循环水冷却器设计说明书
炉水循环泵及其冷却系统说明书
炉水循环泵及其冷却系统说明书产品型号： SG—1025/18.3—M837产品型号： 1025t/h亚临界控制循环锅炉编号： 837—1—8616编制：王智昶校对：徐南洪主任设计师：审核：徐琴批准：吴国明中华人民共和国上海锅炉厂1995年 4月说明对于炉水循环泵（简称炉水泵）应包含两方面的内容，其一是炉水泵设备本身，其二是为炉水泵配套的冷却系统，两者结合一起才构成一个完整体。
没有冷却系统，炉水泵无法使用。
关于炉水泵设备本身（包括泵体与电机两部分及其附属的仪表装臵等）是由泵的制造厂家完成配套出厂，而冷却系统则由锅炉制造厂承担设计并配套供货。
故炉水泵的说明书也由两部分组成，第一部分是有关炉水泵设计本身的（包括技术性能、结构介绍、设备保养、安装、运行、维修等）由泵厂提供，上锅厂将其转化后供给用户，第二部分是关于冷却系统说明书（即本说明书）则由上锅厂进行编写，主要是结合上锅厂提供的炉水循环泵冷却系统加以阐明，用户可在此基础上再进一步制订具体的操作规程。
目录1.概述2.防止泵内空气的滞留3.泵的初始充水及排气4.水压试验5.泵启动的准备6.工地试验7.化学清洗8.泵的投运9.泵的停用10.泵的疏水11.运行检查12.检修前的安全措施1概述1.1锅炉机组水循环系统是以投运三台循环泵中的二台即能带满负荷进行设计，另一台泵可作为备用、若单台泵运行则锅炉负荷必须减低到MCR（最大连续出力）的60%，即连续运行负荷在60%MCR以下，可以单台泵投运，若所有循环泵都停转，则不允许锅炉运行。
三台泵可任意切换，当二台泵运行时，若任一泵出现故障则通过自控装臵能自动切换到另一泵工作，此时如备用泵启动条件不满足，在5秒钟内不能启动时，则自动降负荷至60%MCR，在此期间水循环仍然安全。
如无泵运行，则通过与循环泵压差测量仪表连锁的主燃料跳闸起保护作用而自动停炉（MFT）。
根据CE公司技术资料故障而备用三泵又一时启动不了，会影响到锅炉的负荷变化，即是说若三泵运行，则即使一台泵故障而停用，对负荷毫无影响，这种运行方式偏于保守，当然三泵运行时对厂用电耗有所增加，但耗电有限，通常可不加计较。
冷却水系统设计选用及施工说明详解
冷却水系统设计选用及施工说明1空调冷却水系统的定义与分类1.1空调冷却水系统的定义：吸收空调制冷设备冷凝器排热，并将此热量排入大气，低温水体，低温土壤，传递给显热回收装置，传递给水——水热泵机组或是几种状态兼而有之的循环水系统．1.2空调冷却水系统分类1.2.1按照流经空调制冷设备冷凝器的冷却水是否与大气接触分为开式冷却水系统和闭式冷却水系统．1.2.2按照空调制冷设备冷凝器排热渠道分为单一型系统（如仅通过冷却塔向大气排热）和耦合型系统（如设有冷却塔的井水抽灌型与埋管型地源热泵系统）1.2.3按照冷却水低位热能是否利用分为单纯冷却型（冷凝热不利用）和热回收型．1.2,4冬季供冷型，冬季不经空调制冷设备由冷却塔直接制备空调冷水．2空调冷却水系统设计原则2.1系统形式的确定2.1.1除非水质要求严格，冷却水宜采用开式系统．2.1.2对井水抽灌型地源热泵空调系统．当按设计制热工况负荷确定的水浑流量不能满足设计制冷工况的排热要求时，经技术经济分析可考虑采用耦合式冷却水系统．2.,.3对地埋管地源热泵空调系统，属于下列条件之一时，应采用耦合式冷却水系统：1）当按制热设计工况负荷确定的地埋管换热器热交换能力不能满足制冷设计工况的排热要求时；2）空调设备全年向土壤的总排热量大于总取热量25%时．2.1.4空调制冷设备制冷工况运行时间长，且有集中生活热水需要，可采用热回收空调冷却水系统，常用形式有两种：一种是空调制冷设备设有专门用于热回收的冷凝器，用于自来水预热；一种是设有热泵热水机组的空调冷却水系统．2.1.5空调系统冬季有供冷需求，当地冬季气象参数能使冷却塔出水温度满足冬季空调系统要求，且持续时间足够长时，宜考虑采用能实现冷却塔冬季直接供冷的冷却水系统形式．2.2系统的设计要点2.2.1空调冷却水系统由空调制冷设备水冷式冷凝器，循环水泵、冷却塔，除污器和水处理装置等组成．通常无需设置冷却水箱或水池．2.2.2提倡实现冷却塔风机的集中控制．以在系统部分负荷运行时，能充分利用冷却塔组的自然冷却能力，减少冷却塔风机的运行时间．降低能耗．2.2.3通过共用集管连接的冷却塔．其冷却水管道系统的设计应实现各塔间的流量平衡．并使接水盘水位相同。
冷却水控制系统说明书新版
冷却水控制系统操作说明书上海徽鼎机电设备有限公司二O一三年三月一、控制系统说明1.冷却水控制系统是冷却水换热并经降温，再循环使用的给水系统。
主要由冷却设备、水泵和管道组成。
有节约大量工业用水的作用。
2.冷却水控制柜具有操作循环泵，冷却风机，电磁阀的启动和停止，故障报警，故障切换等功能。
可以通过人机界面和远程实时监控系统的运行状态。
3..控制柜本身有防雨罩，具有防雨功能4.控制柜本身带有保护功能：4.1 短路保护：采用施耐德智能电源转换开关，当发生短路时自我保护不会将电源烧毁；4.2 电机过热：当电机运转过程中，出现发热时影响电机PTC 阻值，使其阻值越来越大，这时热敏电阻继电器通过其阻值变化来判断电机此时的温度，当检测到电机温度异常或时，停止低温泵输出并在文本显示器上出现相应提示，且对应循环泵故障指示灯亮。
重置按钮可以进行复位操作。
4.3 过载保护：通过热过载继电器保护限制电机工作电流，当电机电流大于额定值一定时间时，热过载继电器报警动作，并停止低温泵输出，在文本显示器上有相应提示，通过热过载继电器复位键进行复位；二、安装说明1.运输：柜体到达现场后，请用叉车或吊车平稳的将柜体运到柜体所需安装的基础台（槽钢或水泥台）上。
运输过程中，柜体不应受碰撞，以免骨架变形，或者薄面板碰凹，表面涂层受撞伤，影响外观。
2.安装：本控制柜属于落地式安装。
安装完毕后打开箱体，将电源引入，电机按照图纸连接，电磁阀控制由端子引出。
安装完毕后，要检查电机与控制柜的绝缘性，机械传动是否正常。
3.环境要求：3.1 现场环境温度应控制在-10°~50°这个范围内3.2 现场的防护等级要求为IP553.3 无导电尘埃和破坏绝缘介质的气体或蒸汽。
3.4 无剧烈震动或冲击3.5 良好通风环境4.当以上条件均符合后，接通电源，观察电机运转是否正常，转速方向，转速高低和转速大小等。
三、工作原理该电控柜由西门子S7-200作为主控制器。
用水冷却甲苯的列管式换热器设计说明书
一、设计题目：用水冷却甲苯的列管式换热器设计二、设计任务及操作条件1、设计任务：（1）选择适宜的列管式换热器；（2）核算；（3）在A3图纸中绘制换热器结构图、管板结构图、折流结构图设计说明书一份、A3图纸一张；2、操作条件处理能力：甲苯进料量：110000吨/年操作时间：8000 小时／年甲苯：入口温度90℃，出口温度60℃；操作压力（0.4~0.6）MPa水：入口温度30℃，出口温度50℃操作压力（0.4~0.6）MPa允许压降不大于0.1 Mpa，厂址：宁波地区。
三、设备型式列管式换热器四、设计项目(说明书格式)1、封面、任务书、目录。
2、设计方案简介：对确定的工艺流程及换热器型式进行简要论述。
3、换热器的工艺计算：确定换热器的传热面积，并初选换热器规格4、核算总传热系数，计算压力降5、换热器的主要结构尺寸设计。
6、绘制水冷却甲苯的列管式换热器设计的换热器装配简图。
7、对本设计进行评述。
8、参考文献目录1 设计方案简介 11.1工艺流程概述........................................ 错误！未定义书签。
1.2选择列管式换热器的类型.............................. 错误！未定义书签。
1.2.1列管式换热器的分类 (4)1.2.2类型的确定 (3)1.3流动路径的选择 (5)2 换热器的工艺计算及选型52.1确定物性数据 (5)2.2初算换热器的传热面积 (6)2.3初选换热器规格 (6)3 换热器核算 73.1压力降的核算 (7)3.1.1管程压力降 (8)3.1.2壳程压力降 (8)3.2总传热系数的核算 (9)4 固定管板式换热器的主要结构尺寸设计94.1壳体壁厚的确定 (9)4.2管子拉脱力计算 (9)4.3换热器的主要结构尺寸设计参数 (10)5 换热器装配简图126 设计评述127 参考文献121 设计方案简介1.1工艺流程概述由于循环冷却水较易结垢，为便于水垢清洗，应使循环水走管程，甲苯走壳程。
Thermo Scientific ThermoChill系列循环冷却器性能指南说明书
Thermo Scientific ThermoChill Series Recirculating ChillersPerformance, value, simplicityThe Ideal FitT emperature control products for a variey of applications As an innovative leader in temperature control, wehave the expertise to help enable you to optimizeyour liquid cooling and heating applications whileincreasing productivity and reducing operatingcosts. With over 50 years of service and countlesssuccessful installations around the world, we collaboratewith you to provide product and applications expertiseto meet the most demanding temperature controlrequirements. From bio-tech and pharmaceutical toprinting and semiconductor industries, companies aroundthe world continue to make Thermo Scientific temperaturecontrol products their ideal choice.Typical Applications:•Analytical •Automotive •Biotech •Laboratory•Laser•Packaging•Printing•Small Industrial•UniversitySelect the product that is right for your applicationfrom a comprehensive portfolio of temperature controlsolutions that deliver scalable product offerings rangingfrom bench top research to large process manufacturing.Our new and innovative products – developed fromcustomer feedback – represent a breakthrough inperformance, configurability and technology that providethe following advantages:A Flexible Choice: We have options to help you configurea flexible, cost-effective temperature control system thatsuits your specific requirements.Innovation: Our research and development team isfocused on designing innovative products based on yourfeedback.Global Service and Support: With our extensive globalfootprint, as well as, service and support capabilities, wecan support you anywhere in the world.Thermo Scientific ThermoChill recirculating chiller seriesPerformance: with your choice of cooling and pumping capacities, and a wide temperature range, select the performance level your application requires.Value: when you need reliable cooling support for your application, this powerful recirculating chiller offers ahigh quality, cost effective solution.Simplicity: innovative and intuitive controller that is easy to use, and a plug-and-play design that allows you to be up and running in minutes.Performance, value and simplicityCooling Lightilluminates when this chilleris cooling Setpointilluminates when setpoint isbeing adjusted Low Temp Alarm illuminates during adjustment or alarm High Temp Alarm illuminates during adjustment or alarmCommunications illuminates when serial communication is enabled(optional)Pressure Gauge for easy viewing of application pressureDigital Display indicates setpoint and displays additional operating values with menu selectionTouchpad Data Entry adjusts controller valuesEnter Button accesses menus and confirms settingsPower ButtonLocking casters for easy maneuveringAccessible fill port for easy fillingIntuitive digital controller with controllerindicator lights (see diagram below)RS232 digital communications optional(located on the back of the chiller)Pressure gauge located on control panelfor easy viewing of application pressurePerformance curvesCooling Capacity for ThermoChill I, II, & IIIPumping Capacity for Positive Displacement Pumps (PD-1 and PD-2)Pumping Capacity for Magnetically Driven Centrifugal Pump (MDC1)Cooling capacity based on chillers with PD-1 pumps with no backpressure. Other pumps will affect cooling capacity performance. Pressure values are differential pressures between the inlet and the outlet of the chiller. Specifications subject to change. C ooling capacity obtained using water between 8 °C to 30 °C and 50/50 Ethylene Glycol/water below 8 °C. Glycol water mixtures are required below 8 °C in order to prevent freezing of the cooling coils. Failure to follow these directions will result in a loss of cooling capacity and potential damage to the chiller.ACBTemperature ºC ºF4050607080-101030203050 HzA = ThermoChill IIIB = ThermoChill IIC = ThermoChill I20o C o l i n g C a p a c i t y800060004000200000BTU/Hr Watts 2500200015001000500AB A = PD-1B = PD-27.010*******60504030201006.05.04.03.02.01.0000123455101520P r e s s u r eBARPSIDFlow Rate LPM GPM50 HzAB CTemperatureo C o l i n g C a p a c i t y800060004000200000BTU/HrWatts 2500200015001000500ºC ºF4050607080-10100302060 Hz3020A = ThermoChill IIIB = ThermoChill IIC = ThermoChill IAB7.010090807060504030201006.05.04.03.02.01.00LPM GPM00123455101520P r e s s u r eBARPSIDFlow RateA = PD-1B = PD-260 Hz241.5050 Hz & 60 HzBARPSID LPM0 2.55.07.510.012.515.017.520.0GPM012345Flow RateP r e s s u r e1.251.000.750.500.252016128400Innovative designThe ThermoChill series of chillers is a compact line of refrigerated recirculators offering cooling capacities up to 2000 watts. Innovative design features such as minimized plumbing connections and an integrated full-flow fluid strainer maximize product reliability.Three Pump OptionsPositive Displacement Pumps (PD-1/PD-2) deliver a consistent flow over a wide pressure range making them appropriate for use with high back-pressure applications. Adding the external pressure reducer (EPR) accessory allows safe use with pressure sensitive applications.Magnetically Driven Centrifugal Pump (MDC1) deliver high flow rates at low pressure making them ideal for use with laboratory glassware and other low back-pressure applications.SpecificationsSpecifications obtained at sea level using water as the recirculating fluid, at a 20 °C process setpoint, 20 °C ambient condition, at nominal operating voltage. O ther fluids, process temperatures, ambient temperatures, altitude or operating voltages will affect performance.1 UL listing applies to 60 Hz ThermoChill models only.External Pressure Reducer (EPR) AccessoryThis accessory attaches to the chiller to limit the maximum outlet pressure of the chiller. Choose this accessory when circulating to applications that are sensitive to higher pressures or when circulating through glass.ThermoChill Plumbing KitThe plumbing includes (2) ½-in x ½-in MPT fittings, 25 feet of 5/8-in ID Polybraid hose, (2) hose clamps & hose insulation. The plumbing kit can be used across all ThermoChill models.Need More Capacity?The Thermo Scientific™ Polar, Thermo Scientific™ ThermoFlex™ , and Thermo Scientific™ Merlin™recirculating chillers have additional temperature ranges, cooling capacities, and pumping capacities available to meet your specific application requirements.Visit /tempcontrolselector for more information.Please see contact information below, if you need assistance selecting a chiller and to discuss your application.Ordering InformationFind out more at /tc© 2016 Thermo Fisher Scientific Inc. All rights reserved. All trademarks are the property of Thermo Fisher Scientific and its subsidiaries unless otherwise specified. BRTCTHERMOCHILL 1116Australia +61 39757 4300China +800 810 5118France +33 (0) 1 60 92 48 00Germany +49 (0) 721 4 09 44 44India +91 22 6716 2200Italy +39 02 95059 552Japan +81-3-6832-9270Netherlands +31 76 579 55 55New Zealand +64 9 980 6700Nordic/Baltic/CIS countries +358 10 329 2200Spain/Portugal +34 93 223 09 18UK/Ireland +44 870 609 9254USA/Canada toll free +1 (800) 258-0830USA +1 (603) 436-9444Countries not listed +49 6184 90 6000North America ***************************Europe ****************************China *************************India ******************************Japan ****************************。
闭式循环冷却水系统设计
4 闭式循环冷却水系统设计参数
4.1
a
闭式冷却塔的排热量
标准工况排热量
通常闭式冷却塔生产厂家所提供的设备能力，
均为标准设计工况(大气压力 P=1.004×105)、
（室外空
气计算湿球温度 t=28℃）的数据。
Q 标=1.16L(t1-t2)kW
t1 冷却水进塔温度；t2 冷却水出塔温度。
计算总量的 1.2 倍。当工艺用户的冷却水进、出口
温度相等时冷却水水量为：
W=∑Q/cρ(tg-th)
W- 总水流量，m3/h；∑Q - 用户设计热负荷的总和，kW（取计
算热负荷的 1.2 倍）；c - 水的比热容，可取 c=4.19kJ/ kg.℃； tg、th－
供、回水温度，
℃；
ρ-水的密度（kg/m3）可取 1000 kg/ m3。
压力状况，采取可效的措施，保证系统安全良好的
ρν 2
2g
ΔPk-局部的的摩擦压力损失（MPa）；Le-阀门和管件的当量长
膜膨胀水罐或补水泵变频定压方式。
闭式循环系统为维持系统内水力工况稳定，必
λρν 2 L e
·
2g Di
阻力系数法: Δ P k = 10-5· K R
当采用开式膨胀水箱有困难时，可设置闭式隔
32℃，
湿球温度 T=26.4℃，
水质需软化、过滤处理。
1）本次设计选用低噪声型密闭式冷却塔，一期
分 4 个单元，型号 KMB-364TR, 冷却水量为 Q=40m3/
h，湿球温度 T=26.4°C , △t=8°c,出水温度为 32℃。
冷却塔自带冬季防冻控制单元包括控制柜。
王靖等：
工业循环水冷却设计规范
工业循环水冷却设计规范工业循环水冷却是制造业中常用的一种冷却方式，可以将热能从生产工艺中排出，保持设备和工艺的稳定运行。
为了确保冷却系统的安全、高效和可靠运行，需要遵循一些设计规范。
以下是工业循环水冷却设计的一些规范和要点。
首先，要正确选择冷却介质。
通常情况下，水是最常用的冷却介质。
选择冷却水的温度和流量时，需要考虑到生产工艺的要求和设备的工作条件，确保冷却水能够有效地带走热能，防止设备过热。
其次，要合理设计冷却系统的布局。
冷却系统通常包括冷却塔、冷却水泵、冷却器、水管和阀门等组成部分。
在设计过程中，要合理布置各个部件的位置，确保冷却水能够顺畅地流动，并避免管路过长、弯曲过多造成的阻力。
另外，要合理选择和设计冷却器。
冷却器的种类有很多，如换热器、冷水机组和冷却塔等。
在选择冷却器时，需要根据设备的散热量和工艺的要求来确定冷却器的容量和工作原理。
在设计冷却器时，要考虑到冷却水的流动速度、传热面积和传热系数等参数，以确保冷却效果良好。
此外，要进行循环水的处理和保护。
由于循环水中会含有各种溶解物和悬浮物，长期使用会导致水质变差。
因此，需要进行水质检测和处理，以保证水质的稳定和循环系统的正常运行。
常用的水处理方法有过滤、软化和除气等。
最后，要定期检测和维护冷却系统。
定期检测冷却水的流量、温度和压力等参数，以及冷却系统的阀门、泵和管道等设备的工作情况。
对于出现异常的情况，需要及时进行维修和更换，以防止故障的发生。
总之，工业循环水冷却的设计规范包括正确选择冷却介质、合理布局冷却系统、合理选择和设计冷却器、循环水的处理和保护，以及定期检测和维护冷却系统。
通过遵循这些规范，可以确保冷却系统的安全、高效和可靠运行，保障设备和工艺的正常运行。
循环水系统使用说明
操作说明
循环水系统设计基于多条生产线并行生产时，设备对于冷却水的需求。
设计流量100m³/H，扬程H：50m，并设置微机变频操作功能。
管道设计时在供水管道末端设置蝶阀用来调节供回水管水流量，并根据此流量大小控制设备冷却水进水口压力，以满足设备使用需求。
此阀门动作一次后，可根据产线设备对于冷却水需求压力调节一定角度，生产运行中如有设备变动可根据微机变频就地操控调节。
目前使用中供水管道末端阀门并没有按照系统联合试运转时口头交接（内容同上）方法操作，在增加后处理线或设备产线对冷却水有需求变动的情况下，只单独依靠就地微机变频调节，增大水泵转速，从而增大管内水流量。
就目前设备产线管道延长米，仅有水泵扬程的一半。
在没有最大扬程使用需求的情况下，增加水泵转速，加大水量，促使水泵本体产生水气撞击声响。
此种操作仅对就近产线设备的冷却水需求得以满足，增加产线或设备依然无法满足设备冷却水压力的需求，另这种错误操作方式较长时间循环水系统运行，对水泵的使用寿命也有一定的影响。
冷却器设计说明书
计算冷却器需要功率根据第一次现场经验.所得进行的验算.冷却能力根据现场检测情况得出。
1，现有冷却器的冷却能力是1度。
2，水箱体积按150L来算。
3，水比热4186.8J/KgK。
4，转速100r/min5，压力500~2500psi(各种压力多经过试验)计算4186.8*150*(1/1000)*1000=13956 W13956/15h=581.5W/h581.5+279(原风冷却器的散热能力)=860.5W/h。
按照温升30°来计算得:860.5/30=29 W/h此计算中,压力不定,中间有不间断的停机问题,转速也有所改变,所以此次试验存在一定得误差.金属与橡胶摩擦产生的热量的计算1，水箱体积按150L来算2，转速200r/min3，压力 2857psi4，摩擦系数为0.04d=240mm转速为：200r/min则线速度为2.5m/s查看资料得出聚四氟乙烯与金属的摩擦系数为0.04P=20.7MPaS=3.14*240*8.1/1000,000=6104.16/1000,000㎡F=PS=126292.3Nf摩=0.04*F=5051.7Np=fv=12629.3W~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~①采用的为贺德克的风冷却器，其在33L/min（工作流量）时，查看样本上的曲线得出其散热能力为11KW~~~~~~~~~~~~~~~~②将①、②两式相减H=12629.3-11000=1629.3WK=15(此系数按照散热良好状态得出,因上面已经对风冷却器完成计算)下面计算散热面积A。
由于防喷器壳体液存在一定的散热面积，那么主要是这里将出现估算，误差值将会比较大。
先计算油箱的散热面积。
A（油箱）=（800，500，530）=2.1㎡~~~~~~~3根据3式计算系统平衡温度。
得△t=1629.3/(15*2.1)=51.7°此式中未对壳体散热面积进行计算.。
循环冷却水设计技术规范
循环冷却水设计技术规范8．1 适用范围及系统特点8．1．1 适用范围：服务于民用建筑空调系统的制冷机组的循环冷却水系统。
民用建筑中其他须冷却的设备也可参照使用。
8.1.2 系统特点。
1循环冷却水系统宜用敞开式，冷却设备通常采用机械通风冷却塔。
经论证及技术经济比较，也可采用喷射式等新型冷却塔。
2设备选型均采用配套的系列定型产品，冷却塔一般可不作热力、风阻和填料选型等计算。
3维护管理方便。
4当建筑物设置楼宇自控系统时，循环冷却水系统应纳入自动控制范围。
8．2基础资料的搜集与整理9．2．1 气象参数选择。
1基本气象参数应包括空气干球温度9(℃ )，空气湿球温度丁(℃ )，大气压力户(10‘ Pa)，夏季主导风向，风速或风压，冬季最低气温等。
2冷却塔计算所选用的空气干球温度和湿球温度应采用历年平均不保证50h 的干球温度和湿球温度，并应与所服务的空调系统的设计空气干球温度和湿球温度相一致。
3在选用气象参数时，应考虑因冷却塔排出的湿热空气回流和干扰对冷却效果的影响，必要时应对设计干、湿球温度进行修正。
4冷却塔所在位置风压是很关键的一个气象参数，设计时应对冷却塔制造厂样本中给出的风压值与工程所在地设计风压值进行比较，必要时要对冷却塔的结构进行校核。
8．2．2 冷却用水要求。
1基本数据应包括循环冷却水量Q（m3／h），冷却塔进水温度t1℃，冷却塔出水温度t2℃，制冷机组冷凝器阻力（MPa），循环水水质要求等。
2循环冷却水量：1）循环冷却水量应按照工艺专业所选用制冷机组要求确定。
2）在设计方案阶段，可按下列方法估算：如能初估出制冷量（美RT），则可初估循环冷却水量Q （m3／h）。
机械式制冷：离心式、螺杆式、往复式制冷机Q＝0.8Rt；热力式制冷：单、双效溴化锂吸收式制冷机Q＝（1 ～1.1）RT；或按耗热量计算循环冷却水量，见表8.2.2—1。
3冷却塔进、出水温度：1）冷却塔进、出水温度应按照工艺专业所选用的制冷机组要求确定。
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化工原理课程设计 循环水冷却器设计说明书
学 校： 学 院： 专业班级： 学 号： 姓 名： 指导老师： [键入文字]
[键入文字] 目录
1设计任务书………………………………………………………………………1
1.1设计题目：循环水冷却器的设计…………………………………………1 1.2设计日任务及操作条件……………………………………………………1 1.3厂址：齐齐哈尔地区………………………………………………………1
2设计摘要 …………………………………………………………………………2
3主要物性参数表 …………………………………………………………………3 4工艺计算 …………………………………………………………………………4 4.1确定设计方案 ………………………………………………………………4 4.2核算总传热系数 ……………………………………………………………8 4.3核算压强降…………………………………………………………………11 5设备参数的计算 …………………………………………………………………15 5.1确定换热器的代号…………………………………………………………15 5.2计算壳体内径DⅠ……………………………………………………………15 5.3管根数及排列要求…………………………………………………………16 5.4计算换热器壳体的壁厚……………………………………………………16 5.5选择换热器的封头…………………………………………………………17 5.6选择容器法兰………………………………………………………………19 5.7选择管法兰和接管…………………………………………………………21 5.8选择管箱……………………………………………………………………22 5.9折流挡板的设计……………………………………………………………23 5.10支座选用 …………………………………………………………………23 5.11拉杆的选用和设置 ………………………………………………………24 5.12垫片的使用 ………………………………………………………………26 7总结评述 …………………………………………………………………………27 8参考文献 …………………………………………………………………………28 9主要符号说明 ……………………………………………………………………29 10附表………………………………………………………………………………30 [键入文字]
[键入文字] 1设计任务书
1.1设计题目：循环水冷却器的设计 1.2设计任务及操作条件 1.2.1、设计任务
①处理能力：70000kg/h ②设备型式：列管式换热器
1.2.2、操作条件
①循环水：入口温度60℃，出口温度45℃ ②冷却介质水：入口温度15℃，出口温度40℃ ③管程和壳程的压强不大于1.6MPa ④换热器的热损失5%
1.1、 厂址：齐齐哈尔地区
2设计摘要 在国内外的化工生产工程中，列管式换热器在目前所用的换热器中应用极为广泛——由于它具有结构牢固，易于制造，生产成本较低等特点。 管壳式换热器作为一种传统的标准换热器，在许多部门中都被大量使用。其结构由许多管子所组成的管束，并把这些管束固定在管板上，热管板和外壳连接在一起。为了增加流体在管外的流速，以改善它的给热情况在筒体内安装了多块挡板。 我们的进行作业时列管换热器的设计，根据所给的任务，进行综合考虑。 首先确定流体流径。我们选择冷却水通入管内，儿循环水通过入管间。 其次，我们确定两流体的定性温度，由于温度引起的热效应不大，可以选择固定管板式换热器。根据初算的总传热系数和热负荷，以及换热器的换热面积，[键入文字] [键入文字] 换热器的根数和长度，来确定管程数。并查阅相关资料。 初步工作完成之后，对设备的各种参数校核，包括换热器壳体，封头，管箱，管板，法兰的选用等等，接着进行一系列的检查。 选择这些附件，不仅要与所选换热很好的匹配，而且要兼顾经济的要求，让换热器既造价低廉又坚固耐用，以达到即经济又实惠的效果。
３主要物性参数表 在定性温度下：t定冷=（10+35）/2=22.5℃ t定循=（55+40）/2=47.5℃
表3-1物性参数表 物性 壳程（循环水） 管程（冷却水）
符号 数据 符号 数据 密度㎏/m2 ρ 987.05 ρ 996.74 比热容kJ/（kg℃ Cp1 4.176 Cp1 4.178 粘度Pas µ1 549×10-6 µ2 886.3×0 导热系数w/m℃ λ 650.79×10-3 λ 610.5×10
进口温度℃ T1 55 t2 10 出口温度℃ T2 40 t2 35
4工艺计算 4.1确定设计方案 4.1.1 选择换热器的类型
（1）两种流体的变化情况：
热流体（循环水）进口温度55℃，出口温度40℃； 冷流体（冷却水）进口温度10℃，出口温度35℃; 冷水定性温度：t定冷=（10+35）/2=22.5℃ [键入文字] [键入文字] 循环水定性温度：t定循=（55+40）/2=47.5℃ 由于两流体温差小于50℃，不必考虑热补偿。因此初步确定选择用固定管板式换热器。 （2）流程安排 由于该换热器是具有冷却水冷凝的换热器，应使循环水走壳程，以便于排除冷却水。
4.1.2计算热负荷和冷却水流量
（1）热负荷的计算
Qh=mhcph△t1 =(74000/3600) ×4180.5×(55-40) =1.289×106w 热负荷 Qh=Qh-Q1 =(1-5%)Qh =0.95×1.289×106w =1022455×106w （2）冷却水流量的计算 Q=0.95mhcph(T1-T2) =mhcph(t1-t2) 所以mc=0.95×70000×4.805×（55-40）/3600×4.181×(35-10) =11.72㎏/s
4.1.3计算两流体的平均温差，确定管程数
（1）平均传热温差
△tm=△t1-△t2/ln（△t1-△t2）（按逆流计算） 其中：△t1=55-35=10℃；△t2=40-10=30℃ △tm=25℃ P=t2-t1/T1-t1=0.56 R=T1-T2/t1-t2=0.6 由P、R值查阅《化工原理》（天津大学出版社）（上册）图4-19，可得：Ψ△t=0.88，则有△tm=0.88×25=22℃ （2）确定管程数 由于Ψ△t=0.88〉0.8，故此换热器应选用双壳程
4.1.4工艺结构尺寸 （1）初选换热器的规格 假设K=900 W/(m℃) 则估算的传热面积为： A=Q/K△tm=61.85㎡ （2）管径和管内流速 选用Φ25×2.5的碳钢传热器 取管内流速为ui=0.5m/s (3)估算管程数和传热管数 [键入文字] [键入文字] V=ns3.14/4di2ui
由4.1.2可知：冷却水用量=11.08kg/s
则 Mc/ ρc=0.0111m3/s Ns=0.111/3.14/4(0.02)2×0.5=75根 根据列管式换热器传统标准，此数据可选取按单程算，所需的单程热管长度 L=A/3.14dins=13.7m 取传热管长l=6m 则该传热管的管程数为 Np=L/l=2 传热总根数NT=Npns=2×75=150 根 实际传热面积So=N3.14d（1-0.1）=77.81㎡ 则要求过程的总传热系数为 Ko=Q/So△tm=715.3w/(㎡℃) 该换热器的基本结构参数如下： 表4-1换热器的基本结构参数 公称直径：500m 工程压强：1.6MPa 总管数：NT=168根 管间距：t=32mm 管数：84 管程数：m=2 管长：6.0m 工程面积：80㎡ 管子排列方式：正三角形排列
4.2 核算总传热系数
4.2.1 管程对流传热系数 22202638..0212416802.0414.3n4mNdApii••
smAVss/421.02638.0/0111...0/ui )(968700008663.074.996421.002.0湍流cicieiudR
普兰特准数： 93.56176.000008663.010178.43•cPc
cph
ri
[键入文字] [键入文字] )℃W/(m13.2431)93.5()9687(02.06105.0023.0PrRe23.0 23.08.04.08.0iiid
4.2.2 壳程传热系数 取换热器管心距t=32 mm 壳程流通截面积为：
)/1(0tdhDA 其中：h-折流板间距。取为150㎜。 D-壳体公称直径，取为150㎜ d-管子外径，可取25㎜ t-中心距，可取32㎜。
壳程流体流速： smAVc/005.21)01641.05.09873600/(7500/u00 当量直径按三角形排列有：，当量直径：
mddt0202.0))(4/14.41(4d0202e
4356800057075.05.0987005.210202.0Re00cce
ud
普兰特准数： 3.535079.6010494.501076.14Pr330
ccpcc
用壳方流体的对流传热系数的关联式计算 )℃W/(m08.38495.034.114050027.014.036.0 23155.00 带入数据得： ℃·/95.593994.053.107.3560202.06508.036.020mw
4.2.3 计算总传热系数