化工原理课程设计-煤油冷却器的设计.docx
化I：原理课程.设M（-X定性温度=33.66°C(7J-)-(1.-r,)(120-40)-(40-30)Atfft=40-30按单管程，多壳程计算,有：R=11=8,P=K=1.t2t1.1.t9<d）四充程温度差较正系数查上图得温度较正系数甲=097>08,故：tm=t01ii=33.66×0.97=32.65（二”计算热负荷:=2.1.s60000XIO3ra,36(X)×24×330G=M1cp1(-)=2.1×2.22×i,×(12O-4O)=3.74xOWz由此可得:%心(7；-4)=qnCM=,t2=q-(I-QCf,2(t,-r2)3.74x10'4.1741.0×(40-30)=8.95依/s（三）、估算传热面积A11:据书表4-7数据初选传热系数A-*i=25°%：*,则传热面积.Q3.74×IO5,二=45.82m砧K.tm4.174x250«1E（四）、试选型号:为避开冷却水结垢，须要提高冷却水的流速，故应让水走管程,煤油走光程。取管内水的流速“传热管为陀5”gx25”"的碳钢制管，其内径d1.O.02m,d2-0.025m。895×1.0,=28.6829Pmo-dt2tt993.9-0.021估算单程管子根数为：44依据传热面枳A估估.经管子长度1，=%i"d"=45.8250025×29=20.13若用4管程，则每根管程长选用1.=6m,依据以上数据初选浮头式列管换热器型号为:AES-500-1.6-53.7-6/25-4I。其中管总数116根，每管程的管数为n=1.16/4=29根；管中心距t1.25d,32三.故取t=32mm:正方形错列，壳体内径为D、=500mm,取折流挡板间距h250mm.传热面积Aft=53.7n（五）、校核总传热系数:管程对流传热系数名管内冷却水流速：M1=qm1.J12t'=8.951."/993.9×3.14×29=0.989Re1.=dupI=0.020.989993.90.7225×1(,=27207.40.626«1=0.023-RcPr"4=0.023×竺竺×27207.4°i,×4.82n4=4766.95mm''k0.024.174X10'X0.7225X1.OT,g=4.82令壳程对流传热系数:d25S=h1.X1.-2-)=0.25×0.5×(1.-)=0.0273壳程最大流通面积：f32u,=s=-=().()93m/s煤油流量：A825x002,94×(r2-rf0i)4×(O.O322-×0.025-)0.025-正方形排列的当址直=4=0.027mRa=d,»3=2三=289Z3雷诺数：0715x10,Pn=c*、,、Iy=普朗特数：.由此可得传热系数为：2.22x1.(yx7.1.5x.0：=|1.340.14a、=0.36RCwPr7=0.36×2897.3,js×1.1.34=6W!mikdt0.27总传热系数:取污垢热阻跖=0.00034m2w,Rji=0.000172m2k,卬。碳钢的执导率E%k,则：d、ddybd、rt1京+心才冠+先十工0.025.vw.+0.(XX)34X4767x0.02=255.8W,m20.025O,OO25×O.O250.020.02×45+O.(XX)172+336传热面积:,与原估计值基本相符。4=a=374x,5,5×32.65=44WAA=53.7448=1.199,即传热面积有19.9%的裕量.计算表明所先换热器规格可用。设计结果概要此次依据设计任务的要求选用的是AES-500-1.6-53.7-625-4I较高级冷拔换热管，其详细参数见下表：公称直径IVmm管根数管程流通面积m'管长1./m传热面积Am*中心排管数管程数5001160.0053653.794AES-500-1.6-53.7-625-4I列管换热器工艺参数设计结果一览表：计算结果项目管程壳程物料组分冷却水煤油质量流Mq(kgs)8.952.1流速U(ms)0.9890.093雷诺数Re27207.42897.3普朗特数Pr-4.8211.34污垢热阻Rd(B'kW)0.0003440.0000172传热系数(Wm1k)4767336总传热系数K255.8Wm2k传热面积A44.8m2裕度19.9%由上表数据可知，本设计中选用的八ES-5001.6-53.76/2541换热器可达到工艺标准要求。综述：在工程应用中,q,由生产任务确定,U由经济权衡确定。对本次课设任务而言，要想增大传热系数,在详细操作时，可通过削减金属壁、污垢及金属侧流体等热阻中较大者的热阻来。当金屈壁很薄，其热导率较大，且壁面无污垢时，则减小两侧流体的对流热阻就成为强化传热的主要方面。若两（W液体的对流传热系数相差较大时,增大小并对提高K值、增加传热最有效。本次设计任务可通过适当用大冷却水的潦速，或者在管内插入旋流元件或者增大传热面的表面积来强化传热效果。课程设计不仅仅考察我们对换热器传热过程基本计算的驾驭状况，同时要求我们对整个传热流程有一个系统性的相识，是对我们课堂学问的一个扩展和深化,将传热的原理，换热器的工作原理和详细情境中的工艺条件的影响，以及生产成本等诸多信息进行整合进行设计对我而言是一次综合性的熬炼。在本次课设进行的过程中，我发觉了自身存在的诸多问题，如对学问的理解不够细腻，考虑问题不够全面，平常对一些“不重要”内容的不求甚解等，它们的出现再一次提示我要恳切的对待生活！附图闺1-3孑头式IftI2ff1.W5-MM一IT头怕IiU去竺$一B就曾搬6一球失或
