稀氨水吸收器的设计+CAD图纸+答辩PPT(3)
时间:2018-05-28 21:46 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
板式换热器：该种形式的换热器进一步发展的趋势，将是提高操作温度和操作压力，设计大型板片以增大它的处理量，扩大它的使用范围，并采用新的结构材料和新的制造工艺。其中尤以研制新的垫片材料，改进密封结构，增强板片的刚度，以便提高操作温度和操作压力，扩大使用范围等，将是今后发展的重点。 螺旋板换热器的近期发展，将对其各种结构形式的换热器扩大其应用场合，同时，如何进一步提高其承压能力，增大处理量，并改进焊接工艺，以适应石油及化学工业的要求。 1.2 换热器的分类及其特点 在化工生产中，由于用途、工作条件和热载体的特性等的不同，对换热器提出了不同的要求，所以出现了各种不同形式和结构的换热器。 1．按作用原理或传热方式分类 （1）混合式换热器：它是利用两种换热流体的直接接触与混合的作用来进行热量交换的。混合式换热器操作的一个主要因素，就是要使两种流体的接触面积尽可能大，以促进它们之间的热量交换。为了获得更大的接触面积，可在设备中防止隔栅填料，有时也可把液体喷成细滴。此类设备通常做成塔状。 （2）蓄热式换热器：它是让两种温度不同的流体先后通过同一种固体填料的表面，首先让热流体通过，把热量蓄积在填料中，然后，当冷流体再通过时，将热量带走，这样在填料被加热和被冷却的过程中，进行着热流体和冷流体之间的热量传递。在使用这种换热器时，不可避免地会使两种流体有少量混合，且必然是成对的使用，即当一个通入热流体时，另一个则通入冷流体，并靠自动阀进行交替切换，使生产得以连续进行。 （3） 间壁式换热器：它是利用一种固体壁面将进行热交换的两种流体隔开，使它们通过壁面进行传热。这种形式的换热器使用最广泛。 2.按生产中使用目的分类 即分为冷却器、加热器、冷凝器、汽化器（或再沸器）和换热器等。 3．按换热器所用材料分类 一般可把换热器分成金属材料和非金属材料两类 1.3 列管式换热器的设计 本文研究的主要设计内容包括：总体方案确定、物性参数确定；热力计算、阻力计算；换热器整体结构设计 ；换热器细部结构（接管，折流板，法兰和管箱等）的设计；强度校核；画换热器及零部件图纸等。 热力设计指的是根据使用单位提出的基本要求，合理地选择运行参数，并根据传热学的知识进行传热计算。 阻力设计主要是计算压降，其目的就是为换热器的辅助设备—例如泵的选择做准备。当然，热力设计和阻力设计两者是密切关联的，特别是进行热力计算时常需从阻力设计中获取某些参数。 结构设计指的是根据传热面积的大小计算其主要零部件的尺寸，例如管子的直径、长度、根数、壳体的直径、折流板的长度和数目、隔板的数目及布置以及连接管的尺寸等等。 2 换热器热力计算 2.1物性参数计算 本文设计的是列管式固定管板式换热器，用于合成氨工艺中的余热回收并利用。所用的物料为水，稀氨水。通过内插法计算冷热流体的物性参数；通过试差法确定换热器的管数、内径、换热管长度、长径比、换热面积、传热系数、管壳程流速等，并进行热量、传热面积、压降的校核。 稀氨水中存在以下化学平衡：NH3+H2O↑ NH3•H2O NH3•H2O NH4+ +OHˉ 稀氨水最多的是水，第二多的是氨。虽然氨极易溶于水，但最多也是1：700，一个是液体一个是气体，溶液中含量最多的还是水。氨水的电离度是很弱的，5%以下，大约3%。所以大部分氨溶于水后未电离，因此成分第二多的是氨。而其中的一水合氨很不稳定，见光受热易分解而又生成氨和水。因此，计算稀氨水各物性参数时，NH4+、OHˉ等组分的参数可忽略不计。在本文设计中将氨气和水的比例分别设为10%和90%。 (责任编辑：qin) |