列管式換熱器設(shè)計(jì)
- 文件介紹:
- 該文件為 doc 格式(源文件可編輯),下載需要
20 積分
- 列管式換熱器設(shè)計(jì)
一.設(shè)計(jì)任務(wù)和設(shè)計(jì)條件
某生產(chǎn)過程的流程如圖所示,反應(yīng)器的混合氣體經(jīng)與進(jìn)料物流患熱后,用循環(huán)冷卻水將其從110℃進(jìn)一步冷卻至60℃之后,進(jìn)入吸收塔吸收其中的可溶組分。已知混和氣體的流量為227301㎏/h,壓力為6.9MPa ,循環(huán)冷卻水的壓力為0.4MPa ,循環(huán)水的入口溫度為29℃,出口溫度為39℃ ,試設(shè)計(jì)一臺(tái)列管式換熱器,完成該生產(chǎn)任務(wù)。
物性特征:
混和氣體在35℃下的有關(guān)物性數(shù)據(jù)如下(來(lái)自生產(chǎn)中的實(shí)測(cè)值):
密度
定壓比熱容 =3.297kj/kg℃
熱導(dǎo)率 =0.0279w/m
粘度
循環(huán)水在34℃ 下的物性數(shù)據(jù):
密度 =994.3㎏/m3
定壓比熱容 =4.174kj/kg℃
熱導(dǎo)率 =0.624w/m℃
粘度
二.確定設(shè)計(jì)方案
1.選擇換熱器的類型
兩流體溫的變化情況:熱流體進(jìn)口溫度110℃ 出口溫度60℃;冷流體進(jìn)口溫度29℃,出口溫度為39℃,該換熱器用循環(huán)冷卻水冷卻,冬季操作時(shí),其進(jìn)口溫度會(huì)降低,考慮到這一因素,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。
2.管程安排
從兩物流的操作壓力看,應(yīng)使混合氣體走管程,循環(huán)冷卻水走殼程。但由于循環(huán)冷卻水較易結(jié)垢,若其流速太低,將會(huì)加快污垢增長(zhǎng)速度,使換熱器的熱流量下賤,所以從總體考慮,應(yīng)使循環(huán)水走管程,混和氣體走殼程。
三.確定物性數(shù)據(jù)
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為
T= =85℃
管程流體的定性溫度為
t=℃
根據(jù)定性溫度,分別查取殼程和管程流體的有關(guān)物性數(shù)據(jù)。對(duì)混合氣體來(lái)說(shuō),最可靠的無(wú)形數(shù)據(jù)是實(shí)測(cè)值。若不具備此條件,則應(yīng)分別查取混合無(wú)辜組分的有關(guān)物性數(shù)據(jù),然后按照相應(yīng)的加和方法求出混和氣體的物性數(shù)據(jù)。
混和氣體在35℃下的有關(guān)物性數(shù)據(jù)如下(來(lái)自生產(chǎn)中的實(shí)測(cè)值):
密度
定壓比熱容 =3.297kj/kg℃
熱導(dǎo)率 =0.0279w/m
粘度 =1.5×10-5Pas
循環(huán)水在34℃ 下的物性數(shù)據(jù):
密度 =994.3㎏/m3
定壓比熱容 =4.174kj/kg℃
熱導(dǎo)率 =0.624w/m℃
粘度 =0.742×10-3Pas
四.估算傳熱面積
1.熱流量
Q1=
=227301×3.297×(110-60)=3.75×107kj/h =10416.66kw
2.平均傳熱溫差 先按照純逆流計(jì)算,得
=
3.傳熱面積 由于殼程氣體的壓力較高,故可選取較大的K值。假設(shè)K=320W/(㎡k)則估算的傳熱面積為
Ap=
4.冷卻水用量 m==
五.工藝結(jié)構(gòu)尺寸
1.管徑和管內(nèi)流速 選用Φ25×2.5較高級(jí)冷拔傳熱管(碳鋼),取管內(nèi)流速u1=1.3m/s。
2.管程數(shù)和傳熱管數(shù) 可依據(jù)傳熱管內(nèi)徑和流速確定單程傳熱管數(shù)
Ns=
按單程管計(jì)算,所需的傳熱管長(zhǎng)度為
L=
按單程管設(shè)計(jì),傳熱管過長(zhǎng),宜采用多管程結(jié)構(gòu)。根據(jù)本設(shè)計(jì)實(shí)際情況,采用非標(biāo)設(shè)計(jì),現(xiàn)取傳熱管長(zhǎng)l=7m,則該換熱器的管程數(shù)為
Np=
傳熱管總根數(shù) Nt=612×2=1224
3.平均傳熱溫差校正及殼程數(shù) 平均溫差校正系數(shù)按式(3-13a)和式(3-13b)有 R=
P=
按單殼程,雙管程結(jié)構(gòu),查圖3-9得
平均傳熱溫差 ℃
由于平均傳熱溫差校正系數(shù)大于0.8,同時(shí)殼程流體流量較大,故取單殼程合適。
4.傳熱管排列和分程方法 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。見圖3-13。
取管心距t=1.25d0,則 t=1.25×25=31.25≈32㎜
隔板中心到離其最.近一排管中心距離按式(3-16)計(jì)算
S=t/2+6=32/2+6=22㎜
各程相鄰管的管心距為44㎜。
管數(shù)的分成方法,每程各有傳熱管612根,其前后關(guān)鄉(xiāng)中隔板設(shè)置和介質(zhì)的流通順序按圖3-14選取。
5.殼體內(nèi)徑 采用多管程結(jié)構(gòu),殼體內(nèi)徑可按式(3-19)估算。取管板利用率η=0.75 ,則殼體內(nèi)徑為
D=1.05t
按卷制殼體的進(jìn)級(jí)檔,可取D=1400mm
6.折流板 采用弓形折流板,去弓形之流板圓缺高度為殼體內(nèi)徑的25%,則切去的圓缺高度為
H=0.25×1400=350m,故可取h=350mm
取折流板間距B=0.3D,則 B=0.3×1400=420mm,可取B為450mm。
折流板數(shù)目NB=
折流板圓缺面水平裝配,見圖3-15。
7.其他附件
拉桿數(shù)量與直徑按表3-9選取,本換熱器殼體內(nèi)徑為1400mm,故其拉桿直徑為Ф12拉桿數(shù)量不得少于10。
殼程入口處,應(yīng)設(shè)置防沖擋板,如圖3-17所示。
8.接管
殼程流體進(jìn)出口接管:取接管內(nèi)氣體流速為u1=10m/s,則接管內(nèi)徑為
圓整后可取管內(nèi)徑為300mm。
管程流體進(jìn)出口接管:取接管內(nèi)液體流速u2=2.5m/s,則接管內(nèi)徑為
圓整后去管內(nèi)徑為360mm
六.換熱器核算
1.熱流量核算
(1)殼程表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) 用克恩法計(jì)算,見式(3-22)
當(dāng)量直徑,依式(3-23b)得
=
殼程流通截面積,依式3-25 得
殼程流體流速及其雷諾數(shù)分別為
普朗特?cái)?shù)
粘度校正
(2)管內(nèi)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) 按式3-32和式3-33有
管程流體流通截面積
管程流體流速
普朗特?cái)?shù)
(3)污垢熱阻和管壁熱阻 按表3-10,可取
管外側(cè)污垢熱阻
管內(nèi)側(cè)污垢熱阻
管壁熱阻按式3-34計(jì)算,依表3-14,碳鋼在該條件下的熱導(dǎo)率為50w/(m·K)。所以 ...
列管式換熱器設(shè)計(jì)_下載(doc格式) 技術(shù)文檔
主站蜘蛛池模板:
久久国产乱子伦精品免费强
|
日韩精品欧美国产精品亚
|
中国性孕妇xxxxxxxx孕交
|
久久国产毛片
|
青草视频在线观看免费资源
|
人成精品视频三区二区一区
|
日韩一区二区三区不卡
|
欧美vs日韩vs国产在线观看
|
伊人久久综合热青草
|
91福利国产在线观看
|
在线综合+亚洲+欧美中文字幕
|
激情久久免费视频
|
伊人免费视频网
|
日韩欧美亚洲每日更新网
|
在线视频综合网
|
国产香蕉在线视频一级毛片
|
宅男看片午夜大片啪啪mv
|
亚洲欧洲国产成人综合一本
|
天天做天天爱天天操
|
99久久这里只精品国产免费
|
完整日本特级毛片
|
国产成人经典三级在线观看
|
亚洲黄色在线看
|
精品国产一二三区
|
欧美综合激情
|
91视频入口
|
国产一区二区精品久久小说
|
无人码一区二区三区视频
|
久久99精品麻豆国产
|
伊人久久波多野结衣中文字幕
|
国产一区二区三区日韩欧美
|
欧美久久精品一级c片片
|
亚洲成在人线久久综合
|
快射视频在线观看
|
精品九九九
|
日本精品一区
|
99re6这里只有精品视频
|
欧美一级高清毛片aaa
|
国产97色在线 | 免费
|
国产在线不卡视频
|
99热国产在线观看
|