熱交換器課程設(shè)計(jì)

1、熱交換器設(shè)計(jì)說明書姓名 學(xué)號(hào) 1.設(shè)計(jì)任務(wù)與條件條件熱流體冷流體工質(zhì)11號(hào)潤(rùn)滑油自來水進(jìn)口溫度10015出口溫度4040流量10T/h工作壓力10000Pa30000Pa2.設(shè)計(jì)計(jì)算2.1確定設(shè)計(jì)方案確定熱交換器類型該熱交換器為水油換熱器，管壁溫度和殼體溫度之差不很大，兩流體均不易腐蝕、結(jié)垢且定性溫度相差在50左右，所以初選帶有膨脹節(jié)的固定板式熱交換器。流程的選擇 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，自來水較為容易結(jié)垢，壓力較大，流量較大，應(yīng)走管程；潤(rùn)滑油為被冷卻流體，且粘度較大，流量較小，在殼程中容易達(dá)到湍流，增大換熱系數(shù)，所以應(yīng)走殼程。2.2確定物性數(shù)據(jù)管程潤(rùn)滑油定性溫度為 查得物性參數(shù)如下： 殼程市政供水定性

2、溫度為 查得物性參數(shù)如下： 2.3估算傳熱面積熱流量自來水流量平均傳熱溫差首先按純逆流計(jì)算：初算傳熱面積由水油換熱，查表選取傳熱系數(shù)為，則估算傳熱面積為2.4工藝結(jié)構(gòu)尺寸管徑和管內(nèi)流速選用的碳鋼傳熱管，由表2-1，取管內(nèi)流速。管程數(shù)和傳熱管數(shù)根據(jù)傳熱管內(nèi)徑和流速確定單程傳熱管數(shù) ，取11 根。按單管程計(jì)算，所需傳熱管長(zhǎng)度為按單管程計(jì)算，傳熱管過長(zhǎng)，宜采用多管程結(jié)構(gòu)，根據(jù)換熱器規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)，選取傳熱管長(zhǎng)l為9m，則該換熱器的管程數(shù)為則傳熱管總根數(shù)為44平均傳熱系數(shù)和殼程數(shù)按單殼雙管程結(jié)構(gòu)，查圖得溫差修正系數(shù)為，則平均傳熱溫差為傳熱管排列和分程方法采用組合排列法，即在每程內(nèi)按正三角形排列，隔板兩側(cè)按正

3、方型排列。查表得管間距為隔板中心到其最近一排管中心距離為殼體直徑取板管利用率為0.75，殼體內(nèi)徑為圓整到標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)可取折流板采用弓形折流板，取弓形折流板圓缺高度為殼體內(nèi)徑的25%，則切去圓缺高度取折流板間距：圓整后，取折流板數(shù)目：接管管程流體進(jìn)出接管：取接管體內(nèi)流速為，則接管內(nèi)徑為圓整后可取管內(nèi)徑為殼程流體進(jìn)出口接管：取接管內(nèi)流體流速為圓整后可取管內(nèi)徑為2.5熱交換器校核管程對(duì)流傳熱系數(shù)流通截面積流體流速流動(dòng)屬于湍流，計(jì)算管程對(duì)流傳熱系數(shù)殼程對(duì)流傳熱系數(shù)管子按正三角形排列，傳熱當(dāng)量直徑為殼程流通面積為流體流速殼程對(duì)流傳熱系數(shù)污垢熱阻和管壁導(dǎo)熱 取管內(nèi)側(cè)水的污垢熱阻為外側(cè)的油污熱阻為，換熱管壁厚為0

4、.0025m，碳鋼在該條件下的導(dǎo)熱率為總傳熱系數(shù)傳熱面積校核熱交換器所需要的傳熱面積換熱器的按實(shí)際傳熱面積為面積裕度大小合適，該熱交換器符合設(shè)計(jì)要求。附表一.換熱器性能參數(shù)表換熱器性能參數(shù)條件熱流體冷流體工質(zhì)11號(hào)潤(rùn)滑油自來水管程殼程管程進(jìn)口溫度10015出口溫度4040質(zhì)量流量2.78kg/s3.43kg/s流速0.2278m/s0.9964m/s工作壓力10000Pa30000Pa平均換熱溫差34.4傳熱系數(shù)327.8W/(m2*K)換熱面積31.1m2換熱量358000W附表二.換熱器規(guī)格參數(shù)表換熱器規(guī)格參數(shù)內(nèi)管規(guī)格25*2.5mm管長(zhǎng)9m管程數(shù)4傳熱管總根數(shù)44殼體內(nèi)徑325mm殼體厚度8mm折流板間距0.1625m折流板數(shù)目44管程接管內(nèi)徑100mm殼程接管內(nèi)徑100mm圖一.管程排列示意圖圖一.換熱器列管排列示意圖圖二.換