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河南科技学院化工原理列管式燃油加热器的设计精要.ppt
设计结果一览表 壳径D,MM 520 换热面积S,m2 79.66 管程数Nt 4 管长L,m 6 管径,mm 25x2.5 管子排列 正三角形 管中心距t,mm 32 管数n 172 壳程数 1 折流板直径,mm 500 折流板高度,mm 120 折流厚度,mm 6 折流间距,mm 400 折流板数量 14 计算换热器的面积并确定规格 计算热负荷Q 计算平均温度差 初选换热器的规格 核算压强降 核算总传热系数 设计计算 (1)计算热负荷 (2)平均温差 逆流 (3)计算传热面积 (4)选型号,水走管程,煤油走壳程 水是易结垢的流体宜走管内,以便于清洗管子。 水 水流速选择 选传热管中 ,其内径 外径 单程管数 据A估算管长 若用4管程,每管长应选 ,型号为 ,管总数 毎管程管数 根,管中心距 ,正方形错列,壳体内径 ,折流挡板间距 故折流挡板数 块,传热面积 (5)校正总传热系数 管程对流传热系数 管内水流速 壳程对流传热系数 煤油流量 流速 正方形排列的当量直径 煤油被冷却,取 总传热系数 碳钢导热率 传热面积 ,与 原估计值相差不大 即传热面积有百分之二十七的裕量 计算表明该换热器规格可用 三、管壳式换热器的设计任务 用井水将15000kg/h的煤油从140℃冷却到40℃,冷水进出口温度分别为30℃和40℃。若要求换热器承压不超过30kPa,试选择合适的管壳式换热器。假设管壁热阻可以忽略。 定性温度下的物性参数如下表: 设计说明 (1)选择换热器类型 热流体煤油进口140℃出口40℃ 冷却剂水进口30℃出口40℃ 从两流体温度看,估计换热器地管壁温度与壳体壁温相差很大,因此初步确立使用浮头式换热器,此型换热器管束可以拉出,便于清洗,管束膨胀不受壳体限制。 (2)流动空间确定 由于煤油粘度比水大,井水硬度高,受热易结垢,因此井水走管程,煤油走壳程。另外,这种选择可以使煤油通过壳体壁面向空气散热提高冷却效果,同时,在此选逆流。 1、需要考虑的问题 流经的选择 水的温度 管程的确定 壳程的确定 管束中心的确定 圆缺挡板的选择 确定 原则: ① 不洁净和易结垢的液体宜在管程 ② 腐蚀性流体宜在管程 ③ 压强高的流体宜在管内 ④ 饱和蒸汽宜走壳程 ⑤ 被冷却的流体宜走壳程 ⑥ 若两流体温差较大,对于刚性结构的换热 器,宜将给热系数大的流体通入壳程 ⑦ 流量小而粘度大的液体一般以壳程为宜 流经的选择 流体种类 流速 管程 壳程 一般流体 0.5~3 0.2~1.5 易结垢流体 1 0.5 气体 5~30 3~15 列管式换热器内常用的流速范围 液体粘度 最大流速 1500 0.6 1500~500 0.75 500~100 1.1 100~35 1.5 35~1 1.8 1 2.4 不同粘度液体的流速 流速的选择 流体两端温度的确定 A 工艺确定 B 若节省水分 C 一般情况 管子的规格和排列方法 规格: 管径 管长 排列方法: 排列形状 管子的中心距离 1.25d0 较大 给热效果较差管外清洗方便 大 管程数和壳程数 尽量不用多壳程 当传热面积很大时候,需要的管数很多,此时流量很小.宜采用多管程。公式: 壳程的选择。 折流挡板数 目的:加大壳程流速,提高对流传热系数 挡板数: 挡板间距: 要求 6、折流板和支持板结构 1.作用与结构形式 ① 作用:
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