化工原理课程设计—换热器-11石油.ppt

列管式换热器的工艺设计 2012 12 07 2 课程内容 课程性质 实践 考核方式 考查 设计时间 一周 课程要求设计任务书设计说明书撰写规范列管式换热器设计方法 3 列管式换热器的基本型式 使用场合 壳程流体不易结垢或容易化学清洗壳程与管程流体温度之差小于50 否则加膨胀节 一 固定管板式 4 5 二 U形管式换热器 优点 结构简单 适用于高温和高压的场合 缺点 管内清洗比较困难 6 三 浮头式换热器 结构较为复杂 成本高 消除了温差应力 应用广泛 7 标准型列管换热器的结构设计 一 初选换热器规格二 校核总传热系数三 校核压强降 8 初选换热器规格 确定流体流径 P152 确定冷却 加热 介质的进出口温度确定冷热流体物理性质 根据定性温度 计算热负荷和加热 冷却 介质用量确定换热器的型式 根据冷热流体温差 计算对数平均温度差选择K值 P132表4 7 估算传热面积根据估算的传热面积初选换热器型号 附录 9 计算管程对流传热系数计算壳程对流传热系数查取管壁导热系数和管内外污垢热阻计算总传热系数计算传热面积A计计算实际传热面积A实计算裕度判断所选择的换热器能否完成传热任务 裕度是否在10 25 之间 校核总传热系数 10 校核压强降 P151 管程压强降壳程压强降 11 选择的一般原则 1 不洁净或易结垢的液体宜在管程 因管内清洗方便 2 腐蚀性流体宜在管程 以免管束和壳体同时受到腐蚀 3 压力高的流体宜在管内 以免壳体承受压力 4 饱和蒸汽宜走壳程 因饱和蒸汽比较清洁 表面传热系数与流速无关 而且冷凝液容易排出 5 流量小而粘度大的流体一般以壳程为宜 因在壳程Re 100即可达到湍流 6 需要被冷却物料一般选壳程 便于散热 流体流径的选择 1 12 热负荷的计算 热量衡算方程 无相变 有相变 2 13 对数平均温度差 逆流 并流 折流 错流 查图 3 根据 t确定换热器壳程数 14 非标准型列管换热器的设计 一 初步设计换热器二 校核总传热系数三 校核压强降 15 初步设计换热器 确定流体流径确定冷却 加热介质的进出口温度 确定冷热流体物理性质 根据定性温度 计算热负荷和加热 冷却 介质用量确定换热器的型式 根据冷热流体温差 计算对数平均温度差7 选择K值 估算传热面积8 根据估算的传热面积确定换热器尺寸 16 管径 根据标准规格 P150 单根管长度 根据标准规格 P150 单程管根数 根据流量和经验流速 P149 单程管长度 根据传热面积管程数 根据单程管长度和单根管长度排列方式 自选求得壳体直径并排出管子总根数折流挡板尺寸和间距 根据壳体直径 P150 怎样根据估算的传热面积确定换热器尺寸 17 目前我国试行的系列标准规定采用 19 2和 25 2 5两种规格 对一般流体是适用的 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 再根据所需传热面积 求得管子长度 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 管子的规格 4 18 有等边三角形和正方形两种 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 对流传热系数大 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 可在一定程度上提高表面传热系数 管子的排列方式 5 19 20 21 22 23 二 校核总传热系数三 校核压强降 24 化工原理 各版本 化工原理课程设计 各版本 柴诚敬化工工艺算图化学工程手册石油化工工艺计算图表石油化工基础数据手册 参考书目 25 参考文献的著录 参考文献只列作者直接阅读过 在正文中被引用过 正式发表的文献资料 几种主要参考文献编排规范如下 专著 序号 作者 书名 M 出版地 出版者 出版年 期刊文章 序号 作者 题名 J 刊名 出版年 卷 期 起止页码 论文集中的析出文献 序号 文献作者 析出文献题名 A 论文集主编 论文集题名 C 出版地 出版者 出版年 析出文献起止页码 学位论文 序号 作者 题名 D 出版地 出版者 出版年 专利 序号 专利所有者 专利题名 P 专利国别 专利号 出版日期 国际 国家标准 序号 标准编号 标准名称 S 电子文献 序号 作者 电子文献题名 电子文献及载体类型标志 发表或更新