管式换热器12） 画出排管图

　　目 化工原理课程设计任务书 1.标准换热器的一般设计步骤 1.标准换热器的一般设计步骤 2. 传热设计 3. 物性参数及其选型 4. 计算两流体的平均温度差 5.计算传热系数 5.计算传热系数 k 6. 计算传热面积 7. 排管和管壳设计 8. 复核传热系数 9. 校核有效平均温差 10. 计算流体阻力 11. 设计评述 录 1 2 2 3 3 3 4 4 5 8 9 11 参考文献 12 课程设计任务书 一、设计任务与操作条件 在生产过程中需将（0、5000、6000）kg/h 的某种油（在 90℃时，污垢 （ 、 、 ） 热阻为 0.000172m2·℃/W）从 140℃冷却至 40℃，压力为 0.3MPa，冷却介质采用 循环水，循环冷却水的压力为 0.4MPa，循环水的入口温度为 35℃，出口温度为 45℃。设计一列管式换热器满足上述生产需要。 定性温度下油的物性参数 物性 流体 温度 o C 90 密度ρ kg ? m ?3 825 黏度? mPa ? s 0.715 比热容Cp kJ ? kg ?1 ? oC ?1 2.22 导热系数λ W ? m ?1 ? oC ?1 0.14 油 二、具体要求 本设计要求完成以下设计及计算： ①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。 ②换热器的工艺计算：包括物料衡算、能量衡算、工艺参数选定及其计算。 ③换热器的主要结构尺寸设计： 包括换热设的主要结构设计及其尺寸的确 定等。 ④主要辅助设选型，绘制换热器总装配图：包括设的各类尺寸、技术特 性表等。 ⑤编写设计说明书：作为整个设计工作的书面总结，说明书应简练、整洁、 文字准确。内容应包括：封面、目录、设计任务书、概述或引言、设计方案的说 明和论证、设计计算与说明、对设计中有关问题的分析讨论、管式换热器设计结果汇总，参 考文献目录、总结及感想等。 三、完成后应上交的材料 1、设计说明书 2、换热器装配图 1份 1张 1 非系列标准换热器的一般设计步骤： （1） 了解换热流体的物理化学性质和腐蚀性能。 （2） 由热平衡计算传热量的大小，并确定第二种换热流体的用量。 （3） 决定流体通入的空间。 （4） 计算流体的定性温度，以确定流体的物性数据。 （5） 初算有效平均温差。一般先按逆流计算，待后再校核。 （6） 选取管径和管内流速。 （7） 计算传热系数 K 值，管式换热器包括管程给热系数和壳程给热系数的计算。由于壳程给热系数 与壳径、管束等结构有关，因此一般先假定一个壳程给热系数，以计算Ｋ值，然后 在作校核。 （8） 初估传热面积。 考核安全系数和初估性质， 因而常取实际传热面积是计算值的 1.15～ 1.25 倍。 （9） 选择管长 L。 （10） 计算管数 Nt （11） 校核管内流速，确定管程数。 （12） 画出排管图，确定壳径 D 和壳程挡板形式及数量等。 （13） 校核壳程给热系数。 （14） 校核有效平均温差。 （15） 校核传热面积，应有一定安全系数，管式换热器否则需要重新设计。 （16） 计算流体阻力。如阻力超过允许范围，需要调整设计，直至满意为止。 1. 系列标准换热器选用的设计步骤 （1） 至（5）步与 1 相同。 （6） 选取经验的传热系数 K 值。 （7） 计算机传热面积 （8） 由系列标准选取换热器的基本参数。 （9） 校核传热系数，管式换热器包括管程、壳程给热系数的计算。假如核算的 K 值与原选的经验值 相差不大，就不再进行校核，如果相差较大，则需重新假设 K 值并重复上述（6）一下步骤。 （10） 校核有效平均温差。 （11） 校核传热面积，使其有一定安全系数，管式换热器否则需要重新设计。 （12） 计算流体阻力，如超过允许范围，需要叠换热器再行计算。管式换热器 从上述步骤看来，换热器的传热设计师一个反复试算的过程，有时要反复试算 2~3 次。 所以，换热器设计计算实际上带有试差的性质。
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