化工原理换热器课程设计(2)

Ko

1

do

idi

Ri

dodi

Rwdodm

Ro

1

o

1

0.000056 0.025

0.0225

4

0.0253466.6 0.02

3.4394 10

4

0.0250.02

1.7197 10

1684.495

402.31

3Ko的确定 ○

K估

KoK估

402.31340

1.183

10、传热面积

A理

QKo tm10.058.4

295048.3

402.31 0.92 94.9122

8.40m

2

A实A理

1.196

11、附件 1拉杆数量 ○

本换热器壳体内径为325mm，故其拉杆直径为 12，拉杆数量不得少于4个。 2壳程流体接管直径：取接管内液体流速为u1 1.8ms， ○

则接管内径为D1

4V

4 2 10

43

u1

3600 1.09547 10 1.8

0.06m

3管程流体接管直径：取接管内液体流速为u2 1.8ms， ○

则接管内径为D2

4V

4 3.54509 10

3

u2

1.8

0.05m

12、换热器流体流动阻力 1管程流体阻力 ○

Pt ( Pi Pr)FtNsNp

Ns 1,Np 4,Ft 1.4

由Rei 17609.615，传热管对粗糙度

di

0.120

0.005，查莫狄图得 i 0.031

列管式换热器的工艺设计和选用

每程直管压降

Pi i

ldi

2

ui 2

2

0.03 0.02

20.70 5

2

2

995.78

4 767Pa.1

每程回弯压降

Pr 3

ui 2

3

0.705

2

2

995.78

742.Pa39

总压降 Pt (767.14 742.39) 1 4 1.4 8453.368Pa 8.45kPa 35kPa 2壳程流体阻力 ○

Ps ( Po Pip)Fs

Fs 1.15

管速压降

Po FfoNTC(NB 1)

uo 2

0.228

2

F 0.3(正方形),NB 6,uo 0.26msReo 12364.4 500,故fo 5.0ReoNTC 1.19(ns)

0.5

5 12364.4

0.228

0.583

1.19 64

0.5

9.52 10

0.26 1.09547 10

2

2

3

Po 0.3 0.583 10 (6 1)

453.62Pa

折流板缺口压降

2huo

Pip NB(3.5 )

D2h 0.3m,D 0.325m Pip 6 (3.5

2 0.30.325

)

0.26 1.09547 10

2

2

3

2

367.42Pa

总压降

Ps (453.62 367.42) 1.15 944.196Pa 0.94kPa 35kPa

（五）结果概要

换热器主要结构尺寸和计算结果见下表：

列管式换热器的工艺设计和选用

（六）总结

1、结果

1估算管内流速 u 0.75ms，在0.5~3范围内，符合要求。 ○

2由计算得管长L 8m，取单程管长l 2m，符合要求。 ○

列管式换热器的工艺设计和选用

3换热器的长度与壳体直径之比l ○

D

20.325

6.154，在6~10之间，符合要

求。

4壳程流体流速 uo 0.225ms，在0.2~1.5范围内，符合要求。 ○

5传热温差校正系数 0.92 0.8，符合要求。 ○6 ○

KoK估A实A理

1.183，在1.15~1.25范围内，符合要求。

7 ○

1.196，在1.15~1.25范围内，符合要求。

8管程流体阻力 Pt 8.45kPa 35kPa，符合要求。 ○

9壳程流体阻力 Ps 0.94kPa 35kPa，符合要求。 ○

2、心得体会

换热器广泛应用于工业生产中，在其间占据着重要的地位。

通过这次化工原理课程设计，了解了很多关于换热器的知识，换热器的选型，换热器结构和尺寸的确定，以及计算换热器的传热面积和流体阻力等等。其中感受最多的就是在运算中需要谨慎以及耐心。往往一个公式的代错便会造成一步错、步步错的局面。这就对我们选择工程类学科的学员提出了要求。仔细、是一种能力也是一种态度。这也是以后我们在工作中不可或缺的一种素质。

估值，是一个不断尝试不断重复的过程，而这个过程，总不会一帆风顺。不管在人生的什么阶段，我们总会遇到挫折，而我们需要的便是克服这些挫折的勇气，永远不轻言放弃。

不管怎么说，课程设计总算接近尾声了。感谢在此过程中同学给与的帮助，特别感谢傅老师在整个设计过程给予的悉心指导。

（七）参考文献

【1】《化工原理课程设计》 贾绍义 柴诚敬 主编 天津大学出版社 【2】《化工原理（上）》 夏青 陈常贵 主编 天津大学出版社 【3】《化工原理课程设计指导》 任晓光 主编 化学工艺出版社

列管式换热器的工艺设计和选用

【4】《化工设备机械基础》 董大勤 主编 化学工艺出版社

（八）附录

ChemCAD运行结果

TABULATED ANALYSIS

------------------ Overall Data:

Area Total m2 10.05 % Excess 83.74 Area Required m2 5.16 U Calc. W/m2-K 590.49 Area Effective m2 9.48 U Service W/m2-K 321.37 Area Per Shell m2 9.48 Heat Duty MJ/h 1.03E+003 Weight LMTD C 94.91 LMTD CORR Factor 0.9888 CORR LMTD C 93.85

Shellside Data:

Crossflow Vel. m/sec 9.2E-002 EndZone Vel. 8.0E-002 Window Vel. 1.6E-001

Film Coef. W/m2-K 2158.05 Reynold's No. 2669 Allow Press. Drop MPa 0.03 Calc. Press. Drop MPa -0.01 Inlet Nozzle Size m 0.15 Press. Drop/In Nozzle MPa 0.00 Outlet Nozzle Size m 0.15 Press. Drop/Out Nozzle MPa 0.00 Mean Temperature C 30.00 Rho V2 IN kg/m-sec2 35.16 Press. Drop (Dirty) MPa -0.01

Stream Analysis:

SA Factors: A 7.74 B 70.23 C 16.27 E 5.76 F 0.00 Ideal Cross Vel. m/sec 0.13 Ideal Window Vel. m/sec 0.19

Tubeside Data:

Film Coef. W/m2-K 1603.99 Reynold's No. 38686 Allow Press. Drop MPa 0.03 Calc. Press. Drop MPa 0.01 Inlet Nozzle Size m 0.15 Press. Drop/In Nozzle MPa 0.00 Outlet Nozzle Size m 0.15 Press. Drop/Out Nozzle MPa 0.00 Interm. Nozzle Size m 0.00 Mean Temperature C 125.00 Velocity m/sec 1.01 Mean Metal Temperature C 67.47

Clearance Data:

Baffle m 0.0032 Outer Tube Limit m 0.2900 Tube Hole m 0.0008 Outer Tube Clear. m 0.0350 Bundle Top Space m 0.0000 Pass Part Clear. m 0.0000 Bundle Btm Space m 0.00 …… 此处隐藏：2598字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……