机电工程学院本科学生毕业设计方案文献综述模版.docVIP

吉林化工学院 文 献 综 述 蜡净化罐冷凝器设计 Wax purification tank condenser design 性 质: □毕业设计 □毕业论文 教 学 院： 机电工程学院 系 别： 过程装备与动力工程系 学生学号： 学生姓名： 姜青阳 专业班级： 过控0804 指导教师： 孙雅娣 职 称： 助教 起止日期： 2012.3.1～2012.3.28 吉 林 化 工 学 院 Jilin Institute of Chemical Technology蜡净化罐冷凝器设计 摘 要：分析了目前设计选用的冷凝器所存在的达不到冷凝器负荷和浪费能源的其他问题以及设计人员容易忽视的问题,对在设计中如何合理的选择冷凝器进行了分析,阐述了冷凝器的平均温差的计算方法以及在实际工况中的冷凝段、过冷段和过热段的传热系数的计算方法、冷凝器的结构及工作原理。 关键词：毕业设计；文献综述；冷凝器；传热系数；冷凝段；过热段；过冷段 1、水冷式冷凝器： 水冷式冷凝器是以水作为冷却介质，靠水的温升带走冷凝热量。冷却水一般循环使用，但系统中需设有冷却塔或凉水池。水冷式冷凝器按其结构形式又可分为壳管式冷凝器和套管式冷凝器两种，常见的是壳管式冷凝器。 　　1、立式壳管式冷凝器 　　立式冷凝器的主要特点是： 　　1°由于冷却流量大流速高，故传热系数较高，一般K=600～700(kcal/m2?h?)。　2°垂直安装占地面积小，且可以安装在室外。3°冷却水直通流动且流速大，故对水质要求不高，一般水源都可以作为冷却水。 　　4°管内水垢易清除，且不必停止制冷系统工作。 　　5°但因立式冷凝器中的冷却水温升一般只有2～4，对数平均温差一般在5～6左右，故耗水量较大。且由于设备置于空气中，管子易被腐蚀，泄漏时比易被发现。 　　2、卧式壳管式冷凝器 　　它与立式冷凝器有相类似的壳体结构，主要区别在于壳体的水平安放和水的多路流动。卧式冷凝器不仅广泛地用于氨制冷系统，也可以用于氟利昂制冷系统，但其结构略有不同。氨卧式冷凝器的冷却管采用光滑无缝钢管，而氟利昂卧式冷凝器的冷却管一般采用低肋铜管。这是由于氟利昂放热系数较低的缘故。值得注意的是，有的氟利昂制冷机组一般不设贮液筒，只采用冷凝器底部少设几排管子，兼作贮液筒用。 　　3、套管式冷凝器 结构如图所示 i,然后按各小段热量所占总热负荷的比例进行加权平均,计算出全过程的传热平均温差。 2．2 、过热段 当几股气相物流混合后在进行冷凝,由于系统压力的降低,冷凝器进口状态可能为过热态,当过热段热量所占的比例很小时,则不需要详细计算,而把过热段的热量直接并入冷凝段,在计算传热温差时,进口温度取露点温度,当过热段热量所占比例较大时,则应单独计算过热段的传热计算,可先分别按湿壁和干壁两种机理考虑所谓湿壁机理是基于管壁温度低于冷凝介质的露点温度这一假设,而干壁机理则是基于管壁温度高于冷凝介质的露点温度这一假设,将过热段当作气体的热传递过程来处理,计算传热温差时,湿壁机理冷凝介质温度取露点温度,而干壁机理则取实际过热段的气相温度,即: qW=KW△Tw(湿壁) qd=Kd△Td(干壁) 一般情况下,KWKd,△TW△Td,这里qW、qd分别为湿壁和干壁机理计算的热量,KW、△TW、Kd、△Td分别为按湿壁和干壁机理计算的过热段传热系数和传热温差,TS和ts分别为冷凝介质的露点温度和被加热介质的温度,T1为热流体的进口温度,T2为热流体的出口温度,t1为冷流体的进口温度,t2为冷流体的出口温度。在KW项中,热流体侧的传热系数按冷凝过程计算,而Kd项中,热流体侧的传热系数按气体显热过程计算。 2．3 、过冷段 过冷段的传热计算一般只限于管程。对于壳程过冷,通常是由操作控制来调节的,当设计选用的传热面积留有较大的余量时,操作中可利用冷凝液掩埋管子的多少来控制冷凝液的出口温度。若在同一设备内既有冷凝段又有过冷段是,往往难以保证较高的过冷段传热系数,因此,当过冷段热量所占比例较大时,通常单独设计一台后冷器。对于管内全凝过程,过冷段可按单纯液体显热传热过程计算,对于含不凝气的冷凝过程,若有过冷段,则应视为非冷凝两相流动传热过程,尽管不凝气的重量所占的比例可能较小,但体积分率则可能很大,因此,这时应按两相流体传热过程计算。 对于同时存在冷凝段和过冷段的情况,过冷段应单独作为一段处理,膜传热系数、压力降及平均温差均应与冷凝段分开计算。 2．4 、不互溶混合物的冷凝传热问题不互溶混合物的冷凝传热问题在实际工况中是很常见的 最典型的离子是含蒸汽的烃类混合物的冷凝过程,这类混合物冷凝时,在某一温度范围内(通常为60~90℃),蒸汽和油气同时冷凝,形成不互溶的两个液相,对此,在进行气液平