换热器课程设计 (2).docxVIP

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江西科技师范学院

食品科学与工程专业《化工原理课程设计》说明书

题目名称浮头式列管换热器的设计

专业班级

学号

学生姓名

指导教师

2015年4月22日

,cccc6 996.95xl.321oo

bp、=0.038xx=12804.8Pq

1 0.015 2

ar996.95Xl.32csrcn

A〃2=3x=2527.37Vz

坨=(12804+2527.3)x2xl.5=45996.3

管程流体阻力在允许的范围之内。

壳程阻力。

按下式计算%)=(%,+49FtNs

其中M=l,耳=1.15(液体取1.15)

流体流经管束的阻力为

当管子正三角形排列时尸=0.5

当Re500时,4=5x9597.5-0-288=0.3565

=1.1x7790=30.9

*23

u0=0.3555m/s

qqqi*0Q5552

=0.5x0.3565x30.9x(23+l)x ——=8254pa

流体流过折流板缺口的阻力

2公pic

其中h=0.25,D=0.9机

2x0.25、

Ap=8254+4228=12482pa

由于该换热器流体的压降在工艺生产的正常范围内,所以壳程流体的阻力比较适宜。

3、设备选型

本次设计所用部件:

气体出口型号OQZL材料16MnR,生产厂家慈溪市飞腾机械厂。

右管箱型号200*100,材料16MnR,生产厂家河北华强科技有限公司。

垫圈型号GB1230-84,材料16MnR,生产厂家大城县霍辛庄中天五金制品厂。

螺母M20型号GB617786,材料25,生产厂家河北铺盛和紧固件厂。

螺柱M20X160型号PEM,材料35,生产厂家吴江华昆精密五金厂。

换热管型号XUPU,材料20,生产厂家上海煦普电器有限公司。

折流板型号kaki50,材料Q235-A,生产厂家盐山县亚星管件制造厂。

螺柱M20X80型号DIN976,材料35,生产厂家西安亚剑石化设备有限公司。

垫片型号dn,材料耐油橡胶石棉板,生产厂家郑江泰氟龙塑胶有限公司。

左管箱型号FRP,材料16MnR,生产厂家临煦亿力电子制造厂。

表2设备选型参数

项目及代号

数量

材料

气体出口

1

16MnR

右管箱

1

16MnR

垫圈M20

80

Q235-A

螺母M20

80

25

螺柱M20X160

40

35

定管距06L=600

70

20

换热管

1

20

拉杆

10

Q235-A

折流板

23

Q235-A

定距管19*21=900

20

20

螺柱M20x80

40

35

右板管

1

16MnR

垫片

1

耐油橡胶石棉板

左管箱

1

16MnR

垫圈20

35

Q235A

4、附录及图纸

附录1浮头式换热器的设备结构参数

项目及代号

参数及结果

单位

壳体内径

900

mm

管径

管径19x2

mm

管长

4300

mm

管数目

790

传热面积

286

mm

管程数

2

壳程数

1

管心距

24

mm

管子排列

正三角形

折流板间距

225

折流板数

23

附录2换热器的设计计算结果

项目及代号

参数及结果

单位

管程流数

1.3

m/s

管程表面传热系数

5670.2

W/m2-℃

管程污垢热阻

0.00026

壳程流速

1.30

m/s

壳程污垢热阻

0.00026

热流量

1259

KW

传热温差

26.4

K

传热系数

895

W/(m2-℃)

裕度

1.8

%

5、总结

此换热器为浮头式换热器,换热器两端的管板,一端不与壳体相连。浮头可自由沿管长方向浮动,当壳体与管束因温度不同而引起热膨胀时,管束和浮头可在壳体内沿轴方向自由伸缩,可完全消除热应力.而且由于固定端的管板用法兰与壳体相连,管束可以从壳体中抽出,便于清洗检修。可在高温高压下工作,一般温度W450C,压力(6.4兆帕,介质间温差不受限制。尽管易结垢的流体也适用,因为其可用于结垢比较严重的场所。可用于管程易腐蚀场合,但其结构复杂,金属材料耗量大,成本高。在运行中小浮头易发生内漏,不易检查处理。但其可完全消除热应力,方便清洗和检修,整个管束可以从壳体中抽出,因此,尽管其结构复杂,造价高,但应用任较普遍。6、参考文献

[1]申迎华,郝晓刚.化工原理课程设计[M].化工原理出版社,北京,2009.

[2]王志魁.化工原理[M].化工原理出版社,北京,2010.

[3]钱颂文.换热器设计手册[M].化学工艺出版社,2002.

[4]聂清德.化工设备设计[M].化学工艺出版社,1991.

[5]李工祥,陈兰英,崔英德.常用化工单元设计[M].华南理工大学,2003.

目录

TOC\o1-5\h\z.设计方案1

设计条件1

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