列管式换热器

列管式换热器列管式换热器目录 1、概述 ............................................... 2 2、工艺说明 ........................................... 2 2.1工艺名称 ........................................ 2 2.2操作条件 ........................................ 2 3、机械设计 ................................

列管式换热器目录 1、概述 ............................................... 2 2、工艺说明 ........................................... 2 2.1工艺名称 ........................................ 2 2.2操作条件 ........................................ 2 3、机械设计 ........................................... 2 3.1设计参数 ........................................ 2 3.2、计算总传热系数 ................................. 3 3.2.1、热流量 .................................... 3 3.2.2、冷却水用量 ................................ 3 3.3、工艺结构尺寸 ................................... 3 4、零部件的选择........................................ 4 4.1 人孔选择........................................ 4 4.2容器法兰的选择 .................................. 4 5、总结 ............................................... 5 主要参考文献 1、概述目前列管式换热器产品达到了一个成熟阶段,凭借其高效、节能、环保的优势, 在各行业领域中被频繁使用, 并被用以替换原有管壳式和翅片式换热器,取得了很好的效果。此次，我们结合脱碳工艺，依据列管式换热器设计的设计原理进行设计 2、工艺说明 2.1工艺名称列管式换热器设计设备型式 :固定管板式换热器 2.2操作条件 (1)冷却介质:循环水入口温度 15? 出口温度 28? (2)允许压降:管程不大于0.1MPa 壳程不大于30KPa 3、机械设计 3.1设计参数确定物性参数 160，60T,,110:C2媒介的定性温度: 密度 ρ0,780kg/m3 定压比热容 Cp0,2.20kJ/kg? 热导率 λ0,0.138W/m? 粘度 μ0,0.536mPa)s 28，15T,,21.5:C2 水的定性温度: 密度 ρi,997.7kg/m3 定压比热容 Cpi,4.183kJ/kg? 热导率 λi,0.601W/ m? 粘度 μi,0.955m Pa)s 3.2、计算总传热系数 3.2.1、热流量 Q,mc,T,17000，2.20，(160,60),374000000p0 kJ/h=1038.8 KW 平均传热温差 ?tm1=(?t1-?t2)/?(?t1/?t2)=(132-45)/?(132/45) ,t,160,28,132,t,60,15,4512式中:? ,? ,t,80.84m求得? 3.2.2、冷却水用量 Q37400000m,,,68777ic,t4.183，(28,15)pi (kg/h) 3.3、工艺结构尺寸在决定管数和管长时，首先要选定管内流速ui，按书中表 6-1冷却水走管程的流速为1—3.5 m/s，取流速为ui=1.7m/s，设所需单管程数为n，选用? 25mmX2传热管(碳钢)的内径为0.021m，从管内体积流量 68777,23,1n，0.021，1.7，3600,,68.9m,h4997,7Vi= 计算求得n=33根按单程计算，所需传热管长度为 A44.62,,17.2(m),nd3.14，0.025，33s0 L= 4，36,144选用4.5m长的管，4管程，则一台换热器的总管数根。查附录十九得相近固定管板式换热器的主要参数可对数据做如下核算: 总管数144n,,,361管程数4每程的管数你，管程流通面积 222S,(,4)(0.021)，36,0.01246m，与查的的0.0125 m十分接近。 4、零部件的选择 4.1 人孔选择人孔的结构:既有承受压力的筒节、端盖、法兰、密封垫片、紧固件等受压元件，也有安置与启闭端盖所需要的轴、销、耳、把手等非受压件。人孔类型:从是否承压来看有常压人孔和承压人孔。从人孔所用法兰类型来看，承压人孔有板式平焊法兰人孔、带颈平焊法兰人孔和带颈对焊法兰人孔，在人孔法兰与人孔盖之间的密封面，根据人孔承压的高低、介质的性质，可以采用突面、凹凸面、榫槽面或环连接面。。人孔标准 HG21524-95规定PN?1.0Mpa时只能用带颈平焊法兰人孔或带颈对焊法兰人孔。容器上开设人孔规定当Di>1000时至少设一个人孔，压力容器上的开孔最好是圆形的，人孔公称直径最小尺寸为φ400?。综合考虑选择水平吊盖带颈对焊法兰人孔(HG21524-95) 4.2容器法兰的选择 (1)、材质:根据容器接触介质和温度、压力条件确定。 (2)、法兰类型:可供选择的容器法兰有三种，即甲型平焊法兰、乙型平焊法兰和长颈对焊法兰。其标准号为JB4700,4707—92 5、总结此次对于列管式换热器的设计，我们查找了大量的资料，结合脱碳工艺，依据列管式换热器设计的设计原理进行设计。由于初次设计，不太会，因此我们在进行设计的时候按照参考书上提供的模版用新的数据代替原来的数据。尽管如此，第一次计算的结果还是不符合要求，改了之后差强人意。从设计结果可看出，若要保持总传热系数，温度越大、换热管数越多，折流板数越多、壳径越大，这主要是因为物质的出口温度增高，总的传热温差下降，所以换热面积要增大，才能保证Q和K。因此，换热器尺寸增大，金属材料消耗量相应增大。通过这个设计，我们可以知道，为提高传热效率，降低经济投入，设计参数的选择十分重要。主要参考文献 [1]《化工原理》天津大学化工原理教研室编天津:天津大学出版社. (1999) [2]《换热器》秦叔经、叶文邦等，化学工业出版社(2003) [3]《化工原理(第三版)上、下册》谭天恩、窦梅、周明华等，化学工业出版社(2006) [4]《化工过程及设备设计》华南工学院化工原理教研室(1987)

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