煤油冷却器课程设计(编辑修改稿)

煤油冷却器课程设计(编辑修改稿)内容摘要：

1221 tt TT 72840 50130  式子中： 21,TT —— 热流体（煤油）的进出口温度， K 或℃； 21 tt， —— 冷流体（自来水）的进出口温度， K或℃； 可查得： t =[1]﹥ ，所以，修正后的传热温度差为： mt = 39。 mt t  ℃ (4).冷却水用量 由以上的计算结果以及已知条件，很容易算得： 7 Wc=)( 12 ttC Qpc =   sK 7 3 5   (5).总传热系数 K 选择时，除要考虑流体的物性和操作条件外，还应考虑换热器的类型。 ： Re1= 1 3 67 2 4i   i iii udR   Pr1= 1 7 4 4 iipc α i= )()(iipiiiiii cudd   = 27 4 6 )( Pr)(R iid W/m2•℃ ： 假设壳程的传热系数是： o =500W/m2•℃ 污垢热阻： Rsi=℃ /W Rso= m2℃ /W 管壁的导热系数：  =45 m2℃ /W 管壁厚度： b= 内外平均厚度： dm= 在下面的公式中，代入以上数据，可得 osoioiosiiio RdbdddRddK11 ℃） 2/( mW (6).计算传热面积 由以上的计算数据，代入下面的公式，计算传热面积： 25 39。 mtK QSm  8 考虑 15%的面积裕度，则： 39。 mSS  9 第三章 工艺结构设计 选用Φ 25 的碳钢管，管长 6m，管内流速取 ui=。 根据传热管的内径和流速， 可以确定单程管子根数： ns=5742 iiiudV 按单程计算，所需传热管的长度是： mnd SL so   若按单程管计算，传热管过长，宜采用多管程结构，可见取传热管长 l=6m，则该传热管程数为： （管程）  lLNp 则传热管的总根数为： )(1 1 4572 根 sP nNN 39。 mt =2850 401 30)2850()401 30( In℃ 此时： P= 1112 tT tt 2840  R= 1221 tt TT 50130  可查得： t =[1]﹥ ，所以，修正后的传热温度差为： mt = 39。 mt t  ℃ 于是，校正后的平均传热温差是 ℃，壳程数为单程，管程数为 2。 10 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=，则 )( mmt  横过管束中心线的管数 根）(131  Nn c 采用多管程结构，取管板利用率η =，则壳体内径为 mmNtD   圆整可取 D450mm[3] 设置折流板的目的是为了提高流速，增加湍动，改善传热，在卧式换热器中还起支撑管束的作用。 常用 的有弓形折流板（图 120）和圆盘 圆环形折流板（图 121），弓形折流板又分为单弓形 [图 120（ a） ]、双弓形 [图 120（ b） ]、三重弓形 [图 120（ c） ]等几种形式 [4]。 11 单弓形折流板用得最多，弓形缺口的高度 h 为壳体公称直径 Dg 的 15%～ 45%，最好是 20%，见图 122（ a）；在卧式冷凝器中，折流板底部开一 90176。 的缺口，见图 122（ b）。 高度为 15～ 20mm，供停工排除残液用；在某些冷凝器中需要保留一部分过冷凝液使凝液泵具有正的吸入压头，这时可采用堰的折流板，见图 122（ c） [4]。 在大直径的换热器中，如折流板的间距较大，流体绕到折流板背后接近壳体处，会有一部分液体停滞起来，形成对传热不利的“死区”。 为了消除这种弊病，宜采用双弓形折流板或三弓形折流板。 从传热的观点考虑，有些换热器（如冷凝器）不需要设置折流板。 但为了增加换热器的刚度，防止管子振动，实际仍然需要设置一定数量的支承板，其形状与尺寸均按折流板一样来处理。 折流板与支承板一般均借助于长拉杆通过焊接或定距管来保持板间的距离，其结构形式可参见图 123[7]。 由于换热器是功用不同，以及壳程介质的流量、粘度等不同，折流板间距 也不同，其系列为： 100mm， 150mm， 200mm， 300mm， 450mm， 600mm， 800mm， 1000mm。 [5] 允许的最小折流板间距为壳体内径的 20%或 50mm，取其中较大值。 允许的最大折流板间距与管径和壳体直径有关，当换热器内流体无相变时，其最大折流板间距不得大于 12 壳体内径，否则流体流向就会与管子平行而不是垂直于管子，从而使传热膜系数降低。 折流板外径与壳体之间的间隙越小， 壳程流体介质由此泄漏的量越少，即减少了流体的短路，使传热系数提高，但间隙过小，给制造安装带来困难，增加设备成本，故此间隙要 求适宜。 折流板厚度与壳体直径和折流板间距有关，见表 所列数据。 [6] 表 折流板厚度 / mm 壳体公称内径 /mm 相邻两折流板间距 /mm ≤ 300 300～ 450 450～ 600 600～ 750 ＞ 750 200～ 250 3 5 6 10 10 400～ 700 5 6 10 10 12 700～ 1000 6 8 10 12 16 ＞ 1000 6 10 12 16 16 支承板厚度一般不应小于表 (左 )中所列数据。 支承板允许不支承的最大间距可参考表 （右）所列数据。 壳体直径/mm ＜ 400 400～800 900～1200 管子外径/mm 19 25 38 57 支承板厚度 /mm 6 8 10 最大间距/mm 1500 1800 2500 3400 13 经选择，我们采用弓形折流板，取弓形折流圆缺高度为壳体内径的 25%，则切去的圆缺高度为： h= 450。