固定管板式换热器设计+CAD图纸(6)

时间:2016-11-25 22:23 来源:毕业论文作者:毕业论文点击:次

2   工艺设计
2.1   工艺计算
2.1.1   设计条件
设计一台固定管板式的煤油冷却器，要求将18000Kg/h的煤油从140℃冷却到40℃，冷却水的进、出口温度为20℃、30℃，煤油的设计压力为0.1MPa，水的设计压力为0.3MPa。
2.1.2   确定流体物性
煤油定性温度的公式为：
                             (2-1)
水定性温度的公式为：
                               (2-2)
其中T1，T2——煤油的进出口温度，℃；
t1，t2——水的进出口温度，℃。
则
[2]
通过查找相关资料，得表2.1
表格 2 1
   密度
kg/m3   比热容

黏度

导热系数

90℃煤油   774   2.33   0.6045x10-3   0.10564
25℃水   996.95   4.1785   0.90275x10-3   0.6085
冷、热流体在换热器内的流动路径，一般按以下原则确定：
⑴不清洁和易结垢的流体应走管程，以便于清洗和控制结垢
⑵压强高的宜走管程
⑶被冷却流体宜走壳程，便于散热
⑷流量小而粘度大的液体一般以走壳程为宜
虽然定性温度下水黏度比煤油略大，但水容易结垢，而煤油比较干净。根据以上原则及流体物性，选水走管程，煤油走壳程。[3]
2.1.3   热负荷
已知煤油流量M1=18000kg/h=5kg/s
煤油传热量公式：
                                     (2-3)
其中M1——煤油流量，kg/s；
Cp1——煤油的比热容，；
T1，T2——煤油的进出口温度，℃。
则
冷却水流量公式：
                                       (2-4)
其中Cp2——水的比热容，；
t1，t2——水的进出口温度，℃；
Q——煤油传热量，kJ/s。
则
对数平均温差公式：
                           (2-5)
其中T1，T2——煤油的进出口温度，℃；
t1，t2——水的进出口温度，℃。
则
传热面积公式为：
                                          (2-6)
其中Q——煤油传热量，kJ/s；
——平均温差，℃；
    K——传热系数，。
则 [2]
2.2   计算尺寸
2.2.1   管程数和传热管数
容易结垢、粘度较大的液体宜采用较大的管径，则选用Φ 无缝钢管。
由于循环水走管程一般流速范围1.0~2.0m/s，取水的流速u2=1.0m/s
每程管数的计算公式： (责任编辑：qin)

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