1、“.....赵廷元主编工程常用的热物理性质手册新时代出版社计选故所选择的换热器是合适的,安全系数为设计结果览表参数管程壳程流率进出口温度压力物性定性温度密度•定压比热容••粘度•热导率普朗特数设备结构参数形式固定管板式壳程数壳体内径台数管径管心距管长管子排列正三角形管数目根折流板数个传热面积折流板间距管程数材质碳钢主要计算结果管程壳程流速﹚表面传热系数污垢热阻阻力热流量传热温差传热系数安全系数设计小结历时个月,在老师和老师的指导下,我的换热器的课程设计终于完成了。光计算部分就用了两个星期,刚开始的时候苯的处理量太小了,找不着能用的换热器。后来处理量改了两次,才设计出符合各种要求的换热器。虽然在计算的过程中仍会遇到些小小的困难,但是通过与同学的讨论,问题也很快就解决了。计算弄完之后开始在机房里做电子版......”。
2、“.....还有公式的输入和排版问题。,经过反复的修改,个多星期之后也终于完成了。那么接下来就是画图了,由于学过制图还有,而且以前也画过类似的图,以为画图比较简单,天左右可以完成,谁知道,画图更难,这主要是因为以前学制图的时候很多知识都没掌握好,只好把以前的课本又给拿出来复习了下,最终,只好把管数安排成易于排列的数目,才解决了这个问题。其实,在整个的设计过程中,自己还是学习到了很多的知识,比如对知识的掌握,对软件的运用,对公式文档的编排与设计,都有了很大的进步。相信通过了这次的化工原理设计,自己在以后的学习生活中将会有很大的益处。参考文献柴诚敬主编化工原理第二版上册北京高等教育出版社马江泉冷欣主编化工原理课程设计北京中国石化出版社王卫东主编化工原理课程设计北京化学工业出版社的选择流向有逆流并流错流和折流四种类型。在流体进出口温度相同的情况下,逆流的平均温度差大于其他流向的平均温度差,因此,若无其他工艺要求,般采用逆流操作。但在列管式换热器设计中......”。
3、“.....冷热流体还可以作各种多管程多壳程的复杂流动。当流量定时,管程或壳程越多,表面传热系数越大,对传热过程越有利。但是,采用多管程或多壳程必导致流体阻力损失,即输送流体的动力费用增加。因此,在决定换热器的程数时,需权衡传热和流体输送两方面的损失。当采用多管程或多壳程时,列管式换热器内的流动形式复杂,对数平均值的温差要加以修正,此时需要根据逆流的平均推动力和修正关系来计算实际推动力,的数值应大于,否则应改动流动方式。本次设计选择逆流。换热管的选择换热管直径越小,换热器单位体积的传热面积越大。因此,对于洁净的流体管径可取小些。但对于不洁净或易结垢的流体,管径应取得大些,以免堵塞。此外,小直径的管子可以承受更大的压力,而且管壁较薄对于相同的壳径,可排列较多的管子。因此选择小直径管子单位体积所提供的传热面积更大,设备更紧凑,但管径小,流动阻力大,机械清洗困难,设计时可根据具体情况选用适宜的管径。考虑到制造和维修的方便,加热管的规格不宜过多......”。
4、“.....对般流体是适应的。此外,还有的无缝钢管和,的耐酸不锈钢管。按选定的管径和流速确定管子数目,再根据所需传热面积,求得管子长度。实际所取管长应根据出厂的钢管长度合理截用。我国生产的钢管长度多为,故系列标准中管长有和六种,其中以和更为普遍。同时,管子的长度又应与管径相适应,般管长与管径之比,即约为。管子的排列方式换热管管板上的排列方式有正方形直列正方形错列三角形直列三角形错列和同心圆排列,如图所示。正方形直列正方形错列三角形直列三角形错列同心圆排列图传热管的排列方式正三角形排列使用最普遍这是因为在同管板上可以排列较多的管子,且管外传热系数较高,但管外不易机械清洗。适用于壳程流体较清洁不需经常清洗管壁的情况。正方形排列的传热管数虽然较正三角形排列得少,传热系数也较低,但便于管外表面进行机械清洗。当管子外表面需用机械清洗时,采用正方形排列。为了提高管外传热系数,且又便于清洗管外壁面,往往采用正方形错列。同心圆形排列管子紧凑,且靠近壳体处布管均匀,在小直径的换热器中......”。
5、“.....这种排列法仅用于空分设备上。此外,对于多程列管式换热器,常采用组合排列的方法,如每程内采用三角形排列,而在各程之间,为了便于安排隔板,则采用正方形排列方法。在此项目设计中选择换热管的规格为碳钢管,管子成正三角形排列。管间距的选择管板上两管子计算和由值,查图得,因,选用单壳程可行。图温度差修正系数选值,估算传热面积参照表管壳式换热器用作冷凝器时的值范围表管壳式换热器用作冷凝器时的值范围冷流体热流体总传热系数水水水水水有机溶剂水气体水水气体有机溶剂轻油重油有机溶剂水蒸汽冷凝水蒸汽冷凝低沸点烃类冷凝取初选换热器型号由于两流体温差,可选用固定管板式换热器。由固定管板式换热器的系列标准,初选换热器型号为Ⅱ。有关参数见下表表Ⅱ固定管板式换热器的主要参数项目参数项目参数外壳直径公称压强公称面积管程数管子排列方式正三角形管子尺寸管长管中心距管数管程流通面积实际换热面积采用此换热面积的换热器......”。
6、“.....湍流对于碳钢管,取管壁粗糙度ε由关系图如图中查得图关系图壳程压降中心距离称作管间距。管间距取决于管板的强度清洗管子外表面时所需的空隙,管子在管板上的固定方法等。当管子采用焊接方法固定时,相邻两根管的焊接太近,会相互受到影响,使焊接质量不易保证,般取为管子外径。当管子采用膨胀固定时,过小的管间距会造成管板在胀接时由于挤压力的作用发生变形,失去管子与管板之间的连接力,故般采用。常用的与的对比关系见表。表管壳式换热器与的关系换热管外径换热管中心距该设计的换热管直径是,故管间距为。折流挡板间距的选择安装折流挡板的目的是为了加大壳程流体的湍流速度,使湍流程度程度,提高管外表面传热系数。在卧式换热器中,折流板还起到支撑管束的作用。为取得良好的效果......”。
7、“.....常用的折流板是圆缺形折流板。对圆缺形挡板而言,弓形缺口的大小对壳程流体的流动情况有重要影响。挡板的间距对壳体的流动亦有重要的影响。间距太大,不能保证流体垂直流过管束,使管外表面传热系数下降间距太小,不便于制造和检修,阻力损失亦大。当换热器内流体无相变时,其最大折流板间距不得大于壳体内径,否则流体流向就会与管子平行而不垂直于管子,从而使膜传热系数降低。般取挡板间距为壳体内径的倍。我国系列标准中采用的挡板间距为固定管板式有七种浮头式有或,八种。本次设计中折流挡板间距取换热器的设计计算估算传热面积,初选换热器型号基本物性数据的查取苯的定性温度查得苯在定性温度下的物性数据•,••,•,水的定性温度查得水在定性温度下的物性数据•,••,•,热负荷计算,冷却水耗量,确定流体的流径该设计任务的热流体为苯,冷流体为水,为使苯通过壳壁面向空气中散热,提高冷却效果,令苯走壳程,水走管程......”。
8、“.....先求逆流时的平均温度差苯冷却水管程对流传热系数壳程对流传热系数污垢热阻总传热系数设计结果览表设计小结参考文献引言列管式换热器的型式主要依据换热器管程与壳程流体的温度差来确定。因管束与壳体的温度不同会引起膨胀程度的差异,若两流体的温差相差较大时,就可能由于热应力而引起管子弯曲或使管子从管板上拉脱,因此必须考虑这种热膨胀的影响。根据热补偿方法的不同,列管式换热器有以下几种型式固定管板式换热器浮头式换热器形管式换热器和填料函式换热器。固定管板式换热器由管箱壳体管板管子等零部件组成如图,其结构较紧凑,排管较多,在相同直径下面积较大,制造较简单。它的的结构特点是在壳体中设置有管束,管束两端用焊接或胀接的方法将管子固定在管板上,两端管板直接和壳体焊接在起,壳程的进出口管直接焊在壳体上,管板外圆周和封头法兰用螺栓紧固,管程的进出口管直接和封头焊在起,管束内根据换热管的长度设置了若干块折流板。这种换热器管程可以用隔板分成任何程数。固定管板式换热器结构简单......”。
9、“.....管程清洗方便,管程可以分成多程,壳程也可以分成双程,规格范围广,故在工程上广泛应用。壳程清洗困难,对于较脏或有腐蚀性的介质不宜采用。当膨胀之差较大时,可在壳体上设置膨胀节,以减少因管壳程温差而产生的热应力。固定管板式换热器的优点是旁路渗流较小锻件使用较少,造价低无内漏传热面积比浮头式换热器大。固定管板式换热器的缺点是壳体和管壁的温差较大,壳体和管子壁温差,当时必须在壳体上设置膨胀节易产生温差力,管板与管头之间易产生温差应力而损坏壳程无法机械清洗管子腐蚀后连同壳体报废,设备寿命较低考虑到换热器管壁与壳壁温差不超过,而且应用广泛,操作简单方便。用水冷却苯不易结垢,所以选择带有补强圈的固定管板式换热器。型管式换热器如图只有个管板,管程至少为两程。由于管束可以取出,管外侧清洗方便,另外,管子可以自由膨胀。缺点是型管的更换及管内清洗困难。浮头式换热器如图是用法兰把管束侧的管板固定到壳体的端,另侧的管板不与外壳连接,以便管子受热或冷却时可以自由伸缩......”。
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