换热器课程设计1

合集下载

换热器课程设计文档

换热器课程设计文档

换热器课程设计文档一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握换热器的基本原理、类型、结构和计算方法,能够运用所学知识分析和解决实际工程问题。

具体分为以下三个部分:1.知识目标:(1)掌握换热器的基本原理和作用;(2)了解不同类型的换热器及其特点;(3)熟悉换热器的结构组成和计算方法。

2.技能目标:(1)能够分析实际工程中的换热问题,并选择合适的换热器;(2)能够运用换热器计算方法,准确计算换热器的性能参数;(3)具备一定的创新能力和解决问题的能力。

3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对能源工程领域的兴趣和热情;(2)培养学生严谨的科学态度和团队协作精神;(3)培养学生关注环保、节能和可持续发展意识。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.换热器的基本原理:介绍换热器的工作原理、热传递方式及换热效果的影响因素。

2.换热器的类型:分类介绍不同类型的换热器,如管式换热器、板式换热器、壳管式换热器等,并分析其优缺点。

3.换热器的结构组成:详细讲解换热器的主要组成部分,如壳体、管束、换热管、支架等,以及它们的作用和选型依据。

4.换热器计算方法:介绍换热器的传热计算、阻力计算和面积计算等方面的方法。

5.换热器在实际工程中的应用:分析换热器在能源、化工、环保等领域的应用案例,培养学生解决实际问题的能力。

三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用以下几种教学方法:1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握换热器的基本原理、类型和计算方法。

2.案例分析法:分析实际工程中的换热器应用案例,使学生能够将理论知识应用于实际问题。

3.实验法:安排实验课程,让学生亲自动手操作,加深对换热器结构和工作原理的理解。

4.讨论法:学生进行小组讨论,培养学生的团队协作能力和创新思维。

四、教学资源为实现教学目标,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的换热器教材,为学生提供系统、全面的学习资料。

2.参考书:推荐学生阅读相关领域的参考书籍,丰富学生的知识体系。

换热器结构原理课程设计

换热器结构原理课程设计

换热器结构原理课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握换热器的基本结构及其工作原理,理解不同类型换热器的特点与应用场景。

2. 使学生了解换热过程中的热量传递机制,包括传导、对流和辐射。

3. 帮助学生理解换热器在设计过程中涉及的参数计算,如传热系数、温差、流体流量等。

技能目标:1. 培养学生运用所学知识分析实际换热器案例,提出优化方案的能力。

2. 让学生掌握换热器设计的基本方法和步骤,具备一定的换热器选型、设计和计算能力。

3. 培养学生运用专业软件或工具进行换热器性能模拟和优化的技能。

情感态度价值观目标:1. 激发学生对换热器及热交换技术的兴趣,培养其探索精神和创新意识。

2. 培养学生关注能源利用和环境保护,认识到换热器在节能减排中的重要作用。

3. 培养学生的团队协作意识和沟通能力,使其在换热器设计过程中能够与他人有效合作。

本课程针对高年级学生,结合换热器结构原理的学科特点,强调理论与实践相结合,注重培养学生的实际操作能力和解决实际问题的能力。

课程目标旨在让学生掌握换热器相关知识,提升其专业技能,同时培养其情感态度价值观,为今后的学习和工作打下坚实基础。

二、教学内容1. 换热器基本概念:介绍换热器的定义、分类及用途,分析各类换热器的工作原理和结构特点。

教材章节:第一章 换热器概述2. 热量传递机制:讲解传导、对流和辐射三种热量传递方式在换热过程中的作用和计算方法。

教材章节:第二章 热量传递基础3. 换热器设计参数:阐述换热器设计中所涉及的主要参数,如传热系数、温差、流体流量等,并进行相关计算。

教材章节:第三章 换热器设计参数及计算4. 换热器选型与设计:介绍换热器选型原则、设计方法和步骤,结合实际案例进行分析。

教材章节:第四章 换热器选型与设计5. 换热器性能模拟与优化:教授学生运用专业软件或工具对换热器性能进行模拟和优化,提高换热效率。

教材章节:第五章 换热器性能模拟与优化6. 换热器在实际工程中的应用:分析换热器在能源、化工、环保等领域的应用案例,探讨换热技术的现状与发展趋势。

换热器课程设计本科论文

换热器课程设计本科论文

换热器课程设计说明书学院:班级:姓名:学号:指导教师:目录1.换热器课程设计任务书 (1)1.1.设计题目: (1)1.2.操作条件: (1)1.3.设备型式: (1)1.4、设计要求: (1)2.热交换器设计方案的确定 (1)2.1管壳式换热器的简介 (1)2.1.1工作原理 (2)2.1.2分类 (2)2.1.3主要技术特性: (3)2.2 试算并初选换热器规格 (3)2.2.1流体流动途径的确定 (3)2.2.2设备材料的选择 (3)3.换热器热力计算 (3)3.1 确定物性数据 (4)3.2 计算总传热系数 (5)3.2.1 热流量 (5)3.2.2 平均传热温差 (5)3.2.3 冷却水用量 (5)3.2.4 总传热系数 (5)3.3 传热面积的计算 (6)4 .工艺结构尺寸 (6)4.1管数和传热管数 (6)4.2平均传热温差校正及壳程数 (7)4.3 传热管排列和分程方法 (7)4.4壳体内径 (8)4.5折流板数 (8)4.6接管 (8)5.换热器校核设计 (9)5.1 热量核算 (9)5.1.1壳程对流传热系数 (9)5.1.2管程对流传热系数 (9)5.1.3传热系数K (10)5.1.4传热面积S (10)5.2 换热器内流体的流动阻力 (11)5.2.1管程流动阻力 (11)5.2.2壳程阻力 (11)6.设计结果汇总表 (12)7.换热器示意图、管子草图、折流板 (14).参考资料 (15)设计总结 (16)前言在工程中, 将某种流体的热量以一定的传热方式传递给他种流体的设备, 成为热交换器。

热交换器在工业生产中的应用极为普遍, 制冷工业中蒸汽压缩式制冷机或吸收式制冷机中的蒸发器、冷凝器;制糖工业和造纸工业的糖液蒸发器和纸浆蒸发器, 都是热交换器的应用实例。

在化学工业和石油化学工业的生产过程中, 应用热交换器的场合更是不胜枚举。

根据热交换器在生产中的地位和作用, 它应满足多种多样的要求。

课程设计换热器的设计

课程设计换热器的设计

课程设计换热器的设计一、教学目标本课程的设计目标是使学生掌握换热器的基本原理、设计方法和计算技巧。

知识目标要求学生了解换热器的类型、工作原理及其在工程中的应用;技能目标要求学生能够运用传热学的基本原理,进行换热器的设计和计算;情感态度价值观目标则在于培养学生的创新意识和解决实际问题的能力。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括换热器的基本原理、类型及其设计方法。

具体内容包括:换热器的基本概念、传热基本方程、对流传热、换热器类型(包括空气冷却器、水冷却器、热交换器等)、换热器的设计方法及计算技巧。

三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法,包括讲授法、案例分析法、实验法等。

在讲授基本原理和设计方法的同时,通过案例分析让学生了解换热器在实际工程中的应用,通过实验操作让学生亲手实践,加深对换热器原理的理解。

四、教学资源为了支持教学内容的实施,我们将准备丰富的教学资源,包括教材、参考书、多媒体资料、实验设备等。

教材和参考书将用于理论知识的讲解和拓展,多媒体资料将用于形象地展示换热器的工作原理和设计方法,实验设备则用于学生的实践操作。

五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等多个方面,以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。

平时表现主要考察学生的课堂参与度、提问回答等情况;作业则是对学生学习进度的实时跟踪,要求学生在规定时间内完成;考试则是检验学生对课程知识的掌握程度,包括期中和期末考试。

通过这些评估方式,教师能够全面了解学生的学习情况,为后续教学提供依据。

六、教学安排本课程的教学安排将根据课程内容和学生的实际情况进行设计。

教学进度将确保在有限的时间内完成所有教学任务,教学时间将合理安排,既不过于紧张,也不过于宽松。

教学地点将选择适合进行课程教学的环境,如教室、实验室等。

同时,教学安排还将考虑学生的作息时间、兴趣爱好等因素,以提高学生的学习效果。

七、差异化教学为了满足不同学生的学习需求,本课程将根据学生的不同学习风格、兴趣和能力水平进行差异化教学。

化工单元课程设计换热器

化工单元课程设计换热器

化工单元课程设计换热器一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握换热器的基本概念、分类及工作原理;2. 使学生了解换热器在化工生产中的应用,以及其在单元操作中的重要性;3. 引导学生掌握换热器的设计计算方法,并能运用相关公式进行简单计算。

技能目标:1. 培养学生运用所学知识分析和解决实际化工生产中换热器相关问题的能力;2. 提高学生运用计算工具进行换热器设计计算的操作技能;3. 培养学生查阅相关资料、进行团队合作和沟通交流的能力。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对化工单元操作中换热器的学习兴趣,激发他们探索科学问题的热情;2. 引导学生认识到化工生产中换热器在节能减排、提高生产效率方面的重要性,增强环保意识;3. 培养学生严谨、认真、负责的学习态度,以及团结协作、共同进步的团队精神。

课程性质:本课程为化工单元操作课程,以换热器为教学主题,侧重于理论联系实际,培养学生的实际操作能力。

学生特点:学生已具备一定的化学基础知识和化工单元操作概念,具有较强的学习能力和实践欲望。

教学要求:结合学生特点,注重启发式教学,引导学生主动参与课堂讨论和实践活动,提高他们的理论知识和实际操作技能。

通过课程目标分解,使学生在掌握基本概念、原理和方法的基础上,能够独立完成换热器设计计算任务,为后续课程学习打下坚实基础。

二、教学内容1. 换热器基本概念:介绍换热器的定义、分类及其在化工生产中的应用;教材章节:第二章第一节。

2. 换热器工作原理:分析各类换热器的工作原理及优缺点;教材章节:第二章第二节。

3. 换热器设计计算方法:讲解换热器设计的基本原理,包括热量平衡、对数平均温差等;教材章节:第二章第三节。

4. 换热器设计计算实例:分析具体案例,使学生掌握换热器设计计算的实际操作步骤;教材章节:第二章第四节。

5. 换热器选型与应用:介绍换热器在化工生产中的选型原则及实际应用;教材章节:第二章第五节。

6. 换热器操作与维护:讲解换热器的操作要点、维护保养及故障处理;教材章节:第二章第六节。

换热器课程设计任务书09(1)-烟道式

换热器课程设计任务书09(1)-烟道式

烟道式光管钢管换热器设计计算(1)一、设计任务:设计某一有色熔炼炉烟气余热加热助燃空气的烟道式钢管换热器。

二、设计条件如下:1) 地下水平烟道的断面尺寸:mm 1700mm 1392⨯=⨯H W 2) 烟气成分(V/V , %)3) 入换热器的平均烟气标况流量:V h =2.15m 3/s; 4) 入换热器烟气温度:t h,i =700℃; 5) 入换热器空气标况流量:V c =1.55 m 3/s; 6) 入换热器空气温度:t c,i =20℃; 7) 出换热器空气温度:t c,o =350℃;三、设计工作要求:(1)确定换热器结构:(2)换热器热计算(包括设计计算与流体出口温度校验计算) (3)流体流动压降计算 (4)换热器技术性能 (5)总结(6)上交材料:设计说明书,换热器总图(1#)(手画)参考文献[1] 机械工程手册电机工程手册编辑委员会.机械工程设计手册(动力设备卷)(第二版). 北京:机械工业出版社,1997[2] 有色冶金炉设计手册编委会.有色冶金炉设计手册.北京:冶金工业出版社,2000 [3] 余建祖.换热器原理与设计.北京:北京航空航天大学出版社,2006 [4] T.Kuppan.换热器设计手册.北京:中国石化出版社,2004一、设计任务:设计某一有色熔炼炉烟气余热加热助燃空气的烟道式光管钢管换热器。

二、设计条件如下:1) 地下水平烟道的断面尺寸:mm 1700mm 1392⨯=⨯H W 2) 烟气成分(V/V , %)3) 入换热器的平均烟气标况流量:Vh=2.15m3/s; 4) 入换热器烟气温度:t h,i =750℃; 5) 入换热器空气标况流量:Vc=1.55 m3/s; 6) 入换热器空气温度:t c,i =20℃; 7) 出换热器空气温度:t c,o =350℃;三、设计工作要求:(1)确定换热器结构:(2)换热器热计算(包括设计计算与流体出口温度校验计算) (3)流体流动压降计算 (4)换热器技术性能 (5)总结(6)上交材料:设计说明书,换热器总图(1#)(手画)参考文献[1] 机械工程手册电机工程手册编辑委员会.机械工程设计手册(动力设备卷)(第二版). 北京:机械工业出版社,1997[2] 有色冶金炉设计手册编委会.有色冶金炉设计手册.北京:冶金工业出版社,2000 [3] 余建祖.换热器原理与设计.北京:北京航空航天大学出版社,2006 [4] T.Kuppan.换热器设计手册.北京:中国石化出版社,2004一、设计任务:设计某一有色熔炼炉烟气余热加热助燃空气的烟道式光管钢管换热器。

化工原理换热器课程设计(1)

化工原理换热器课程设计(1)

化工原理换热器课程设计(1)化工原理换热器课程设计1. 选题背景换热器作为化工过程中不可或缺的热交换设备,其设计与应用非常重要。

对于化工专业的学生来说,了解换热器的基本原理、分类、设计及实践应用非常有必要。

本课程设计旨在帮助学生深入了解化工原理换热器的相关知识,并能够运用所学的理论知识进行设计和实践。

2. 课程目标通过本课程设计,学生应能:(1)理解换热器的基本原理和应用;(2)掌握换热器设计的基本流程和方法;(3)运用所学的理论知识进行换热器设计和实践。

3. 课程内容(1)第一部分:换热器基本原理1. 换热器的定义及分类2. 换热器基本原理3. 换热器的热力性能(2)第二部分:换热器设计1. 换热器设计的基本流程2. 换热器设计的基本方法3. 换热器的参数和设计要求(3)第三部分:换热器实践1. 换热器的制造工艺2. 换热器的安装和调试3. 换热器运行中的故障处理4. 换热器的维护与管理4. 课程方法本课程设计采用面授课程和实践教学相结合的教学方法。

通过理论讲授和实践操作相结合的方式,使学生能够全面深入地了解到化工原理换热器的相关知识,并能够掌握换热器的基本设计方法和实践操作技巧。

5. 课程评价为了评价学生的学习效果,本课程设计采用多元化的评价方式。

包括学生的课堂表现、课后作业、设计报告和考试评分等多种方式评价学生的学习效果,以增强学生的学习动力,提高学生的学习效果。

6. 课程展望本课程设计的目标是帮助学生深入了解化工原理换热器的相关知识,掌握换热器的基本设计方法和实践操作技巧,为其未来从事相关行业工作打下扎实的基础。

同时本课程设计也综合了大量的实践案例,将有助于学生将理论知识与实践技巧相结合,更好地应对未来的工作挑战。

化工原理课程设计换热器

化工原理课程设计换热器

化工原理课程设计 换热器一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解并掌握换热器的基本工作原理,包括热传导、对流和辐射在换热过程中的作用。

2. 学生能够掌握换热器类型及适用范围,了解各类换热器的结构特点及优缺点。

3. 学生能够运用热量平衡原理,进行换热器的热力计算,掌握换热器设计的基本方法。

技能目标:1. 学生能够运用相关公式,对换热器进行选型和计算,提高解决实际工程问题的能力。

2. 学生能够通过查阅资料,了解并掌握换热器材料的选用原则,提高材料应用能力。

3. 学生能够运用CAD等软件绘制换热器简图,提高绘图技能。

情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱化学工程,关注化工设备,具备良好的职业素养。

2. 培养学生严谨的科学态度,提高团队合作意识,培养沟通与协作能力。

3. 培养学生节能环保意识,关注换热器在化工生产过程中的节能减排作用。

课程性质:本课程为化工原理课程的一部分,侧重于换热器的原理、计算和应用。

学生特点:学生为高中二年级学生,具有一定的物理和化学知识基础,对工程问题有一定的好奇心。

教学要求:结合学生特点,通过实例分析、计算练习和小组讨论等形式,使学生掌握换热器相关知识,提高解决实际问题的能力。

教学过程中注重启发式教学,引导学生主动探究和思考。

在教学评估中,关注学生的学习成果,及时调整教学策略,确保教学目标的有效实现。

二、教学内容1. 换热器原理:包括热传导、对流和辐射的基本概念,换热器的基本工作原理及热量传递过程。

相关教材章节:第二章第四节《热量传递的基本原理》2. 换热器类型与结构:介绍各类换热器(如管壳式、板式、空气冷却式等)的结构、特点、应用范围及优缺点。

相关教材章节:第三章第一节《换热器的类型与结构》3. 换热器选型与计算:讲解换热器选型原则,热量平衡原理,换热器热力计算方法及步骤。

相关教材章节:第三章第二节《换热器的选型与计算》4. 换热器材料:介绍换热器常用材料及其选用原则,分析不同材料的性能和适用场合。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

化工原理课程设计设计题目:换热器专业:过程装备与控制工程学号:07学生姓名:2010年6月28日目录一:设计任务和设计条件 (1)二:确定设计方案 (1)三:确定物性数据 (2)四:估算传热面积 (2)五:工艺结构尺寸 (3)六:换热器核算 (4)七、强度设计计算 (9)八、参考文献: (15)一:设计任务和设计条件某生产过程的流程如图3-20所示。

反应器的混合气体经与进料物流换热后,用循环冷却水将其从110℃进一步冷却至60℃之后,进入吸收塔吸收其中的可溶性组分。

已知混合气体的流量为239301kg h ,压力为6.9MPa ,循环冷却水的压力为0.4MPa ,循环水的入口温度为29℃,出口的温度为39℃,试设计一列管式换热器,完成生产任务。

已知:混合气体在85℃下的有关物性数据如下(来自生产中的实测值)密度 3190kg m ρ= 定压比热容1 3.297p c kj kg =℃ 热导率10.0279w m λ=℃ 粘度51 1.510Pa s μ-=⨯循环水在34℃下的物性数据:密度 31994.3kg m ρ= 定压比热容1 4.174p c kj kg =K 热导率10.624w m λ=K 粘度310.74210Pa s μ-=⨯二:确定设计方案1.选择换热器的类型两流体温度的变化情况:热流体进口温度110℃ ,出口温度60℃;冷流体进口温度29℃,出口温度39℃,该换热器用循环冷却水冷却,冬季操作时,其进口温度会降低,考虑到这一因素,估计该换热器的管壁温度和壳体温度之差较大,因此初步确定选用浮头式换热器。

2.管程安排从两物流的操作压力看,应使混合气体走管程,循环冷却水走壳程。

但由于循环冷却水较易结垢,若其流速太低,将会加快污垢增长速度,使换热器的热流量下贱,所以从总体考虑,应使循环水走管程,混和气体走壳程。

三:确定物性数据定性温度:对于一般气体和水等低黏度流体,其定性温度可取流体进出口温度的平均值。

故壳程混和气体的定性温度为T=260110+ =85℃管程流体的定性温度为t=3422939=+℃根据定性温度,分别查取壳程和管程流体的有关物性数据。

对混合气体来说,最可靠的无形数据是实测值。

若不具备此条件,则应分别查取混合无组分的有关物性数据,然后按照相应的加和方法求出混和气体的物性数据。

混和气体在85℃下的有关物性数据如下(来自生产中的实测值):密度 3190kg m ρ= 定压比热容1 3.297p c kj kg =℃ 热导率10.0279w m λ=℃ 粘度51 1.510Pa s μ-=⨯循环水在34℃ 下的物性数据:密度 31994.3kg m ρ= 定压比热容1 4.174p c kj kg =K 热导率10.624w m λ=K 粘度310.74210Pa s μ-=⨯四:估算传热面积1.热流量111t c m Q p ∆==239301×3.297×(110-60)=3.94×107kj/h =10944kw2.平均传热温差先按照纯逆流计算,得: 逆m t ∆=K3.48)296039110ln()2960()39110(=-----3.传热面积为求得传热面积A ,需先求出传热系数K ,而K 值又与给热系数、污垢热阻等有关。

在换热器的直径、流速等参数均未确定时,给热系数也无法计算,所以只能进行试算。

假设K=313W/(㎡k)则估算的传热面积为A=237243.483131010944m t K Q m =⨯⨯=∆4.冷却水用量 i pi t c Q m ∆=h kg s kg /943200/26210174.410944==⨯= 五:工艺结构尺寸1.管径和管内流速选用Φ25×2.5较高级冷拔传热管(碳钢),取管内流速u 1=1.3m/s 。

2.管程数和传热管数可依据传热管内径和流速确定单程传热管数6463.102.0785.03.994/262422=⨯⨯==u d V n i s π 按单程管计算,所需的传热管长度为 m n d A L s o 3.14646025.014.3724≈⨯⨯==π 按单程管设计,传热管过长,宜采用多管程结构。

根据本设计实际情况,采用标准设计,现取传热管长l=7m ,则该换热器的管程数为)(273.14管程≈==l L N p 传热管总根数 Nt=646×2=1292(根) 3.平均传热温差校正及壳程数平均温差校正系数有52939601101221=--=--=t t T T R 124.02911029391112=--=--=t T t t P 按单壳程,四管程结构,查图5-19(a )得 96.0=ψ平均传热温差 46.448.30.96=⨯=∆=∆逆m m t t ψ℃由于平均传热温差校正系数大于0.9,同时壳程流体流量较大,故取单壳程合适。

4.传热管排列和分程方法采用组合排列法,即每程内均按正三角形排列,隔板两侧采用正方形排列。

取管心距t=1.25d 0,则t=1.25×25=31.25≈32(mm)隔板中心到离其最近一排管中心距离按式(3-16)计算S=t/2+6=32/2+6=22㎜ 各程相邻管的管心距为44㎜。

管数的分成方法,每程各有传热管646根,其前后关乡中隔板设置和介质的流通顺序按图3-14选取。

5.壳体内径 采用多管程结构,壳体内径可按式(3-19)估算。

取管板利用率η=0.7 ,则壳体内径为D=1.05t )(14447.0/12923205.1/mm N T =⨯=η按卷制壳体的进级档,可取D=1400mm6.折流板 采用圆缺折流板,去弓形之流板圆缺高度为壳体内径的25%,则切去的圆缺高度为h=0.25×1400=350m ,故可取h=360mm取折流板间距B=0.3D ,则B=0.3×1400=420mm ,可取B 为450mm 。

折流板数目N B =146.14145070001≈=-=-折流板间距传热管长折流板圆缺面水平装配,见图3-15。

7.其他附件拉杆数量与直径按表3-9选取,本换热器壳体内径为1400mm ,故其拉杆直径为Ф12拉杆数量不得少于10。

壳程入口处,应设置防冲挡板,如图3-17所示。

8.接管壳程流体进出口接管:取接管内气体流速为s m u /101=,则接管内径为307.00114.3)903600/(30139244VD 1=⨯⨯⨯==πμ圆整后可取管内径为310mm 。

管程流体进出口接管:取接管内液体流速s m u /5.22=,则接管内径为366.05.214.3)3.9943600/(94320042=⨯⨯⨯=D圆整后去管内径为370mm六:换热器核算1. 热流量核算(1)壳程表面传热系数 用克恩法计算 据式(5-72) 14.03155.0010)(Pr Re 36.0wed μμλα= 当量直径e d =m d d t oo 02.0]423[422=-ππ 壳程流通截面积1427.0)032.0025.01(45.145.0)1(=-⨯=-=t d BD s o o (m 2) 壳程流体流速及其雷诺数分别为s m u o /2.51427.0)903600/(239301=⨯=624000105.1902.502.0Re 5=⨯⨯⨯=-o 普朗特数773.10279.0105.110297.3Pr 53-⨯⨯⨯=粘度校正 1)(14.0≈wμμK m w o ⋅=⨯⨯⨯=23155.0/1.996773.162400002.00279.036.0α (2)管内表面传热系数 据式(5-63a )4.08.0Pr Re 023.0iii d λα=管程流体流通截面积2028.02129202.042=⨯⨯=πi S 管程流体流速 s m u i /299.12028.0)3.9943600/(943200=⨯=3306310742.03.994299.102.0Re 3=⨯⨯⨯=- 普朗特数96.4624.010742.010174.4Pr 33=⨯⨯⨯=]./[561896.43306302.0624.0023.024.08.0)(k m W i =⨯⨯⨯=α(3)污垢热阻和管壁热阻 按表5-5,可取管外侧污垢热阻 kw k m R o /4.02⋅=管内侧污垢热阻kw k m R i /58.02⋅= 管壁热阻按式λbR w =计算,依附录4查表知,碳钢在该条件下的热导率为45.3w/(m ·K)。

所以)/(000055.03.450025.02w k m R w ⋅==(4) 传热系数e K 依式(5-11c )有)]/([415)1.99610004.05.2225000055.020*******.020*******(1)1(12k m W R d d R d d R d d K oo m o w i o i i i o e ⋅=++⨯+⨯+⨯=++++=αα(5)传热面积裕度 依式(5-23)可得所计算传热面积Ac 为)(5684.464151010944231m t K Q A m e c =⨯⨯=∆=该换热器的实际传热面积为Ap271012927025.014.3m lN d A T o p =⨯⨯⨯==π该换热器的面积裕度为%25568568710=-=-=ccp A A A H传热面积裕度合适,该换热器能够完成生产任务。

2. 壁温计算因为管壁很薄,而且壁热阻很小,故管壁温度可按式3-42计算。

由于该换热器用循环水冷却,冬季操作时,循环水的进口温度将会降低。

为确保可靠,取循环冷却水进口温度为15℃,出口温度为39℃计算传热管壁温。

另外,由于传热管内侧污垢热阻较大,会使传热管壁温升高,降低了壳体和传热管壁温之差。

但在操作初期,污垢热阻较小,壳体和传热管间壁温差可能较大。

计算中,应该按最不利的操作条件考虑,因此,取两侧污垢热阻为零计算传热管壁温。

于是,按式4-42有ncnmc ww t T t αααα11++=式中液体的平均温度m t 和气体的平均温度分别计算为=m t 0.4×39+0.6×15=24.6℃ =m T (110+60)/2=85℃==i c αα5852w/㎡·k ==o n αα925.7w/㎡·k 传热管平均壁温8.327.925/15852/17.925/6.245852/85=++=w t ℃壳体壁温,可近似取为壳程流体的平均温度,即T=85℃。

壳体壁温和传热管壁温之差为 2.528.3285=-=∆t ℃。

该温差较大,故需要设温度补偿装置。

相关文档
最新文档