浮头式换热器设计说明书VIP免费

装订线设计题目用水冷却煤油产品的浮头式换热器的设计（1）、使煤油从140℃冷却到40℃，压力0.1MPa；（2）、冷却剂为水，水压力为0.3MPa。（3）、处理量为8t/h。一设计方案案定1、流体流程的选择由于水的结垢性较煤油强，工作压力较高，煤油相对较为纯净，另方面为了热流体煤油有更大的触热面积及便于水垢清理，故采用管程水流动，壳程煤油逆流流动模式。2、流体流速的选择工业生产中常用的流速范围是：管程水的流速为：smu/2~10壳程煤油的流速为：smu/0.1~4.013、流体进出口温度确定煤油：进口温度：1T=140℃，出口温度：2T=40℃；煤油工作表压：P=0.1Mpa,煤油流量：mQ=8t/h=2.78kg/s水：假设进口温度：1t=20℃，出口温度：2t=44℃；冷却水工作表压：P=0.3Mpa二、传热面积的初步计算1、换热器的热负荷及冷却剂的用量液体无相变，热负荷用比热或热焓法进行计算热流体单位时间内放出的热量为：【计算结果】℃90240140'T℃3224420'tJQ16800001装订线KJTTCmQp1680401401.28002111hkgttCQmp/08.2020444183168000012202、有效平均温差CtTt9644140211CtTt202040122Clttltttnnm5.48209620962121.参数：17.4241001221ttTTR24.0100241112tTttP查一壳程的温差校正系数图得：温差系数：95.0t有效平均温差1.46'mtmtt3、传热面积水为冷流体，煤油为热流体的换热器传热系数K值的经验范围为：12900~350CmWK取K值为42021.241.464201680000mtKQAm三、结构设计及计算1、管径、管长和管数的确定选取管子尺寸为mm5.225hkgQm/08.20295.0t且8.0mT℃1.46mTmm5.225装订线查浮头式换热器基本参数得：mmDNNnmmLmA400,46,68,0053.0,5.4,6.2322，中心排管数为传热面积为由公式4/681020480036001000841231211uudVn得：管内流速smu/05.11满足管内常用的流速范围0.8~1.8m/s。2、管程数和管子的排列由参数表差得：毎程管长L=4.5m，管程数N=4，换热器总管数68tN；中心管排数为6cn管子排列方式选用正三角形排列；排管时管子中心距的大小主要与管子在管板上的面定方法有关，现选焊接法，知：管子中心距mmdt3225.103、壳体内径的确定采用多管程结构，取管板利用率8.0,则壳体内径为：/05.1NtD3108.0/683205.1D4、折流挡板的设计安装折流挡板可强迫壳程流体横过l管束以增加壳程流体的湍动程度和流动速度，从而增大传热系数，另外还起支撑作用。单壳程换热器只需设置横向折流挡板，本设计选用常用的弓形折流挡板，上下方向圆缺，且挡板下部开有小缺口。采用弓形折流板，取弓形折流板圆缺高度为壳体内径的25%，则切去smu/05.11L=4.5mN=468tN6cnmmt32mmD310圆整后取D=400mm装订线的圆缺高度为：Dh25.0挡板数块4411004500BN换热器中折流挡板是依靠拉杆和定距管固定的。结合壳体内径查得挡板间距可选为B=100mm。为防止壳程流体直接冲击管束，产生冲蚀，常将壳程接管在入口处加以扩大，以起缓冲作用。为防止流体分布不良或对管端的冲蚀，管程流体进出口接管常不采用轴向接管，而是在管箱上安装侧向接管。对于液体，接管中流体流速常去mmuN2~5.15、换热器进出口管径的确定水进口接管直径为mmuVdNS78360005.168.2044取标准管径mm80煤油进口接管直径为mmuVdNS9.92360041.101044取标准管径100mm四、列管换热器的核算1、传热系数的计算以外表面为基准的计算公式：1011010000111ddddRddRKm其中，（1）管程流体传热膜系数：mmh10044BNmmB100装订线KmWcuddbp23.038.03318.011102.5783599.0101050418310100505.102.010001020599..0023.0023.0（2）壳程流体的传热膜系数：当量直径为mmddtde1.201.1002参数：200378.03225110310101001330mtdBDSc壳程煤油的流速为：smSVuc/41.078.678.2009418107.080041.0101.203300udRee壳程流体传热膜系数为：KmWPRdwree231355.014.03155.0009.79905.113.01041.0210094180201.014.036.036.0管程污垢热阻121000344.0WKmR壳程污垢热阻120000172.0WKmR传热管内外径平均值为mmdddm5.2222520210传热管选用碳钢，管壁导热系数为1145KmW则可得总导热系数：KmW2102.5783℃22/9.799mW121000344.0WKmR120000172.0WKmR装订线002137.02025573712025000344.02025450025.0000172.09.79911111011010000ddddRddRKm则KmWK204...