.5donc采用下面公式估算管子按正三角形排列管子按正方形排列系列標(biāo)準(zhǔn)一、設(shè)計(jì)的基本原則8.流體通過換熱器的流動(dòng)阻力(壓降)計(jì)算(1)管程阻力的計(jì)算管程壓降計(jì)算式直管阻力產(chǎn)生壓降回彎管阻力產(chǎn)生壓降管程結(jié)垢校正系數(shù)一、設(shè)計(jì)的基本原則(2)殼程阻力的計(jì)算殼程壓降計(jì)算式管束壓降折流擋板缺口壓降折流擋板數(shù)一、設(shè)計(jì)的基本原則—?dú)こ探Y(jié)構(gòu)校正系數(shù)對(duì)液體對(duì)氣體—管子排列方式對(duì)壓降的校正系數(shù)對(duì)正三角形排列對(duì)轉(zhuǎn)角正方形排列對(duì)正方形排列一、設(shè)計(jì)的基本原則—?dú)こ塘黧w的摩擦系數(shù)當(dāng)其中殼程流通截面積一、設(shè)計(jì)的基本原則二、設(shè)計(jì)的具體步驟一般步驟估算傳熱面積，初選換熱器型號(hào)根據(jù)換熱任務(wù)，計(jì)算傳熱量確定流體的流徑確定流體的進(jìn)出口溫度計(jì)算定性溫度，查找流體物性計(jì)算平均溫度差根據(jù)流體溫差和設(shè)計(jì)要求，確定換熱器型式選取總傳熱系數(shù)K選確定換熱器基本尺寸并選型計(jì)算壓降驗(yàn)證是否符合(或滿足)工藝要求計(jì)算總傳熱系數(shù)K計(jì)驗(yàn)證計(jì)算管程和殼程壓降核算總傳熱系數(shù)～1.25二、設(shè)計(jì)的具體步驟三、設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求某制藥廠在生產(chǎn)工藝過程中，需將乙醇液體從75℃

冷卻到45℃

，乙醇的流量為Wkg/h。冷卻介質(zhì)采用t1℃

的河水。要求換熱器的管程和殼程壓降不大于30kPa，試設(shè)計(jì)并選擇管殼式換熱器。1.設(shè)計(jì)題目有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)學(xué)號(hào)尾數(shù)0W=10000kg/ht1=

20℃學(xué)號(hào)尾數(shù)1學(xué)號(hào)尾數(shù)2學(xué)號(hào)尾數(shù)3學(xué)號(hào)尾數(shù)4學(xué)號(hào)尾數(shù)5學(xué)號(hào)尾數(shù)6學(xué)號(hào)尾數(shù)7學(xué)號(hào)尾數(shù)8學(xué)號(hào)尾數(shù)9W=12000kg/ht1=

22℃W=14000kg/ht1=

24℃W=16000kg/ht1=

26℃W=18000kg/ht1=

28℃W=20000kg/ht1=

21℃W=22000kg/ht1=

23℃W=24000kg/ht1=

25℃W=28000kg/ht1=

29℃W=26000kg/ht1=

27℃三、設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求三、設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求2.設(shè)計(jì)要求(1)設(shè)計(jì)時(shí)間2005/12/22－2005/12/3020