化工原理第六章总汇.ppt

并流时, A→∞, 一定, T2=?, t2=? Q=KAΔtm, 只能Δtm →0 T2=t2 换热器设计计算 复杂流动时的Δtm, 如：单壳程, 双管程 工程上处理 Δtm =ψΔtm逆 ψ修正系数 设计时ψ 0.8,可 认为流型不合适 230页 设计计算中的选择 ----依据：技术上可行, 经济上优化 1.评价换热器好坏的主要指标：Δp, K 2.冷却水出口温度选择： t2选大了, 易结垢, Δtm小, A↑, 设备费用大； t2选小了, qm2用量大, 操作费用大。 经济上权衡定t2。一般Δtm≮10℃。 3.t1的确定,如用水,冬天t1低,夏天t1高,取哪个？ 4.选流向：逆流：Δtm大,qm2用量小, 温度范围宽； 并流：壁温较均匀,出口温度t2不会过高,适合于热敏性物料、高粘性液体 5. 选流速：K和Δp的权衡. 例：单管程改双管程 , 管程、壳程都尽量达到湍流 6. 选结构： 固定管板式—温差较小时用; 温差50℃ 温差大时考虑热胀冷缩:膨胀节,浮头式,U形管式 7.选通道： 易结垢的、腐蚀性的、高压的流体走管程； 蒸汽冷凝走壳程，流量小粘度大的走壳程 管壳式换热器 通常,换热器已有标准设计,定型产品成本低,只要适当选型即可 管壳式换热器选型： 已知：T1,T2,qm1,t1及介质 热负荷：Q=qm1Cp1(T1-T2) 选t2, 求 按流体种类由K值大致范围(231页)选K估 选型号,算 Re2000 K计算，ΔP计算 是否 ΔP计算ΔP允许 是否 结束 化工原理(上册)课程设计 课题：管壳式换热器选型 工艺要求：热流体：有机物T1,T2 处理量qm1 冷流体：水,t1 流程要求： 设计要求： 1.选用一台合适的换热器 2.合理安排管路(阀门、弯头等) 3.选用一台合适的离心泵(用于输送冷却水) 设计报告所含内容： 1．设计任务书 2．初选换热器的尺寸规格 ①选t2(参见215页) ②查冷、热流体物性(附录) ③选流动方式(逆、并、复杂流) ④初估K值(参见231页) ⑤计算热负荷Q, Δtm逆, ψ, Δtm, A估 ⑥按换热器标准初选型号(参见298页) 查定管径、长度、排列等参数, 列成表格 ⑦确定管、壳程通道(参见225页) 3．计算管程的压降和给热系数 ①根据管程流通面积算流速,并对照表6-9,10(可调节管程数), 计Re ②计管程压降(式6-151,152) ③算管程给热系数(式6-41) 4．计算壳程压降和给热系数 ①根据壳程流通面积算流速,并对照表6-9,10(可调节折流板间距) 壳程 ②计算壳程压降(式6-154,155,156) ③算壳程给热系数(式6-146) 5．核算传热系数、传热面积 ①选择适当的垢层热阻R(见210页) ②计算K计值 ③算 ④换热器实际面积 ⑤校核 6. 管路安排 管、阀件的确定, He泵, qV泵 7. 合适离心泵的选定 8. 设计参数一览表 重要的数据，设备型号 换热器设计参考： 陈英南、刘玉兰编《常用化工单元设备的设计》 华东理工大学出版社2005年 统一报告本，12月23日交 6.7 换热器操作型问题 设计时，主要变动A 操作时，主要变动K, Δtm 1.操作调节 可调节t1,qm2Cp2 ①qm2↑, t2 , T2 ,K ,Q 。 例1 在两大近距