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列管換熱器課程設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

2025-09-27 15:58 本頁面

　

【文章內(nèi)容簡介】第二章、確定設(shè)計(jì)方案兩流體溫度的變化情況：熱流體進(jìn)口溫度84℃ ，出口溫度48℃；冷流體進(jìn)口溫度26℃，出口溫度40℃，估計(jì)該換熱器的管壁溫度和殼體溫度之差較大，因此初步確定選用浮頭式換熱器。一般換熱器常用材料有碳鋼和不銹鋼，由于處理的是醋酸，要求有較好的耐酸性，不銹鋼有良好的耐腐蝕性性，所以選擇1Crl8Ni9Ti奧氏體不銹鋼。考慮到醋酸腐蝕性，所以醋酸走管程，水走殼程。選用?19mm2(1Crl8Ni9Ti),取管內(nèi)流速 ui=。第三章、物性數(shù)據(jù)的確定已知條件:醋酸：T1=84℃，T2=48℃ 水 : t1=26℃ , t2=40℃定性溫度：對(duì)于一般氣體和水等低黏度流體，其定性溫度可取流體進(jìn)出口溫度的平均值。故殼程混和氣體的定性溫度。 T=T1+T22=84+482=66℃t=t1+t22=26+402=33℃ 當(dāng)T=66℃時(shí)，醋酸的各項(xiàng)參數(shù)如下：密度 ρ=定壓比熱容 Cp=(kg?K)粘度 μ=?s熱導(dǎo)率 λ=?m1?K1 當(dāng)t=33℃時(shí)，水的各項(xiàng)參數(shù)如下：密度 ρ=定壓比熱容 Cp=(kg?K)粘度 μ=?s熱導(dǎo)率 λ=?m1?K1第四章、估算傳熱面積已知條件：104t/aqm1=104103330243600= Q=qm1cp1（T1T2) =8448=105W按照逆流傳熱，可得?tm逆=?t1?t2ln?t1?t2=4422ln4422=℃R=T1T2t2t1=84484026=P=t2t1T1t1=40268426=暫且按照單殼程，多管程計(jì)算，根據(jù)課本《化工原理》第三版圖4—25可查溫度校正系數(shù)Ψ=Δtm=ψ?tm逆==℃Q=qm1cp1（T1T2)=qm2cp2（t2t1)代入數(shù)據(jù)可求 qm2=為求得傳熱面積A，需先求出傳熱系數(shù)K，而K值又與給熱系數(shù)、污垢熱阻等有關(guān)。在換熱器的直徑、流速等參數(shù)均未確定時(shí)，給熱系數(shù)也無法計(jì)算，所以只能進(jìn)行試算。參考《化工原理》第三版表4—7，初選總傳熱系數(shù)K估=300W?m2?K1A估=QK估?tm=105300=第五章、工藝結(jié)構(gòu)尺寸選用?19mm2傳熱管（不銹鋼），取管內(nèi)流速ui=?？梢罁?jù)傳熱管內(nèi)徑和流速確定單程傳熱管數(shù)傳熱管內(nèi)徑:di=管內(nèi)體積流量：qv=qm1ρ==103m3/sns=qvπ4di2ui==≈36（根）按單程管計(jì)算，所需的傳熱管長度為：L=A估πnsd0=36=按單程管設(shè)計(jì)，傳熱管過長，宜采用多管程結(jié)構(gòu)。根據(jù)本設(shè)計(jì)實(shí)際情況，采用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，現(xiàn)取傳熱管長l=，則該換熱器的管程數(shù)為:Np=Ll==取管程 Np=4傳熱管總根數(shù)： N=364=144根采用組合排列法,即每程內(nèi)均按正三角形排列,隔板兩側(cè)采用正方形排列。取管心距a=，則:a=19=≈24mm按照標(biāo)準(zhǔn)橫過管中心線的管數(shù) nc==15 (根)采用多管程結(jié)構(gòu)，殼體內(nèi)徑可按式D=。取管板利用率η= ，則殼體內(nèi)徑為:D==24=換熱管的選型匯總根據(jù)以上的計(jì)算可

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