再沸器畢業設計說明書費下載(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 參數 的 初步確定 (1)換熱管型號： ① 管徑：選用較小直徑的管子，可以提高流體的對流給熱系數，并使單位體積設備中的傳熱面積增大，設備較緊湊，單位傳熱面積的金屬耗量少，但制造麻煩，小管子易結垢，不易清洗，可用于較清潔流體。由于酒精腐蝕性小是清潔流體，故可以選用 d0=φ25x2 的不銹鋼管。 ② 管間距：由于管程介質干凈，管外無需清洗查得，取管間距 a=32mm ③ 管長：按單程管計算，所需的傳熱管長度為 L= d0nApπ = 80 = （ 24） 根據國內管材生產規格，同時考慮管長與管徑的配合初選長度 L=。 ⑤ 管子根數：對于已定的傳熱面積，當選定管徑和管長后，由式 n=LdAp0π進行計算 n=Ap/() （ 25） =80/()=≈425根 ⑥ 管程數：初選 1 ⑦ 管子排列方式：管子在管板上的排列，應力求分布均勻、緊湊，一般選正三 角形排列如圖 22 所示 圖 22 10 (2)平均傳熱溫差校正及殼程數： 平均傳熱溫差校正系數有 R=7013080160??= （ 26） P=7016070130??= （ 27） 按單殼程，單管程結構 ，查圖得 εΔt= 平均傳熱溫差 Δtm=εΔtΔtm== 由于平均傳熱溫差校正系數大于 ，同時殼程流體流量較大，故取單殼程合適。 (3)殼體內徑：依據公式 Di=a（ m1） +2b （ 28） 式中 a—換熱器管間距，取 a=32mm： m—正六角形對角線上的管子數，根據換熱器管子的排列方式， m=23； b最外層管子外表面至殼內壁邊緣的距離，取 b=。 Di =32x（ 231） +=729mm 取筒體直徑： Di =1000mm。 (4)布管限定圓 Dl≤Di2b==975mm （ 29） (5)折流板： ① 選擇弓形折流板其形式如圖 23 所示： h 圖 23 其上圓缺切口大小和板間距的大小是影響傳熱和壓降的兩個重要因素，因為殼程有相變，圓缺切口的高度 h===430mm （ 210） ② 查得折流板管子外徑 d0=25mm 管孔直徑 d= 允許誤差 +③ 折流板外直徑與殼體的直徑 之間應有一個合適的間隙，查得取折流板名義外直徑 DN6=994mm 允許誤差 0/ ④ 折流板間距 不小于 50mm 不超過 Di， B===300mm，換熱管最大無支撐間距 查得為 1850mm 可取 B=470mm 11 ⑤ 折流板數 N=BL1=2500/4701= 取 4 塊 ⑥ 折流板厚度 查得為 12mm ⑦ 折流板圓缺面水平裝配如圖 24 圖 24 (6)拉桿： ① 拉桿結構：因為 拉桿定距管結構適用于換熱管外徑大于或等于 19mm的管束故選取如圖 25 所示 圖 25 ② 拉桿直徑取 16mm ③ 拉桿數量查 得 為 6 個 ④ 拉桿長度：因為折流板的間距為 B=470mm， 所以選取 5 根 L1≥470x4+20+60=1960mm，取 L1=1980； （ 211） 1 根 L2≥470x3+20+60=1490mm，取 L2=1495mm （ 212） 查得管板上拉桿孔深 Ld=20mm。 ⑤ 定距 管：折流板間距取 Ⅰ 長度為 470x2+12=952mm， Ⅱ 長度為 470mm。 (7)實際換熱管根數： 12 在設置六根拉管的情況下，實際排得換熱管的根數為 427 根（ 4336=427）。如圖 26 所示 圖 26 (1)傳熱系數校核： 1)顯熱段傳熱系數 KCL 設傳熱管出口處汽化率 xe=，則用式（ 213） qmt= embxq （ 213） 計算循環流量 qmt 其中 qmb 為釜液汽化質量流量； qmt=?=① 顯熱段管內表面傳熱系數 用式（ 214）計算傳熱管內質量流速 G 為 G=qmt/Si Si=πdi2NT/4 （ 214） 其中 Si 為管內流通截面積， m2； di 為傳熱管內徑， m； NT為傳熱管系數 G=（ ） =（ m2 s） 管內雷諾數和普朗特數分別為 Re=diG/Si （ 215） Pr=cpiηi/λi （ 216） Re=Pr=用式 hi= diλi （ 217） =（ m2 K） 13 ② 計算管外冷凝表面傳熱系數 用式（ 218）計算蒸汽冷凝的質量流量 qm0 為 qm0=Φ/r0=（ 218） 計算傳熱管外單位潤濕周邊上冷凝的質量流量 M 為 M=qm/πd0NT=（ ） =（ ms） （ 219） 計算冷凝液膜的 Re0 為 Re0=4M/η=2100 計算管外冷凝表面傳熱系數 h0 為 h0= Re01/3/（ η2/ρ2gλ3） 1/3 （ 220） =[（ ） 2/(） ]1/3 =660 W/（ m2 K） 式中， 為校正系數，是對雙組分冷凝按單組分計算的校正。 ③ 污垢熱阻及管壁熱阻 沸騰側 Ri= m2 K/W，冷凝側 R0= m2 K/W,管壁熱阻 Rw= m2 K/W。 計算顯熱段傳熱系數 KCL為 KCL=1/（ d0/hidi+Rid0/di+Rwd0/dm+R0+1/h0） （ 221） =1/（ 25/1078x21++++1/6160） =2280 W/（ m2 K） 2)蒸發段傳熱系數 KCE 計算傳熱管內釜液的質量流量 Gh 為 Gh=3600G== kg/（ m2h） （ 222） 當 xe= 時，計算 Martinelli 參數 Xtt 為 Xtt=[(1x)/]( ρv/ρb)(ηb/ηv) （ 223） =[()/]( )()= 1/Xtt=1/= 由 Gh= kg/（ m2 h）及 1/Xtt=，查 圖得 a=。 當 x=== 時 1/Xtt=1/[()/]( )()= 由 Gh= kg/（ m2 h）及 1/Xtt=，查圖得 aˊ=。 計算泡核沸騰修正因數 a 為 a=（ +） /2= 用式計算泡核沸騰表面傳熱系數 hnb 為 hnb=(Φd/Aprbηb)(ρb/ρv1)(pdi/ζ) （ 224） =()(950/)() 14 =2051 W/（ m2 K） 計算以液體單獨存在為基準的對流表面傳熱系數 hi hi=diλb[Re（ 1x） ] （ 225） =[10200（ ） ]（ m2 K） 計算對流沸騰因子 Ftp=（ 1/Xtt） == 計算兩相對流表面傳熱系數 htp=Ftpxhi== W/（ m2 K） 計算沸騰傳熱膜系數為 hiE=htp+ahnb=+1x2051=6494 W/（ m2 K） 計算蒸發段傳熱系數 KCE為 KCE=1/（ d0/hiEdi+Rid0/di+Rwd0/dm+R0+1/h0） （ 226） =1/（ 25/6494/21++ 105x25/23++1/6160） =3100 W/（ m2 K） 3)顯熱段和蒸發段長度 計算顯熱段的長度 LBC 與傳熱管總長 L 的比值 LBC/L=[+()/(6)]= LBC == LCD == 4)平均傳熱系數 計算傳熱系數 KC 為 KC=(KCLLBC+KCELCD)/L （ 227） =(+)/=2782 W/（ m2 K） 需要傳熱面積為 AC=Φ/(KCxΔtm)= （ ） =65m2 5)面積裕度 實際傳熱面積 A==84m2 H=(AAC)/A=(8465)/84=% （ 228） 該再沸器的熱面積合適。 (2)循環流量校核 1)循環推動力 當 x=xe/3=，用式（ 229）計算 Martinelli 參數 Xtt為 ? ? ? ? ? ? ?????? ??ttX （ 229） 用 ? ? 121 ??? tttt ttL XXXR 計算可得 (230) 15 ? ? ?????LR 用式 ? ? LbLvtp RR ??? ??? 1 計算 ??x 處的兩相流平均密度? ?? ?3/mkgtp???????? ?? ? ? ? ? ?? ?? ? ? ?3tptp2Ltt/.RR95