MW汽轮机课程设计计算书
汽轮机课程设计
汽轮机参数：
容量：25MW
蒸汽初参数：压力:3.43Mpa 温度:435℃
排汽参数：冷却水温20℃背压：0.005～0.006Mpa (取0.005 Mpa)
前轴封漏汽与轴封加热器耗汽量为0.007D○,轴封加热器焓升21KJ/Kg
加热器效率ηjr=0.98
设计功率:Pr=25MW
最大功率P=25*(0.2～0.3)
1.近拟热力过程图
在焓熵图上选取进口参数P0=3.43MP a,t0=435℃,可得
h0=3304kJ/Kg.设进汽机构的节流损失△P0=0.04P0，可得调节级
压力=3.3MP a,并确定调节级前蒸汽状态点1（3.3MP a,
435℃）过1点作等比熵线向下交P Z线于2点，查得
h2t=2128KJ/Kg,整机理想比焓降（△h t mac）’
=h0-h2t=3304-2128=1176 KJ/Kg.选取汽轮机的内效率η=0.85，有
效比焓降△h i mac=（△h t mac）’*ηri=999.6KJ/Kg,排气比焓和
h z=2304kj/kg.在焓熵图上得排汽点Z，用直线连接1，Z，去两
点的中点沿等压线下移21-25Kj/Kg，用光滑曲线连接1，3两点，得热力过程曲线的近似曲线见图1，
图1
选取给水温度T=160℃回热级数:5
内效率η=0.85
主汽门和调节阀中节流损失△P0=(0.03～0.05)PO
排汽管中压力损失△P C=(0.02～0.06)P C
回热抽汽管中的压力损失△P E=(0.04～0.08)P E
2.汽轮机进汽量D○
ηm=0.99 ηg=0.97 m=1.15 △D=0.03D O
D0=/ h i macηmηg*m+△D=3.6*20000*1.15/(93*0.99*0.97) +0.03△D
=107.19 t/h
2.抽汽压力确定
采用大气式除氧器压力为0.118 MP A饱和温度为104.3℃
轴封加热器1# 2# 3# 4#
加热器号抽汽
压力Pe
抽汽
比焓
he
抽
汽
管
压
损
加热器
工作压
力Pe’
饱和
水温
度te’
饱和水
比焓
he’
出
口
端
差
给水
出口
温度
tw2
给水
出口
比焓
hw2
H1 0.9296 3024 8 0.8552 172.5 730.17 7 165.5 697.4 H2 0．48 2888 8 0．4416 147 619.27 7 140 592.4 Hd 0.1917 2764 8 0.1764 115.8 437.77 0 115.8 486.7 H3 0.09553 2644 8 0.08789 95.9 402.2 5 92.9 381.5 H4 0．03643 2492 8 0.03354 71.9 300.9 5 66.7 276.2
CY
3. 回热抽汽流量的计算
(1) H1高加
给水量 △D e =0.5 △D L1=0.77 △D C =1 Dfw=D 0-△D C +△D L1+△D ej
=107.19-1+0.77+0.5=107.46 t/h
抽汽量
△D e1(h e1-h e1’) ηjr = D fw (h W2-h w1)
21'11()
107.46(697.4592.04)
5.01()
0.98(3024730.17)
fw w w el jr e e D h h D h h η--?=
=
=--（t/h ）
（2）H2高加 抽汽量 21'2'22()107.46*105.28
55.07()0.98(2888619.27)
fw w w e e e jr
D h h D h h η-?=
=
=-- （t/h ）
H1疏水流入H2放热 ''1211'
22760.17619.275.01*0.2452888619.27
e e e e
e e e h h D D h h --?=?==-- (t/h) 考虑前轴封漏汽
'211'
223098619.27
0.77*0.842888619.2
l e l e l e e h h D D h h --?=?==-- (t/h) '221 5.070.2450.84 3.985e e ele l e D D D D ?=?-?-?=--= (t/h) (3) H d 除氧器
''
12121()ed ed e e l e cw w fw ed D h D D D h D h D h ?+?+?+?+=
112cw l e ed e fw D D D D D D +?+?+?+?=
2.35(/)ed D t h ?= 94.8(/)cw D t h =
(4)H3
低加
213'33105.46
95.65* 4.54(/)()(2644402.2)*0.98
w w e cw e e jr h h D D t h h h η-?===--(5)H4低
加
'
214
'
44''3433'
44'443105.4695.65* 4.64(/)()(2492300.9)0.98
402.2300.94.59*0.22(/)2492300.9
4.640.22 4.42(/)
w w e cw e e jr e e e e
e e e e e e e h h D D t h h h h h D D t h h h D D D t h η-?===----?=?==--?=?-?=-=回热系统的校验
1234
123450
e e ed e e D D D D D D ααααα?+?+?+?+?++++=
5.01 3.985 2.35 4.54 4.42
0.19342107.19
++++=
=
341094.8 4.54 4.42
0.8009107.19
cw e e l n D D D D D α-?-?+?--=
==
1
100.011
n
i
i α=-=<∑
4. 流经各级组蒸汽量及其内功率
调节级 0109.19(/)D t h =
0010()6133.653.6
i D h h P KW -==
第一级组 10107.191106.19(/)l D D D t h =-?=-=
1111
30983024
106.1921793.6 3.6
e i h h P D kw --=== 第二级组
211106.19 5.01101.18(/)e D D D t h =-?=-=
230242888
101.1838223.6
i P kw -==
第三级组
32297.175(/)e D D D t h =-?=
328882764
97.19
3347.93.6
i P kw -==
第四级组 4397.195 2.3594.85(/)ed D D D t h =-?=-=
427642644
94.848
31603.6
i P kw -==
第五级组 54394.875 4.4090.335(/)e D D D t h =-?=-=
526443492
90.335
3813.53.6
i P kw -==
第六级组 65490.335 4.4285.95(/)e D D D t h =-?=-=
624922304
86.53
4485.883.6
i P kw -==
整机内功率
6
06134217938223347316038144485i ij j P P ===++++++∑
26941kw =
5. 计算汽机装置的热经济性
机械损失: (1)22189.1(10.99)269m i m P P kw η=-=-= 汽机轴端功率: 22189.122226671n i m P P P kw =-=-= 发电机功率: 26671*0.9725870e n g P P kw η=== 内功率大于25000KW,合格 汽耗率: 0(.)1000107190
4.13()2130825870.78
kg kw h e D d P =
== 不抽汽估计汽耗率:
'0(.)001000107190
3.74()()107.19*999.62700.973.63.6kg kw h z m g D d D h h P η=
==-????
--????????
汽轮机装置的热耗率
(.)0() 4.13*(3304697.3)10765.67()kg kw h fw q d h h =-=-=
绝对电效率 36003600
33.44%10765.67
el q η=
==
6. 双列速度级的热力计算
（1） 速度级的选择
选择双列速度级（195-250KJ/Kg ）选择焓降为250kj/kg.故速度级的参数为：
0107.19(/)D t h = 0 3.43()P MPa = 0435t =℃ 250(/)t h kJ kg ?= 0.25a X =
1. 喷嘴热力计算 (1) 喷嘴理想焓降
'(1)250*0.85212.5(/)n t b gb b h h kj kg ?=?-Ω-Ω-Ω==
(2) 喷嘴进口状态参数
0 3.3P MPa = 03304/h kj kg = 00435t C = 3010.53/kg m ρ=
(3) 喷嘴出口状态参数
由△h n 可以从H-S 图上查得:
1 1.4p MPa = 31 6.25/t kg m ρ= 13091/t h kj kg =
(4) 喷嘴形状的确定
前后压比: 10 1.4
0.420.5463..3
n cr p p εε=
==<= 选用渐缩型喷嘴. (5) 喷嘴出口速度
理想速度:
1651.9(/)t c m s === 速度系数0.97?=
实际速度: 110.97*627.69632.36(/)t c c m s ?=== 喷嘴出口汽流偏转角1δ 喷嘴出口汽流方向角115o α=
1
1
1
sin()sin αδα+=
0sin150.2716256=
10.76o δ=
(6) 轮周速度u
10.25*632.36158.09(/)a u X c m s ===
(7) 速度级的平均直径d m
6060*158.09
1.0069()3.14*3000
m u d m n
π=
== (8)
喷嘴出口面积A n
277.51n A cm =
=
=
(9) 喷嘴出口高度l n
177.51 1.6sin 0.6*3.14*100.69*sin15
n n o
m A l cm e d πα=== 选取部分进汽度e=0.6则叶高l n =16mm>15mm
(10) 喷嘴损失n h ζ?
22(1)(10.99)*250*0.8512.56(/)n n h h kj kg ζ?=-=-=
2. 第一列动叶热力计算 (1) 动叶进口汽流的相对速度
(2) 根据C 1,U 1作速度三角形，由余弦定理可得：
1w =
482.03(/)
m s ==
1
111111sin()608.86sin15.13sin sin
463.62
o
c w αδβ--+==
20.87o =
(3) 动叶出口汽流相对速度
因为0b Ω= 则21482.03(/)t w w m s == 查图, 0.878b ?=
220.878*482.03423.22(/)b t w w m s ?===
复速级动叶出口汽流角21(35)o o
ββ=--
取0220.87317.87o o β=-= (4) 动叶绝对速度
2c =
275.93(/)
m s ==
1
12222cos 423.22cos17sin sin 275.93
o
w c βα--==
26.24o =
(5) 动叶进口状态参数
喷嘴出口实际状态点参数
动叶比焓 113091.512.563104/t n h h h kj kg ζ=+?=+= 由H-S 图查得动叶进口密度31 6.25/kg m ρ= (5)动叶进口高度 (△r △t 由表1-1查得)
'1b n n l l l r t =+?=+?+?
15.80.5 1.517.8mm =++=
(6)动叶出口面积
1071903360022106.27()0.93*482.03*6.25
b b b t t G A cm w μρ===
(b μ 由图
1-11查得)
(7)动叶出口高度 12106.27
18sin 0.6*3.14*100.6sin17.87
b b o
m A l mm e d πβ=
== '
1118.5180.5b b l mm -=-=
(8)动叶损失
22
222482.03(1)(10.878)26.6/22000
t
b w h kj kg ???=-=-= (9)动叶出口汽流状态参数
动叶出口比焓 21310426.63130.6(/)b h h h kj kg ?=+?=+=
查
H-S 图得:出口密度32 6.28/kg m ρ=
因为0b
Ω=则12p p =
3. 导叶热力计算
(1) 导叶中汽流的理想比焓降
0.05*25012.5(/)
gb gb t h h kj kg ?=Ω?==
(2)导叶出口汽流理想状态参数
由导叶进口状态( 第一列动叶出口状态)参数和△h gb 从H-S 图
查得
导叶出口压力 '
1 1.6p MPa =
导叶出口比焓 '123118/t gb h h h kj kg =-?=
导叶出口密度
'3
1 6.18/kg m ρ=
(3)导叶出口汽流理想速度
'1318.02(/)t c m s ===
导叶出口实际速度
''110.918*318.02291.94(/)gb t c c m s ?===
(gb ?由图1-18查取) 导叶出口汽流角
'12(510)26.64 5.6421o o o o o αα=--=-=
(4)导叶进口高度
'18.2220.2gb b b l l l r t mm =+?=+?+?=+=
(6) 导叶顶部漏汽量
'1()gbt t gb gb t G e d e μπδ?=+
gb m d d ≈ 'gb gb l l ≈
0.6*0.6*3.14(1.00690.021)*100.45(/)
gbt G kg s -?=+=
(7) 导叶出口面积
107190
2
3600
''10.45159.00.938*318.02*6.18
gb
gb gb t G A cm
c μρ-===
(8) 导叶出口高度
'1158.4423sin 0.6*3.14*100.69*sin 21gb
gb o
m A l mm e d πα===
'2320.8 2.8gb
gb l l mm -=-=
(9) 导叶损失
'2221318.02(1)(10.918)7.93/22000
t gb c h kj kg ??=-=-=
(10) 导叶出口汽流实际状态参数
导叶出口焓 ''1131187.933125.93/t gb h h h kj kg =+?=+= 由H-S 图查得导叶出口密度 '31 6.26/kg m ρ= 4. 第二列动叶热力计算 (1) 动叶中汽流的理想比焓降
''
0.1*25025/b b n h h kj kg ?=Ω?==
(2) 动叶出口汽流理想状态参数
'''213125.93253100.93/t b h h h kj kg =-?=-= 由H-S 图查得动叶出口压力 '
2 1.5p MPa =
动叶出口密度
'3
2 5.56/t kg m ρ=
(3) 动叶进口相对速度
'1w ==
155(/)m s =
'''
1
111
'
1sin 291.9sin 21sin 42.5155
o o
c w αβ-=== (4) 动叶出口汽流相对速度 相对理想速度
:
'2272.07/t w m s === 相对实际速度:
'''220.928*272.07252.48(/)b t w w m s ?===
('b ?由图1-18查得) 动叶出口汽流相对速度角
''21(78)42.514.528o o o o o ββ=--=-=
(5) 动叶出口汽流绝对速度
'2c ==
135.10(/)m s =
'''1122
2'
2sin 252.48sin 28sin sin 61.3135.10
o
o w c βα--=== (6) 动叶损失
'22
'
2
22207.07(1)(10.928) 5.13/22000t b w h kj kg ζ
??=-=-=
(7) 余速损失
'22'22135.109.1/22000
c c h kj kg ?===
(8) 动叶出口汽流实际状态参数
动叶出口实际比焓 '''
223100.93 5.13/t b h h h kj kg ζ=+=+
(9) 动叶进口高度
'''223225b gb gb l l l t r mm =+?=+?+?=+=
(10) 动叶顶部漏汽量
''''12()bt b b t G e d l μπδ?=+
由于'
b m d d =,'22b b l l =
根部反动度
''
''' 1.0069
1(1)1(10.1)0.0791.0070.025
b br
m
b b d d l Ω=--Ω=--=--
顶部反动度
'''
'' 1.0070.025
1(1)1(10.077)0.121.0070.025
b b bt
r b b d l d l --Ω=--Ω=--=++
'0.6*0.6*3.14(1.0070.025)*10bt G -?=+
0.78/kg s =
(11) 动叶出口面积
''107190'23600''''''2222 1.051800.943*272.07*5.56
b bt b b t t b t t G G G A cm w w μρμρ-?-====
('
b μ由图1-11查得) (12) 动叶出口高度
'2'2180
29sin 0.6*3.14*100.7sin 28
b b o
m A l mm e d πβ=== '2225.1250.1b b l l mm -=-=
5. 轮周功校核
1KG 蒸汽所做的轮周功
1''''
1111112222cos()cos cos cos 158.09632.36cos15.76275.93cos 26.64291.94cos 21135.10cos 61.3188.18/u o o o o
P u c c c c kj kg
αδααα??=++++??
??=+++??
=
2''12()u t n b gb b c P h h h h h h ζζζζ=?-?+?+?+?+?
250(12.5626.67.93 5.139.6)
188.54/kj kg
=-++++=
2111210.3%1%u u u
P P
P η-?==<
计算符合要求 6. 轮周效率
'
20()t n b gb b c u u t
h h h h h h h E h ζζζζη?-?+?+?+?+??==?
250(12.5626.67.93 5.139.6)
75.27%250
-++++=
=
7. 级内损失的计算 (1) 叶轮摩擦损失
'
3212
()1002
f u p k d
ρρ+?=
32158.09 6.25 6.181.2()1.00729.881002
kw +==
1
36003600*29.88
1.0035/107190
f
f p h kj k
g D ??=
=
=
(2) 叶高损失
'''
1122()/7n gb gb b b b b l l l l l l l l =++++++
(1620.22317.8182525.1)/7
20.72()
mm =++++++= 2
*188.1818.164(/)20.72
l u a h h kj kg l ?=?==
(3) 部分进汽损失
鼓风损失
31
(1)2
c w e a e B e X e ξ=--
310.4
0.55*
(10.6)*0.250.0028640.62
=--= 0.002864*2500.7161(/)w w u h h kj kg ξ?=?==
斥汽损失
20.016**0.250.6*1.007
n s e
a n z c X ed ξ==
0.0135=
00.0135*250 3.375/s s h E kj kg ξ?===
1.2 3.75 4.95(/)e w s h h h kj kg ?=?+?=+=
(4) 导叶及动叶顶部漏汽损失
''gbt bt
t u G G h h
G
?+??=
107190
3600
0.450.78
(118.1815) 4.26(/)kj kg +=
-=
8. 级的内功率
i i P G h =?
*''121071903600()*[250(12.5626.67.93 5.139.6 4.95 3.375 4.269.1)4957.4()
t n b gb b c e c f t G h h h h h h h h h h kw ζζζζ=?-?-?-?-?-?-?-?-?-?=-++++++++=
9. 级的内效率
0154.361.72%
250i i h E η?===
7. 压力级的确定及焓降的分配 1. 第一压力级的平均直径
1
m
d == =1.11m
2. 凝汽式汽轮机末级直径的估算
1660z m
d mm
=
=
=
4θ=
3. 平均理想焓降的计算 各级组的直径及反动度
各级的理想焓降估算
*
*0020,x ,0.037
c n P h h P ??=根据和由焓熵图可得
2
2 1.1512.337(
)87.73/0.431
t h kj kg ?== 2
3 1.2512.337()99.01/0.441
t h kj kg ?==
2
4 1.3512.337(
)88/0.441
t h kj kg ?== 2
5 1.3512.337()128.07/0.456
t h kj kg ?== 2
6 1.6612.337(
)135.84/0.50t h kj kg ?==
级的平均理想焓降
123456()
110.01/6
t t t t t t h h h h h h h kj kg
?+?+?+?+?+??=
=
级数目的确定
(1176250)(10.05)
(1)/10110.1
p t t Z h h α-+=?+?=
≈
比焓降分配辅助表格
8. 回热系统抽汽压力的重新确定
汽轮机课程设计说明书..
课程设计说明书 题目：12M W凝汽式汽轮机热力设计 2014年6月28 日
一、题目 12MW凝汽式汽轮机热力设计 二、目的与意义 汽轮机原理课程设计是培养学生综合运用所学的汽轮机知识，训练学生的实际应用能力、理论和实践相结合能力的一个重要环节。通过该课程设计的训练，学生应该能够全面掌握汽轮机的热力设计方法、汽轮机基本结构和零部件组成，系统地总结、巩固并应用《汽轮机原理》课程中已学过的理论知识，达到理论和实际相结合的目的。 重点掌握汽轮机热力设计的方法、步骤。 三、要求（包括原始数据、技术参数、设计要求、图纸量、工作量要求等） 主要技术参数： 额定功率：12MW ；设计功率：10.5MW ； ；新汽温度：435℃； 新汽压力：3.43MP a ；冷却水温：20℃； 排汽压力：0.0060MP a 给水温度：160℃；机组转速：3000r/min ； 主要内容： 1、确定汽轮机型式及配汽方式 2、拟定热力过程及原则性热力系统，进行汽耗量与热经济性的初步计算 3、确定调节级形式、比焓降、叶型及尺寸等 4、确定压力级级数，进行比焓降分配 5、各级详细热力计算，确定各级通流部分的几何尺寸、相对内效率、内功率与整机实 际热力过程曲线 6、整机校核，汇总计算表格 要求： 1、严格遵守作息时间，在规定地点认真完成设计；设计共计二周。 2、按照统一格式要求，完成设计说明书一份，要求过程完整，数据准确。 3、完成通流部分纵剖面图一张（一号图） 4、计算结果以表格汇总
四、工作内容、进度安排 1、通流部分热力设计计算（9天） （1）熟悉主要参数及设计内容、过程等 （2）熟悉机组型式，选择配汽方式 （3）蒸汽流量的估算 （4）原则性热力系统、整机热力过程拟定及热经济性的初步计算 （5）调节级选型及详细热力计算 （6）压力级级数的确定及焓降分配 （7）压力级的详细热力计算 （8）整机的效率、功率校核 2、结构设计（1天） 进行通流部分和进出口结构的设计 3、绘制汽轮机通流部分纵剖面图一张（一号图）（2天） 4、编写课程设计说明书（2天） 五、主要参考文献 《汽轮机课程设计参考资料》.冯慧雯 .水利电力出版社.1992 《汽轮机原理》（第一版）.康松、杨建明编.中国电力出版社.2000.9 《汽轮机原理》（第一版）.康松、申士一、庞立云、庄贺庆合编.水利电力出版社.1992.6 《300MW火力发电机组丛书——汽轮机设备及系统》（第一版）.吴季兰主编.中国电力出版社.1998.8 指导教师下达时间 2014 年6月 15 日 指导教师签字：_______________ 审核意见 系（教研室）主任（签字）
换热器计算步骤
第2章工艺计算 2.1设计原始数据 表2—1 2.2管壳式换热器传热设计基本步骤 （1）了解换热流体的物理化学性质和腐蚀性能 （2）由热平衡计算的传热量的大小，并确定第二种换热流体的用量。 （3）确定流体进入的空间 （4）计算流体的定性温度，确定流体的物性数据 （5）计算有效平均温度差，一般先按逆流计算，然后再校核 （6）选取管径和管流速 （7）计算传热系数，包括管程和壳程的对流传热系数，由于壳程对流传热系数与壳径、管束等结构有关，因此，一般先假定一个壳程传热系数，以计算K，然后再校核 （8）初估传热面积，考虑安全因素和初估性质，常采用实际传热面积为计算传热面积值的1.15~1.25倍 l （9）选取管长 （10）计算管数 N T （11）校核管流速，确定管程数 （12）画出排管图，确定壳径 D和壳程挡板形式及数量等 i （13）校核壳程对流传热系数 （14）校核平均温度差 （15）校核传热面积 （16）计算流体流动阻力。若阻力超过允许值，则需调整设计。
2.3 确定物性数据 2.3.1定性温度 由《饱和水蒸气表》可知，蒸汽和水在p=7.22MPa、t>295℃情况下为蒸汽，所以在不考虑开工温度、压力不稳定的情况下，壳程物料应为蒸汽，故壳程不存在相变。 对于壳程不存在相变，其定性温度可取流体进出口温度的平均值。其壳程混合气体的平均温度为： t=420295 357.5 2 + =℃（2-1） 管程流体的定性温度： T=310330 320 2 + =℃ 根据定性温度，分别查取壳程和管程流体的有关物性数据。 2.3.2 物性参数 管程水在320℃下的有关物性数据如下：【参考物性数据无机表1.10.1】 表2—2 壳程蒸气在357.5下的物性数据[1]：【锅炉手册饱和水蒸气表】 表2—3
(新)换热器的强度计算
确定了换热器的结构及尺寸以后，必须对换热器的所 有受压元件进行强度计算。因为管壳式换热器一般用 于压力介质的工况，所以换热器的壳体大多为压力容 器，必须按照压力容器的标准进行计算和设计，对于 钢制的换热器，我国一般按照GB150<<钢制压力容器>> 标准进行设计，或者美国ASME标准进行设计。对于其 它一些受压元件，例如管板、折流板等，可以按照我 国的GB151<<管壳式换热器>>或者美国TEMA标准进行 设计。对于其它材料的换热器，例如钛材、铜材等应 按照相应的标准进行设计。 下面提供一氮气冷却器的受压元件强度计算，以供 参考。该换热器为U形管式换热器，壳体直径500mm， 管程设计压力3.8MPa，壳程设计压力0.6MPa。详细强 度计算如下： 1.壳程筒体强度计算 2. 前端管箱筒体强度计算 3. 前端管箱封头强度计算 4. 后端壳程封头强度计算 5.管板强度计算 6. 管程设备法兰强度计算 7. 接管开孔补强计算 氮气冷却器(U形管式换热器)筒体计算 计算条件筒体简图 计算压力P c0.60MPa 设计温度 t100.00? C 内径D i500.00mm 材料16MnR(热轧) ( 板材) 试验温度许用应力[σ]170.00MPa 设计温度许用应力[σ]t170.00MPa 试验温度下屈服点σ s 345.00MPa 钢板负偏差C10.00mm 腐蚀裕量C2 1.00mm 焊接接头系数φ0.85 厚度及重量计算 计算厚度 δ == 1.04 mm 有效厚度δ e =δ n - C1- C2= 7.00mm 名义厚度δ n = 8.00mm 重量481.06Kg
汽轮机课设心得总结
汽轮机课设心得总结 经过两个星期的汽轮机课设,对我们而言收获颇丰。整个过程我们都认真完成，其中不免遇到很多问题，经过大家的齐心协力共同克服了它们，不仅从中熟悉了汽轮机的工作原理及流程，而且还获得了许多心得体会。 汽轮机是将蒸汽的热能转换为机械能的回转式原动机，是火电和核电的主要设备之一，用于拖动发电机发电。在大型火电机组中还用于拖动锅炉给水泵。 就凝汽式汽轮机而言，从锅炉产生的新蒸汽经由主阀门进入高压缸，再进入中压缸，再进入低压缸，最终进入凝汽器。蒸汽的热能在汽轮机内消耗，变为蒸汽的动能，然后推动装有叶片的汽轮机转子，最终转化为机械能。 除了凝汽式汽轮机，还有背压式汽轮机和抽汽式汽轮机，背压式汽轮机可以理解为没有低压缸和凝汽器的凝汽式汽轮机，它的出口压力较大，可以提供给供热系统或其它热交换系统。抽汽式汽轮机则是指在蒸汽流通过程中抽取一部分用于供热和或再热的汽轮机。 在设计刚进行时，我们也参考了从研究生那里借来的《设计宝典Xp》，但在使用过程中发现此软件只适用于单列级的计算而不适用于双列级，虽然如此，但我们在计算时也参考了其中的部分步骤。我们这次在设计之前又重新温习了《汽轮机原理》中所学的知识，因为汽轮机的热工转换是在各个级内进行的，所以研究级的工作原理是掌握整个汽轮机工作原理的基础，而级的定义是有一列喷嘴叶栅和紧邻其后的一列动叶栅构成的工作单元。在第一章第七节介绍了级的热力计算示例，书上是以国产N200-12.75/535/535型汽轮机某高压级为例，说明等截面直叶片级的热力计算程序，主要参考了喷嘴部分计算、动叶部分计算、级内损失计算和级效率与内功率的计算。为了保证汽轮机的高效率和增大汽轮机的单机功率就必须把汽轮机设计成多
换热器课程设计
课程实训任务书 课程石油装备设计综合实训 题目炼油厂柴油换热器的选用和设计 主要内容： 1.液化气工艺概述； 2.换热器的工艺计算； 3.换热器的结构设计； 4.换热器的强度校核； 5.换热器的结果汇总。 设计条件： 炼油厂用原油将柴油从1750C冷却至1300C，柴油流量为12500kg/h；原油初温为700C，经换热后升温到1100C。换热器的热损失可忽略。操作压力为60KPa 管、壳程阻力压降均不大于30KPa。污垢热阻均取0.0003Pa s。 主要参考资料： [1] GB150-2011，压力容器[S] . [2]郑津洋，董其伍，桑芝富.过程设备设计[M] .北京：化学工业出版社,2010. [3]JB 4731-2005，钢制卧式容器[S] . [4]JB4712-2007，容器支座[S]. [5] JB 4715-1992，固定管板式换热器型式与基本参数[S]. 完成期限2013年3月24日 指导教师 专业负责人 2013年2月25日
目录 第1章液化气工艺及流程图概述 (1) 1.1液化石油气工艺概述 (1) 1.1.1液化石油气的特点 (1) 1.1.2液化石油气的来源 (1) 1.1.3液化石油气的提取 (2) 第2章列管式换热器的选用与工艺设计 (4) 2.1列管式换热器的概述 (4) 2.2 初算换热器的传热面积 (4) 2.3主要工艺及结构基本参数的计算 (6) 2.4管、壳程压强降的校验 (9) 2.5总传热系数的校验 (12) 2.6列出所涉及换热器的结构基本参数 (14) 第3章换热器的结构设计 (15) 3.1 筒体部分计算 (15) 3.2 椭圆封头厚度 (16) 3.3 管板选取 (17) 3.4 法兰选取 (17) 3.5 鞍式支座 (19) 3.6 接管 (19) 第4章换热器的强度校核 (21) 4.1 计算容器重量载荷的支座反力 (21) 4.2 筒体轴向应力验算 (21) 4.3 鞍座处的切向剪应力校核 (23) 4.4 鞍座处筒体周向应力验算 (24) 第5章设计结果汇总 (26) 参考文献 (27)
热力发电厂课程设计计算书详解
热力发电厂课程设计
指导老师:连佳 姓名:陈阔 班级:12-1 600MW 凝汽式机组原则性热力系统热经济性计算 计算数据选择为A3，B2，C1 1.整理原始数据的计算点汽水焓值 已知高压缸汽轮机高压缸进汽节流损失：δp 1=4%，中低压连通管压损δp 3=2%, 则 ）（MPa 232.232.24)04.01('p 0=?-=; p ’4=(1-0.02)x0.9405=0.92169; 由主蒸汽参数：p 0=24.2MPa ，t 0=566℃，可得h0=3367.6kJ/kg; 由再热蒸汽参数：热段： p rh =3.602MPa ，t rh =556℃， 冷段：p 'rh =4.002MPa ，t 'rh =301.9℃， 可知h rh =3577.6kJ/kg ，h'rh =2966.9kJ/kg ，q rh =610.7kJ/kg 。 1.2编制汽轮机组各计算点的汽水参数（如表4所示）
1.1绘制汽轮机的汽态线，如图2所示。
1.3计算给水泵焓升： 1.假设给水泵加压过程为等熵过程； 2.给水泵入口处水的温度和密度与除氧器的出 口水的温度和密度相等； 3.给水泵入口压力为除氧器出口压力与高度差产生的静压之和。 2.全厂物质平衡计算 已知全厂汽水损失：D l =0.015D b （锅炉蒸发量），锅炉为直流锅炉，无汽包排污。 则计算结果如下表：（表5） 3.计算汽轮机各级回热 抽汽量 假设加热器的效率η=1
（1）高压加热器组的计算 由H1，H2，H3的热平衡求α1，α2，α3 063788.0) 3.11068.3051()10791.1203(111fw 1=--?==ητααq 09067.06 .9044.2967)6.9043.1106(063788.0/1)1.8791079(1h h -212fw 221=--?--?=-=q d w d w ）（αηταα154458 .009067.0063788.0212=+=+=αααs 045924 .02.7825.3375) 2.7826.904(154458.0/1)1.7411.879(h h -332s23fw 3=--?--=-=q d d w w ）（αηταα200382 .0154458.0045924.02s 33=+=+=αααs （2）除氧器H4的计算 进除氧器的份额为α4’；176 404.0587.43187.6) 587.4782.2(200382.0/1)587.4741.3(h h -453s34fw 4=--?--=-=q w w d ）（’αηταα 进小汽机的份额为αt 根据水泵的能量平衡计算小汽机的用汽份额αt
列管式换热器课程设计计算过程的参考
根据给定的原始条件，确定各股物料的进出口温度，计算换热器所需的传热面积，设计换热器的结构和尺寸，并要求核对换热器压强降是否符合小于30 kPa的要求。各项设计均可参照国家标准或是行业标准来完成。具体项目如下： 设计要求： 1.某工厂的苯车间，需将苯从其正常沸点被冷却到40℃；使用的冷 却剂为冷却水，其进口温度为30℃，出口温度自定。 2.物料（苯）的处理量为1000 吨/日。 3.要求管程、壳程的压力降均小于30 kPa。 1、换热器类型的选择。 列管式换热器 2、管程、壳程流体的安排。 水走管程，苯走壳程，原因有以下几点： 1.苯的温度比较高，水的温度比较低，高温的适合走管程，低温适合走壳程 2.传热系数比较大的适合走壳程，水传热系数比苯大 3.干净的物流宜走壳程。而易产生堵、结垢的物流宜走管程。 3、热负荷及冷却剂的消耗量。 冷却介质的选用及其物性。按已知条件给出，冷却介质为水，根进口温度t1=30℃，冷却水出口温度设计为t2=38℃，因此平均温度下冷却水物性如下： 密度ρ=994kg/m3粘度μ2=0.727Χ10-3Pa.s 导热系数λ=62.6Χ10-2 W/(m.K) 比热容Cpc=4.184 kJ/(kg.K) 苯的物性如下： 进口温度：80.1℃出口温度：40℃ 密度ρ=880kg/m3粘度μ2=1.15Χ10-3Pa.s 导热系数λ=14.8Χ10-2 W/(m.K) 比热容Cpc=1.6 kJ/(kg.K) 苯处理量：1000t/day=41667kg/h=11.57kg/s 热负荷：Q=WhCph（T2-T1）=11.57×1.6×1000×(80.1-40)=7.4×105W 冷却水用量：Wc=Q/[c pc(t2-t1)]=7.4×105/[4.184×1000×(38-30)]=22.1kg/s
热力发电厂课程设计计算书
热 力 发 电 厂 课 程 设 计 指导老师:连佳 姓名:陈阔 班级:12-1
600MW 凝汽式机组原则性热力系统热经济性计算 计算数据选择为A3，B2，C1 1.整理原始数据的计算点汽水焓值 已知高压缸汽轮机高压缸进汽节流损失：δp 1=4%，中低压连通管压损δp 3=2%, 则 ）（MPa 232.232.24)04.01('p 0=?-=; p ’4=(1-0.02)x0.9405=0.92169; 由主蒸汽参数：p 0=24.2MPa ，t 0=566℃，可得h0=3367.6kJ/kg; 由再热蒸汽参数：热段： p rh =3.602MPa ，t rh =556℃， 冷段：p 'rh =4.002MPa ，t 'rh =301.9℃， 可知h rh =3577.6kJ/kg ，h'rh =2966.9kJ/kg ，q rh =610.7kJ/kg 。 1.2编制汽轮机组各计算点的汽水参数（如表4所示）
1.1绘制汽轮机的汽态线，如图2所示。 1.假设给水泵加压过程为等熵过程； 2.给水泵入口处水的温度和密度与除氧器的出 口水的温度和密度相等； 3.给水泵入口压力为除氧器出口压力与高度差 产生的静压之和。 2.全厂物质平衡计算 已知全厂汽水损失：D l=0.015D b（锅炉蒸发量），锅炉为直流锅炉，无汽包排污。 则计算结果如下表：（表5）
3.计算汽轮机各级回热抽汽量 假设加热器的效率η=1 （1）高压加热器组的计算 由H1，H2，H3的热平衡求α1，α2，α3 063788.0) 3.11068.3051() 10791.1203(111fw 1=--?== ητααq 09067 .06 .9044.2967)6.9043.1106(063788.0/1)1.8791079(1h h -2 12fw 22 1 =--?--?= -= q d w d w ）（αηταα154458 .009067.0063788.0212=+=+=αααs 045924 .02 .7825.3375) 2.7826.904(154458.0/1)1.7411.879(h h -3 32s23fw 3=--?--= -= q d d w w ）（αηταα200382.0154458.0045924.02s 33=+=+=αααs （2）除氧器H4的计算 进除氧器的份额为α4’； 176 404.0587.4 3187.6) 587.4782.2(200382.0/1)587.4741.3(h h -4 53s34fw 4=--?--= -= q w w d ）（’αηταα 进小汽机的份额为 αt 根据水泵的能量平衡计算小汽机的用汽份额αt 1 .31)(4t =-pu mx t h h ηηα 即 056938 .09 .099.0)8.25716.3187(1 .31=??-=t α 0.1011140.0569380.044173t 44=+=+=ααα’ 根据除氧器的物质平衡，求αc4 αc4+α’4+αs3=αfw 则αc4=1-α’4-αs3=0.755442 表6 小汽机参数表
热力发电厂课程设计样本
热力发电厂 课程设计计算书 题目: 600MW凝汽式机组全厂原则性热力系统计算 专业: 火电厂集控运行 班级: 火电062班 学号: 姓名: 王军定 指导教师: 周振起 目录
1.本课程设计的目的..................... 错误!未定义书签。 2.计算任务............................. 错误!未定义书签。 3.计算原始资料......................... 错误!未定义书签。 4.计算过程............................. 错误!未定义书签。 4.1全厂热力系统辅助性计算........... 错误!未定义书签。 4.2原始数据整理及汽态线绘制......... 错误!未定义书签。 4.3全厂汽水平衡..................... 错误!未定义书签。 4.4各回热抽汽量计算及汇总........... 错误!未定义书签。 4.5汽轮机排汽量计算与校核........... 错误!未定义书签。 4.6汽轮机汽耗量计算................. 错误!未定义书签。 5.热经济指标计算....................... 错误!未定义书签。 5.1.汽轮机发电机组热经济性指标计算 .. 错误!未定义书签。 5.2.全厂热经济指标计算.............. 错误!未定义书签。 6.反平衡校核........................... 错误!未定义书签。 7.参考文献............................. 错误!未定义书签。
换热器结构设计及强度计算说明书
摘要 本次设计的题目为汽提塔冷凝器。汽提塔冷凝器是换热器的一种应用，这里我设计成浮头式换热器。浮头式换热器是管壳式换热器系列中的一种，它的特点是两端管板只有一端与外壳固定死，另一端可相对壳体滑移，称为浮头。浮头式换热器由于管束的膨胀不受壳体的约束，因此不会因管束之间的差胀而产生温差热应力，另外浮头式换热器的优点还在于拆卸方便，易清洗。在化工工业中应用非常广泛。本文对浮头式换热器进行了整体的设计，按照设计要求，在结构的选取上，采用了1-2型，即壳侧一程，管侧两程。首先，通过换热计算确定换热面积与管子的根数初步选定结构。然后按照设计的要求以及一系列国际标准进行结构设计，之后对各部分进行校核。 本次毕业设计任务是流量为3500kg/h，浮头式换热器的机械设计，工作压力管程为0.43MPa、壳程为0.042MPa，工作温度管程为61℃、壳程为80℃。 通过本次毕业设计，我熟悉了浮头式换热器的工艺流程，掌握了浮头式换热器的结构及计算方法，了解了浮头式化热器的制造要求及安装过程。但是，限于经验不足和水平有限，一定存在缺点甚至错误之处，敬请老师批评指正。 关键词：换热器；浮头式；管程；壳程
Abstract The topic of my study is the design of . is one of applications heat exchanger.In here, my design is the floating head heat exchanger. The floating head heat exchanger is a special type of tube and shell heat exchanger. It is special for its floating head. One of its tube sheet is fixed，while another can float in the shell，so called floating head. As the tubes can expand without the restriction of the shell，it can avoid thermal stress. Another advantage is that it can be dismantled and clean easily . It is widely used in chemical industry. In this study an overall design of the floating head heat exchanger is carried out .According to the demand the type 1-2 is chosen to be the basic type，which has one segment in shell and two segment in tubes. First，heat transfer is calculated to determine the heat exchange surface area and the number of tubes that needed. Then，according to the request and standards，structural of system is well designed. After that，the finite element analysis of the shell is completed. The graduation design task is 3500kg/h flow of the floating head heat exchanger, the mechanical design, working pressure tube 0.4 3MP, shell, work process of 0.042MP for 61 ℃, the temperature tube for 80 ℃shell cheng. Through the graduation design, I am familiar with the floating head heat exchanger process, mastered the structure of floating head heat exchanger and calculation method of floating head, learned the heat exchanger is manufacturing requirements and installation process. But, due to lack of experience and limited ability, certain shortcomings and even mistakes, please the teacher criticism and corrections. KEY WORDS：HEAT EXCHANGER；FLOATING HEAD；TUBE-SIDE；SHELL-SIDE
换热器的强度计算
确定了换热器的结构及尺寸以后，必须对换热器的所有受压元件进行强度计算。因为管壳式换热器一般用于压力介质的工况，所以换热器的壳体大多为压力容器，必须按照压力容器的标准进行计算和设计，对于钢制的换热器，我国一般按照GB150<<钢制压力容器>>标准进行设计，或者美国ASME标准进行设计。对于其它一些受压元件，例如管板、折流板等，可以按照我国的GB151<<管壳式换热器>>或者美国TEMA标准进行设计。对于其它材料的换热器，例如钛材、铜材等应按照相应的标准进行设计。 下面提供一氮气冷却器的受压元件强度计算，以供参考。该换热器为U形管式换热器，壳体直径500mm，管程设计压力3.8MPa，壳程设计压力0.6MPa。详细强度计算如下： 1.壳程筒体强度计算 2. 前端管箱筒体强度计算 3. 前端管箱封头强度计算 4. 后端壳程封头强度计算 5.管板强度计算 6. 管程设备法兰强度计算 7. 接管开孔补强计算
P ]= P ]=
= =
壳程设计压力 管程设计压力 壳程设计温度 管程设计温度 壳程筒体壁厚 管程筒体壁厚 换热器公称直径 ( c 型 ) ( d 型 )
( b d 型 ) ( b c 型 ) ( c d 型 ) ( c 型） ( d 型 ) = 106.81 金属横截面积 0.00 436.43 量直径 0.80 按 : = 按 : = 0 0.00 = 0 0.00 = 0 0.00 0.00 0.2696 和 0.0000 取、大值
= 0 = 0 = 0 = 0 = 0 = 0 = 工况 = = 工况 = 只有壳程设计压力 管程设计压力 只有管程设计压力 = 壳程设计压力 壳程设计压力 设计压力 3.21 ≤[q]
25MW汽轮机课程设计计算书
汽轮机课程设计 汽轮机参数： 容量：25MW 蒸汽初参数：压力:3.43Mpa 温度:435℃ 排汽参数：冷却水温20℃背压：0.005～0.006Mpa (取0.005 Mpa) 前轴封漏汽与轴封加热器耗汽量为0.007D○,轴封加热器焓升21KJ/Kg 加热器效率ηjr=0.98 设计功率:Pr=25MW 最大功率P=25*(0.2～0.3) 1.近拟热力过程图 在焓熵图上选取进口参数P0=3.43MP a,t0=435℃,可得 h0=3304kJ/Kg.设进汽机构的节流损失△P0=0.04P0，可得调节级 压力=3.3 MP a,并确定调节级前蒸汽状态点1（3.3 MP a, 435℃） 过1点作等比熵线向下交P Z线于2点，查得h2t=2128KJ/Kg,整 机理想比焓降（△h t mac）’=h0-h2t=3304-2128=1176KJ/Kg.选取汽 轮机的效率η=0.85，有效比焓降△h i mac=（△h t mac）’*ηri=999.6
KJ/Kg,排气比焓和h z=2304kj/kg.在焓熵图上得排汽点Z，用直线连接1，Z，去两点的中点沿等压线下移21-25Kj/Kg，用光滑曲线连接1，3两点，得热力过程曲线的近似曲线见图1， 图1 选取给水温度T=160℃回热级数:5 效率η=0.85 主汽门和调节阀中节流损失△P0=(0.03～0.05)PO 排汽管中压力损失△P C=(0.02～0.06)P C 回热抽汽管中的压力损失△P E=(0.04～0.08)P E 2.汽轮机进汽量D○ ηm=0.99 ηg=0.97 m=1.15 △D=0.03D O D0=/ h i macηmηg*m+△D=3.6*20000*1.15/(93*0.99*0.97)
化工原理设计换热器设计计算
化工单元操作与单元设备设计任务书 任务书之十一 拟采用常压筛板(浮阀)塔分离苯-甲苯混合液。已知原料流量为4000kg/h，原料含苯组成30%（摩尔百分数，下同），精馏分离使塔顶产品苯含量不低于97%，塔底产品甲苯含量不低于98%；沸点进料，沸点回流，操作回流比可取2.0；要求产品进入贮罐的温度不低于50℃，原料贮罐贮料、产品贮罐要满足八小时生产任务。设计任务： ? 1.画出流程方框图和带控制点工艺流程图 ? 2.做分离全过程做物料衡算与热量衡算 ? 3. 做换热器设计与精馏塔设计 （1）换热器设计——塔底产品冷却器设计 上述精馏生产过程中，需要将塔底产品从80℃冷却至45℃，要求换热器的管程和壳程压降不大于10kpa，试选用合适的换热器。 （2）精馏塔（筛板或浮阀）设计 完成上述分离任务所需的精馏塔相关设计。 原始数据：精馏塔塔顶压强：4 kpa（表压），单板压降不超过0.7kPa，冷却循环水温度：25℃，饱和水蒸汽压力：0.25Mpa(表压)，设备型式：筛板(浮阀)塔，建厂地区压力：1atm 组长： 叶敏萍060 组员： 张光华030 贾国柱011 薛进军059 陈科云006 邢祥龙057
【设计方案】 【一】、选择换热器的类型 （1）、两流体的温度变化情况： 热流体进口的温度80℃ 出口的温度45℃ 冷流体的进口温度25℃ 出口温度35℃ （注）、该换热器用凉水塔水冷却，初步确定选用带有膨胀节的固定板式换热器。 （2）、流动空间及流速的确定： 由于利用凉水塔水冷却，而易结垢，为方便清洗，应使水走管程，甲苯走壳程。选用φ25㎜*2.5㎜的碳钢管，管内流速为Ui=0.5m/s 。 【二】、确定物性参数 （1）、平均温度差 （2）、定性温度 T=﹙T1+T2﹚／2=﹙80+45﹚÷2=62.5℃ ; t=﹙t1+t2﹚／2=﹙35+25﹚÷2=30℃ 平均温差 Δt1=﹙80-35)=45℃ ;Δt2=﹙45-25﹚=20℃ Δt1/Δt2=45/20=2.25 Δt1/Δt2＞2 Δ t ′m=﹙Δt1-Δt2﹚／㏑﹙Δt1÷Δt2﹚ =(45—20) ÷ln(45÷20)=30.83℃
列管式换热器课程设计(含有CAD格式流程图和换热器图)
X X X X 大学 《材料工程原理B》课程设计 设计题目： 5.5×104t/y热水冷却换热器设计 专业： ----------------------------- 班级： ------------- 学号： ----------- 姓名： ---- 日期： --------------- 指导教师： ---------- 设计成绩：日期：
换热器设计任务书
目录 1.设计方案简介 2.工艺流程简介 3.工艺计算和主体设备设计 4.设计结果概要 5.附图 6.参考文献
1.设计方案简介 1.1列管式换热器的类型 根据列管式换热器的结构特点，主要分为以下四种。以下根据本次的设计要求，介绍几种常见的列管式换热器。 （1）固定管板式换热器 这类换热器如图1-1所示。固定管板式换热器的两端和壳体连为一体，管子则固定于管板上，它的结余构简单；在相同的壳体直径内，排管最多，比较紧凑；由于这种结构式壳测清洗困难，所以壳程宜用于不易结垢和清洁的流体。当管束和壳体之间的温差太大而产生不同的热膨胀时，用使用管子于管板的接口脱开，从而发生介质的泄漏。 （2）U型管换热器 U型管换热器结构特点是只有一块管板，换热管为U型，管子的两端固定在同一块管板上，其管程至少为两程。管束可以自由伸缩，当壳体与U型环热管由温差时，不会产生温差应力。U型管式换热器的优点是结构简单，只有一块管板，密封面少，运行可靠；管束可以抽出，管间清洗方便。其缺点是管内清洗困难；哟由于管子需要一定的弯曲半径，故管板的利用率较低；管束最内程管间距大，壳程易短路；内程管子坏了不能更换，因而报废率较高。此外，其造价比管定管板式高10%左右。 （3）浮头式换热器 浮头式换热器的结构如下图1-3所示。其结构特点是两端管板之一不与外科固定连接，可在壳体内沿轴向自由伸缩，该端称为浮头。浮头式换热器的优点是党环热管与壳体间有温差存在，壳体或环热管膨胀时，互不约束，不会产生温差应力；管束可以从壳体内抽搐，便与管内管间的清洗。其缺点是结构较复杂，用材量大，造价高；浮头盖与浮动管板间若密封不严，易发生泄漏，造成两种介质的混合。
换热器设计计算步骤
换热器设计计算步骤 1. 管外自然对流换热 2. 管外强制对流换热 3. 管外凝结换热 已知：管程油水混合物流量 G ( m 3/d)，管程管道长度 L (m)，管子外径do (m)， 管子内径di (m)，热水温度 t ℃， 油水混合物进口温度 t 1’, 油水混合物出口温度 t 2” ℃。 1. 管外自然对流换热 1.1 壁面温度设定 首先设定壁面温度，一般取热水温度和油水混合物出口温度的平均值，t w ℃， 热水温度为t ℃，油水混合进口温度为'1t ℃，油水混合物出口温度为"1t ℃。 "w 11 t ()2 t t =+ 1.2 定性温度和物性参数计算 管程外为水，其定性温度为1()K -℃ 21 ()2 w t t t =+ 管程外为油水混合物，定性温度为'2t ℃ ''"2111 ()2t t t =+ 根据表1油水物性参数表，可以查得对应温度下的油水物性参数值 一般需要查出的为密度ρ (3/kg m ),导热系数λ(/())W m K ?，运动粘度2(/)m s ，体积膨胀系数a 1()K -，普朗特数Pr 。
表1 油水物性参数表 水 t ρ λ v a Pr 10 999.7 0.574 0.000001306 0.000087 9.52 20 998.2 0.599 0.000001006 0.000209 7.02 30 995.6 0.618 0.000000805 0.000305 5.42 40 992.2 0.635 0.000000659 0.000386 4.31 50 998 0.648 0.000000556 0.000457 3.54 60 983.2 0.659 0.000000478 0.000522 2.99 70 997.7 0.668 0.000000415 0.000583 2.55 80 971.8 0.674 0.000000365 0.00064 2.21 90 965.3 0.68 0.000000326 0.000696 1.95 100 958.4 0.683 0.000000295 0.00075 1.75 油 t ρ λ v a Pr 10 898.8 0.1441 0.000564 6591 20 892.7 0.1432 0.00028 0.00069 3335 30 886.6 0.1423 0.000153 1859 40 880.6 0.1414 9.07E-05 1121 50 874.6 0.1405 5.74E-05 723 60 868.8 0.1396 3.84E-05 493 70 863.1 0.1387 0.000027 354 80 857.4 0.1379 1.97E-05 263 90 851.8 0.137 1.49E-05 203 100 846.2 0.1361 1.15E-05 160 1.3 设计总传热量和实际换热量计算 0m v Q Cq t Cq t ρ=?=?v v C q t C q t αρβρ=?+?油油水水 C 为比热容/()j kg K ?，v q 为总体积流量3 /m s ，αβ分别为在油水混合物中 油和水所占的百分比，t ?油水混合物温差，m q 为总的质量流量/kg s 。 实际换热量Q 0Q Q *1.1/0.9= 0.9为换热器效率，1.1为换热余量。 1.4 逆流平均温差计算
汽轮机课程设计
15 第二部分 使用说明书 一、软件简介 汽轮机课程设计教学软件《设计宝典Xp 》是由蚂蚁虫工作室马唯唯开发的。适合热动及相关专业汽轮机课程设计使用。设计汽轮机级数不超过12级。 软件特点： 1．查焓熵图由计算机查取，快速，准确。输入输出采用了OLE 高级拖放技术，自动截取数据，无需手动输入。（参见《焓熵查表通》介绍） 2．《新视图1.0》包含了设计中的所有视图，可以直接打印，可以查取各个系数。 3．可以自动生成设计报告。 4．可以随时查看每一步或者每一级的详细计算过程。 5．可以模拟组装汽轮机通流部分。 6．支持dbf 到 xls 文件格式转换。 7．强大的数据逻辑性检测将大大减少人为的错误。 8．可以设计个性化界面。 9．可以播放背景音乐。 软件安装最低要求： 1．中央处理器为80486或更高。 2．已设虚拟内存的计算机要求内存在4MB 以上， 未设虚拟内存的计算机内存
至少要16MB内存，安装后不少于15MB的自由空间。 3．与windows配套的鼠标。 《新视图1.0》介绍 (1)《新视图1.0》中包含了课程设中使用的各幅图，每一幅图中的符号都有解释，只需鼠标移到符号上即可。 (2)系数采用鼠标移动查取。当鼠标移动时，横纵坐标值会变化。 (3)压力级平均直径确定采用作图法，Array采用计算机作图，快速准确。点击详细过程 可以看到每一段的长度，改变比例尺寸后会 从新量取。 《焓熵查表通》介绍 理论来源： 焓熵查表采用国际公式化委员会（IFC） 提供的标准计算公式。 软件特点； (1)计算和输出可采用国际单位和工程 单位。系统默认已知参数为国际单位。 (2)查出来参数与水／水蒸气性质表上 的数据有所误差。误差均小于1/100。 (3)采用了自动对位数字输入，系统会 自动切换成英文状态输入小数。 (4)可以判断在计算机范围内的两个性 质参数对应的状态。 (5)可以根据焓值来判断熵值的大小范 围。 (6)数据可以手动输入也可以使用拖放 技术。 操作说明： (1)焓、熵、压力、比容、一般取4位小数，温度和干度一般取2位小数进行计算。 (2)如果想计算另一种单位制下的结果，选择单位制后一定要点确定才能生效。 (3)建议查焓熵图时采用拖放技术，它可以自动截取有效数据，减少人为判断。设计经常要使用焓熵查表通，你可以点击就可以缩小为一个标题栏大小，它悬浮在主界面上，要展开只需点一下“焓熵查表通”这几个字。在数据上点击并按住鼠标左 键，数据上显示一只表示系统已抓取该数据，按住鼠标左键实现拖动。 16
板式换热器的计算方法
板式换热器的计算方法 板式换热器的计算是一个比较复杂的过程，目前比较流行的方法是对数平均温差法和NTU 法。在计算机没有普及的时候，各个厂家大多采用计算参数近似估算和流速-总传热系数曲线 估算方法。目前，越来越多的厂家采用计算机计算，这样，板式换热器的工艺计算变得快捷、 方便、准确。以下简要说明无相变时板式换热器的一般计算方法，该方法是以传热和压降准 则关联式为基础的设计计算方法。 以下五个参数在板式换热器的选型计算中是必须的： 总传热量(单位:kW). 一次侧、二次侧的进出口温度 一次侧、二次侧的允许压力降 最高工作温度 最大工作压力 如果已知传热介质的流量，比热容以及进出口的温度差，总传热量即可计算得出。 温度 T1 = 热侧进口温度 * A3 F7 y& G7 S+ Q T2 = 热侧出口温度 3 s' _% s5 s. T" D0 q4 b t1 = 冷侧进口温度 & L8 ~: |; B: t2 M2 w$ z t2= 冷侧出口温度 热负荷 热流量衡算式反映两流体在换热过程中温度变化的相互关系，在换热器保温良好，无热损失的情况下，对于稳态传热过程，其热流量衡算关系为：0 B N/ I" A+ m0 z' H9 ~ （热流体放出的热流量）=（冷流体吸收的热流量） 在进行热衡算时，对有、无相变化的传热过程其表达式又有所区别。 （1）无相变化传热过程 式中 Q----冷流体吸收或热流体放出的热流量，W；# Q/ p3 p: I4 ~0 N' I) W mh,mc-----热、冷流体的质量流量，kg/s；+ Z: I9 b- h9 h" r3 P) {/ ^ Cph,Cpc------热、冷流体的比定压热容，kJ/(kg·K)；6 L8 t6 b3 o& m/ n T1,t1 ------热、冷流体的进口温度，K； T2,t2------热、冷流体的出口温度，K。 （2）有相变化传热过程 两物流在换热过程中，其中一侧物流发生相变化，如蒸汽冷凝或液体沸腾，其热流量衡 算式为：& w3 v) j4 I4 R 一侧有相变化1 Y# e$ B6 c& z% C3 W- W* J 两侧物流均发生相变化，如一侧冷凝另一侧沸腾的传热过程 式中
管壳式换热器设计-课程设计
一、课程设计题目 管壳式换热器的设计 二、课程设计内容 1．管壳式换热器的结构设计 包括：管子数n，管子排列方式，管间距的确定，壳体尺寸计算，换热器封头选择，容器法兰的选择，管板尺寸确定塔盘结构，人孔数量及位置，仪表 接管选择、工艺接管管径计算等等。 2. 壳体及封头壁厚计算及其强度、稳定性校核 （1）根据设计压力初定壁厚； （2）确定管板结构、尺寸及拉脱力、温差应力； （3）计算是否安装膨胀节； （4）确定壳体的壁厚、封头的选择及壁厚，并进行强度和稳定性校核。 3. 筒体和支座水压试验应力校核 4. 支座结构设计及强度校核 包括：裙座体（采用裙座）、基础环、地脚螺栓 5. 换热器各主要组成部分选材，参数确定。 6. 编写设计说明书一份 7. 绘制2号装配图一张，Auto CAD绘3号图一张（塔设备的）。 三、设计条件 气体工作压力 管程：半水煤气0.75MPa 壳程：变换气 0.68 MPa 壳、管壁温差55℃，t t ＞t s 壳程介质温度为220-400℃，管程介质温度为180-370℃。 由工艺计算求得换热面积为140m2，每组增加10 m2。 四、基本要求 1.学生要按照任务书要求，独立完成塔设备的机械设计； 2.设计说明书一律采用电子版，2号图纸一律采用徒手绘制； 3.各班长负责组织借用绘图仪器、图板、丁字尺；学生自备图纸、橡皮与铅笔； 4.画图结束后，将图纸按照统一要求折叠，同设计说明书统一在答辩那一天早上8：30前，由班长负责统一交到HF508。 5.根据设计说明书、图纸、平时表现及答辩综合评分。 五、设计安排
内容化工设备设 计的基本知 识管壳式换热 器的设计计 算 管壳式换热 器结构设计 管壳式换热器 设计制图 设计说明书的 撰写 设计人李海鹏 吴彦晨 王宜高 六、说明书的内容 1.符号说明 2.前言 （1）设计条件； （2）设计依据； （3）设备结构形式概述。 3.材料选择 （1）选择材料的原则； （2）确定各零、部件的材质； （3）确定焊接材料。 4.绘制结构草图 （1）换热器装配图 （2）确定支座、接管、人孔、控制点接口及附件、内部主要零部件的轴向及环向位置，以单线图表示； （3）标注形位尺寸。 （4）写出图纸上的技术要求、技术特性表、接管表、标题明细表等 5.壳体、封头壁厚设计 （1）筒体、封头及支座壁厚设计； （2）焊接接头设计； （3）压力试验验算； 6.标准化零、部件选择及补强计算： （1）接管及法兰选择：根据结构草图统一编制表格。内容包括：代号，PN,DN,法兰密封面形式，法兰标记，用途）。补强计算。 （2）人孔选择：PN,DN,标记或代号。补强计算。 （3）其它标准件选择。 7.结束语：对自己所做的设计进行小结与评价，经验与收获。 8.主要参考资料。 【格式要求】： 1.计算单位一律采用国际单位； 2.计算过程及说明应清楚； 3.所有标准件均要写明标记或代号； 4.设计说明书目录要有序号、内容、页码；