煤油冷却器的设计_化工原理换热器设计说明书(编辑修改稿)

煤油冷却器的设计_化工原理换热器设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

1 . 1 1 . 1 1 4 0 1 3 . 0 2ct m n n     14 则 0 . 0 3 2 ( 1 3 . 0 2 1 ) 3 0 . 0 2 5 0 . 4 6 0 4 6 0。 D m m m       按照此方法计算得到的壳内径应圆整， 所以取 D =500mm。 折流板形式的确定 折流挡板的主要作用是引导壳程流体反复的改变方向做错流流动，以加大壳程流体流速和湍动速度，致使壳程对流传热系数提高。 选择水平圆缺形折流板，切去的弓形高度为外壳内径的 %（圆缺率的范围一般为 20%~45%），即为： 5 0 0 1 5 .0 % 1 2 5 .0 mm。 折流板的间距，在允许的压力损失范围内希望尽可能小。 一般推荐折流 板间隔最小值为壳内径的 1/5 或者不小于 50mm。 折流板间距取h=150mm。 折流板的最大无支撑间距如表所示： 换热管外径（ mm） 14 16 19 25 32 38 最大无支撑间距(mm) 1100 1300 1500 1850 2200 2500 故最大无支撑间距为 1850mm. 折流板的厚度可由下表得出： 公称直径 DN（ mm） 换热管无支撑跨距 300 300~600 600~900 900~1200 1200~1500 1500 折 流板的最小厚度 (mm) 400 3 4 5 8 10 10 15 400~700 4 5 6 10 10 12 700~900 5 6 8 10 12 16 900~1500 6 8 10 12 16 16 所以取值为 12mm 折流板数 61 1 3 90 .1 5B LhN      因此初选固定板式换热器规格尺寸如下： 换热器直径 D 500mm 管排方式 : 正三角形排列 管长 L6m 管数 ： 140 管程数 4 管尺寸 φ 25 中心距 32mm 公称面积 换热器的实际传热面积 200 1 4 0 3 . 1 4 0 . 0 2 5 6 6 4 . 8 4A n d L m      采用此换热面积的换热器，则要求换热过程的总传热系数为： 639。 20 39。 0 0 . 9 6 1 0 3 5 4 . 6 3 / ( )6 4 . 8 4 4 1 . 7 5mQK W m CAt    有 效 估计壁面温度 tw’=50C ,允许压强为 105Pa. （ 6）、计算管程给热系数 i ， 估计壁面温度 tw’=50 C ,允许压强为 105Pa. 因为管中水的质量流量为 /Wc kg s ，则 水的体积流量为 3/ 1 1 . 5 0 / 9 9 2 0 . 0 1 1 6 /V c W c m s   内径 id = 16 2 2 21 4 0 3 . 1 4 0 . 0 2 0 0 . 0 1 0 9 94 4 4iipnA d mN      / 0. 01 16 / 0. 01 09 9 1. 27 47 /i c iu V A m s   430. 02 1. 27 47 99 2Re 3. 20 7 10 ( )0. 65 3 10iii du      湍 流 10 10P r i Cp      所以： 0 . 8 0 . 44 0 . 8 0 . 4 20 . 0 2 3 R e P r0 . 6 3 30 . 0 2 3 . 8 7 3 1 0 4 . 3 0 5 9 6 1 1 1 . 7 /( )0 . 0 2iidW m C        （ 液 体 被 加 热 ）（ 3 ） 因为管程给热系数 i 传热系数 K,所以 K 选择合理。 (7)、计算壳程给热系数 o 换热器中心附近管排中流体流通截面积为 20 . 0 2 5( 1 ) 0 . 1 5 0 . 5 ( 1 ) 0 . 0 1 6 40 . 0 3 2oo dA h D mt       式中 h—— 折流挡板间距，取 150mm t—— 管中心距，对于 25   的管中心距为 32mm。 煤油的质量流量为 1 7 0 0 0 / 3 6 0 0 / s 4 .7 2 2 /sW kg kg s，则 煤油的体积流量为 3/ 4 . 7 2 2 / 7 6 6 0 . 0 0 6 1 6 4 /ssV W m s   由于换热器为单壳程，所以煤油的流速为： / 0. 00 61 64 / 0. 01 64 / 0. 37 59 /o s ou V A m s m s   由于管为三角形排列，则有 2 2 2 2334 ( ) 4 ( 0 . 0 3 2 0 . 0 2 5 )2 4 2 40 . 0 2 0 23 . 1 4 0 . 0 2 5oootdd e md       17 煤油在壳程中流动的雷诺数为 766R e 10eoo du      因为 Reo 在 362 10 ~ 1 10范围内，故可采用凯恩 (Kern)法求算 o ，即 0 .5 5 1 / 30 .3 6 R e P roed  10 10P r o Cp      由于液体被冷却 取  ，所以 0 . 5 5 1 / 3 4 0 . 5 5 1 / 3 20 0 . 1 0 40 . 3 6 R e P r 0 . 3 6 1 2 . 8 7 0 . 9 5 6 6 7 . 5 4 / ( )0 . 0 2 0 2oe W m Cd          （ 1 . 0 3 8 1 0 ） （ 8）、核算总传热系数 0K ， 核算面积裕度 管壁热阻可忽略时，总传热系数 0K 为： 确定污垢热阻 423 . 4 4 1 0 /iR s m C W   （ 自 来 水 ） 421 .7 4 1 0 /oR s m C W   （ 煤 油 ） 04421111 0 . 0 2 5 0 . 0 2 51 . 7 4 1 0 3 . 4 4 1 06 6 7 . 5 4 0 . 0 2 5 2 5 5 . 4 0 . 0 24 2 7 . 3 7 /( )oooio i i iKddR s R sddW m C。