管式换热器工科传质与分离课程设计参考资料

　　列管式换热器图纸样图_工学_高等教育_教育专区。工科《传质与分离》课程设计参考资料

　　二.设计步骤 1.计算换热器的热通量 2.作出适当的选择并计算 ?t m 3.根据经验估计传热系数 K 估 ，计算传热面积 A 4.计算冷、热流体与管壁的? 5.压降校核 6.计算传热系数，校核传热面积 常见流体的污垢热阻 流体 水 ?1 m s , t ? 50?C ? 蒸馏水 海水 / m 2 ? K ? kW ?1 污垢热阻 R 流体 溶剂蒸汽 污垢热阻 R / m 2 ? K ? kW ?1 0.14 0.052 0.09 0.09 水蒸气 优质（不含油） 清净的河水 未处理的凉水塔用水 已处理的凉水塔用水 0.21 0.58 0.26 劣质（不含油） 往复机排出 液体 0.09 0.176 已处理的锅炉用水 硬水、井水 气体 空气 0.26 0.58 处理过的盐水 有机物 燃料油 焦油 0.264 0.176 1.056 1.76 0.26~0.53 4. 流动方式的选择 除逆流和并流之外，在列管式换热器中冷、 热流体还可以作各种多管程多壳程的复杂流动。 当流量一定时，管程或壳程越多，表面传热系 数越大，对传热过程越有利。 1.为提高管内流速, 可 但是，采用多管程或多壳程必导致流体阻力损 采用多管程, 但阻力增 失，即输送流体的动力费用增加。因此，在决 加, 温差下降; 定换热器的程数时，需权衡传热和流体输送两 2. 当? ?t低于0.8时, 采 方面的损失。 用多壳程. 当采用多管程或多壳程时，列管式换热器 内的流动形式复杂，对数平均值的温差要加以 修正。 ? 冷却介质的选择是一个经济上的权衡问题，按设 备费用和操作费用的原则确定冷却介质的出 口温度 t 2opt ?t m ? 10?C ? 根据一般经验过程要有一定的推动力， ? 冷却介质若是工业用水，含有 CaCO3 、MgCO 3 等 盐类，其溶解度随着温度上升而降低，为了防止盐类 析出，形成垢层，工业冷却水出口温度应小于 45?C 5.换热管规格 换热管直径越小，换热器单位体积的传热面积越大。因此， 对于洁净的流体管径可取小些。但对于不洁净或易结垢的流体，管式换热器 管径应取得大些，以免堵塞。 目前我国试行的系列标准规定采用?25×2.5和?19×2两种规 格，对一般流体是适应的。此外，还有?38×2.5，?57×2.5的无 缝钢管和?25×2, ?38×2.5的耐酸不锈钢管。 按选定的管径和流速确定管子数目，管式换热器再根据所需传热面积， 求得管子长度。管式换热器实际所取管长应根据出的钢管长度合理截用。 我国生产的钢管长度多为6m、9m，故系列标准中管长有1.5，2， 3，4.5，6和9m六种，其中以3m和6m更为普遍。同时，管子的长 度又应与管径相适应，一般管长与管径之比，即L/D约为4～6。 6.换热管的排列 管子的排列方式有等边三角形和正方形两种（图a， 图b）。与正方形相比，等边三角形排列比较紧凑， 管外流体湍动程度高，表面传热系数大。正方形排列 虽比较松散，传热效果也较差，但管外清洗方便，对 易结垢流体更为适用。如将正方形排列的管束斜转 45°安装（图c），可在一定程度上提高表面传热系 数。 等边三角形 正方形 工艺流程图一 BOG 1 分离器 8 3 节流阀 5 7 6 节能器 1 2 4 冷凝收集器 高级压缩机 低级压缩机 海水换热器 5 (冷凝器) 节流阀 液化石油气运输船再液化系统流程图 再液化系统流程图 工艺流程图二
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