人人文库网 > 图纸下载 > 毕业设计 > 流量为260th卧式蒸汽冷凝器设计【11张CAD图纸+毕业论文】

流量为260th卧式蒸汽冷凝器设计说明书.doc

流量为260th卧式蒸汽冷凝器设计【11张CAD图纸+毕业论文】

资源目录

流量为260th卧式蒸汽冷凝器设计【11张CAD图纸+毕业论文】.rar

流量为260th卧式蒸汽冷凝器设计说明书.doc---(点击预览)

文献综述.doc---(点击预览)

5张零件图.dwg

流量为260th卧式蒸汽冷凝器装配图.dwg

设计图纸11张.dwg

零件图5张.dwg

压缩包内文档预览：(预览前20页/共53页)

编号：730450 类型：共享资源大小：1.29MB 格式：RAR 上传时间：2016-08-14 上传人：上*** IP属地：江苏

40
积分

版权申诉 word格式文档无特别注明外均可编辑修改；预览文档经过压缩，下载后原文更清晰！ 立即下载

关键词：: 流量为260th 卧式蒸汽冷凝器设计卧式蒸汽冷凝器 cad 图纸毕业论文

资源描述：

流量为260th卧式蒸汽冷凝器设计

53页 10000字数+论文说明书+任务书+11张CAD图纸【详情如下】

5张零件图.gif

零件图5张.gif

流量为260th卧式蒸汽冷凝器装配图.gif

全部文件.png

设计图纸11张.gif

5张零件图.dwg

文献综述.doc

流量为260th卧式蒸汽冷凝器装配图.dwg

流量为260th卧式蒸汽冷凝器设计说明书.doc

设计图纸11张.dwg

零件图5张.dwg

摘要

换热器又被叫热量交换器，是一种把热流体的热量传递给冷流体的设备，并且实现化工生产过程中热量的交换和传递不可缺少的设备，在工厂中具有重要的意义。换热器可以是一种单独的设备，例如加热器、冷却器和凝汽器等等；也可是工艺设备的组成部分，比如石化、煤炭工业中的余热回收装置等等。换热器是两种温度不同的物料在一个设备内相互交换热量，最终达到将物料冷却，或者将冷物料加热为目的的设备。本换热器是蒸汽冷凝器在成产中是非常常见的设备，该换热器有耐高压的优点、价格低廉、清洗方便不宜结垢的优点。

已知条件为：设计压力为管程，壳程，工作温度管程，壳程，设计温度管程，壳程，管程介质为的水，壳程介质为的水蒸气。依据给定条件所得传热面积为。考虑到介质特性等因素，采用Φ25×2.5×4500的（材料）的无缝钢管，本设计采用390根换热管可满足换热量。设定拉杆数量为6根，计算得到筒体直径为

。完成了压降计算、强度计算、开孔补强、管箱短节壁厚计算等。在强度设计中，依据进行筒体、封头强度设计及校核，依据流量进行入口接管、出口接管等管口直径的选择，依据等面积补强法进行开口补强计算。本设计选择管板延长兼做法兰，依据中的弹性支撑假设对管板进行设计和校核，管板与换热管的连接方式为焊接，拉杆与管板为螺纹连接结构。同时，进行了卧式容器鞍座校核。

本设计充分的利用材料，适用比较多的场合。390根换热管更加体现了换热的效率。在同样的换热器中此换热器十分的廉价、安全。所以该换热器在工厂中占有重要位置。

关键字: 固定管板; 换热器; 不同物料; 热交换；补强

Abstract

Heat exchanger called heat exchanger again, it is a kind of the thermal fluid heat transfer to cold fluid equipment, and realize the heat exchange and transmission in the process of chemical production indispensable equipment, has the vital significance in the factory. Heat exchanger can be a single device, such as a heater, cooler and steam condenser, etc. But also part of the process equipment, such as waste heat recovery unit in petrochemical industry, coal industry, and so on. Temperature heat exchanger are two different materials in a heat exchanging equipment, eventually achieve the material cooling, or heating equipment for the purpose of cold material. This heat exchanger is steam condenser is very common in into during equipment, the heat exchanger has the advantages of resistance to high pressure, low cost, convenient cleaning is unfavorable and scale advantages.

Known condition is: the design pressure for tube side and shell side, working temperature tube side and shell side, the design temperature tube side and shell side, the medium as the water passes, shell side medium is water vapor. Based on the heat transfer area of the given conditions. Considering the characteristic of medium etc factors, using (material) seamless steel tube, this design USES the root heat exchange tube can meet the change of heat. Set rod of 6 root number, calculate the cylinder diameter. Completed the pressure drop calculation, strength calculation, opening reinforcement, short tube box section wall thickness calculation, etc. In strength design, strength design basis for cylinder, head and checking, according to the inlet connection of traffic and exports over the selection of nozzle diameter, opening reinforcement method on the basis of equal area reinforcement calculation. The design of flange, tubesheet extended and do according to the hypothesis of elastic support for tube plate design and checking, tube plate and the heat exchange tube connections for welding, rod and tube plate to the threaded connection structure. At the same time, for the horizontal vessel saddle checking.

This design make full use of material, is more occasions. 608 more embodies the heat exchange tube, so the heat exchange efficiency. At the same heat exchanger in the heat exchanger is very cheap and safe. So the heat exchanger occupies an important position in the factory.

Key words: Fixed tube sheet； Heat exchanger； Different materials；

reinforcing

第一章换热器传热工艺计算 1

1.1原始数据 1

1.2定性温度及确定其物性参数 1

1.3传热量与水蒸气流量计算 2

1.4有效平均温差计算 3

1.5管程换热系数计算 4

1.6 结构的初步设计 5

1.7壳程换热系数计算 6

1.8 总传热系数计算 7

1.9 管壁温度计算 8

1.10 管程压力降计算 8

1.11 壳程压力降计算 9

第二章固定管板式换热器结构设计计算 12

2.1 换热管材料及规格的选择和根数的确定 12

2.2 布管方式的选择 12

2.3 筒体内径的确定 13

2.4 筒体壁厚的确定 13

2.5 筒体水压试验 14

2.6 封头厚度的确定 14

2.7 管箱短节壁厚计算 15

2.8 管箱水压试验 16

2.9 管箱法兰的选择 16

2.10 管板尺寸的确定及强度计算 17

2.11 是否安装膨胀节的判定 30

2.12 防冲板尺寸的确定 30

2.13 折流板尺寸的确定 31

2.14 各管孔接管及其法兰的选择 32

2.15 开孔补强计算 37

2.16 支座的选择及应力校核 40

2.16.1 支座选择 40

2.16.2 鞍座的应力校核 40

参考文献 45

致谢 46

参考文献

[1] 史美中,王中铮.热交换器原理与设计 [M] .南京;东南大学出版社,1989.

[2] 康芹.郭建利,机械管理开发期刊,2010.10

[3] 罗海兵.陈维汉,化工装备技术.期刊,2004.4

[4] 章学来.卢家才.李瑞阳等,能源技术.期刊,2001.2.2

[5] 韩蔚.陈杰.许新明.梁军,复式换热器,中国专利,2006.4

[6] 郑雪苹.孙俊杰.李宝安,内蒙古科技与经济,期刊,2010.14

[7] 张少维.桑芝富,石油化工设备,期刊,2004.5.3

[8] 张莹莹.齐洪洋.纪强.周辰林,石油化工设备,期刊,2013.11

[9] 李越峰.陈俊智.王晰,扁管换热器,四川长虹电器股份有限公司,专利,2008.6

[10] 王慧德.金国栋.涨学鸿,化工炼油机械,期刊,1982.3.2

[11]GB150-2011钢制压力容器中国标准出版社

[12]GB151-1999管壳式换热器国家质量技术监督发布

致谢

大学的生活虽然四年时间飞逝一眨眼的功夫，一切都将成为美好的回忆，思绪万千！学生的学习生涯最后一份答卷就是毕业设计也已经顺利完成，首先应该感谢的是我的导师金丹老师。在这几个月里，一直对我的学习和设计严格要求、一丝不苟。我的进步都有导师们的辛勤汗水，寄托着导师们的希望。

很感谢老师在学习方面给了我关心和帮助，她们严谨的态度和耐心的指导都深深地影响着我。在做毕业设计期间中遇到的困难、难点通过老师们的讲解都会了，在她们的仔细讲解下，使我在困难取得了很大的成就，使我能及时摆脱不佳的学习状态，并且在完成毕业设计中增加了信心，让我学会了在面对困难时有着一颗不放弃的心。在此，我真诚的衷心的感谢我的老师们! 还有我的朋友们，是他们在我毕业设计期间给了我帮助，使我信心增加了百倍，顺利的完成了毕业设计等内容，在此对他们表示感谢。在这次毕业设计中我能克服各种困难，在炎热的夏天里充满了希望并且我能够更加灵活运用有关机械的知识，为以后的生活和实践中提供了丰富的经验。在即将离开母校踏上工作岗位的道路，真诚的祝愿科亚学院再创辉煌！愿老师们身体健康、心想事成！

内容简介：: 1 沈阳化工大学科亚学院毕业论文文献综述换热器文献综述姓名：王威班级：过控 1201 指导教师：金丹言换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。用于在两种或两种以上流体间、一种流体一种固体间、固体粒子间或者热接触具有不同温度的同一种流体间的热量传递。在化工厂中换热器设备的投资大约占总投资的 10%在炼油厂中约占总投资的 35%近二十年来换热器设备在能量储存转化回收以及新能源利用和污染治理中得到了广泛的应用。首先我设计的流量为 260t/h 卧式蒸汽冷凝器，该冷凝器适用范围广，在化工、石油、动力、食品及其它许多工业生产中占有重要地位。我在设计过程中进行了工艺计算根据任务书了解了原始数据，选取换热效率从而计算了传热器与水蒸气流量、传热量与水蒸气的计算、有效平均温差计算、管程换热系数计算、结构的初步计算、管程换热系数计算、总传热系数计算、管壁温度计算和壳程压力降计算。其中，选取传热系数做了很多的计算获得了正确的系数根据换热管数量的公式得到了 390 根换热管、长径比合适用范围，为以后的强度计算打下了基础。壳式换热器结构管壳式换热器又叫做列管式换热器。它封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。这种换热器结构较简单，操作可靠，可用各种结构材料（主要是金属材料）制造，能在高温、高压下使用，是目前应用最广的类型。管壳式换热器结构，由壳体、传热管束、管板、折流板（挡板）和管箱等部件组成。壳体多为圆筒形，内部装有管束，管束两端固定在管板上。进行换热的冷热两种流体，一种在管内流动，称为管程流体；另一种在管外流动，称为壳程流体。为提高管外流体的传热分系数，通常在壳体内安装若干挡板。挡板可提高壳程流体速度，迫使流体按规定路程多次横向通过管束，增强流体湍流程度。换热管在管板上可按等边三角形或正方形排列。等边三角形排列较紧凑，管外流体湍动程度高，传热分系数大；正方形排列管壳式换热器则管外清洗方便，适用于易结垢的流体。流体每通过管束一次称为一个管程；每通过壳体一次称为一个壳程。 2 图示为最简单的单壳程单管程换热器 ,简称为 1换热器。为提高管内流体速度 ,可在两端管箱内设置隔板，将全部管子均分成若干组。这样流体每次只通过部分管子，因而在管束中往返多次，这称为多管程。同样，为提高管外流速，也可在壳体内安装纵向挡板，迫使流体多次通过壳体空间，称为多壳程。多管程与多壳程可配合应用。壳式换热器的发展在工业生产中，为了实现物料之间热量传递过程的一种设备，统称为换热器。它是化工、炼油、动力、原子能和其他许多工业部门广泛应用的一种通用工艺设备。对于迅速发展的化工、炼油等工业生产来说，换热器尤为重要。通常在化工厂的建设中，换热器约占总投资的 10在石油炼厂中，换热器约占全部工艺设备投资的 85在化工生产中，为了工艺流程的需要，往往进行着各种不同的换热过程：如加热、冷却、蒸发和冷凝等。换热器就是用来进行这些热传递过程的设备，通过这种设备，以便使热量从温度较高的流体传递给温度较低的流体，以满足工艺上的需要。由于使用的条件不同，换热设备又有各种各样的形式和结构。另外，在化工生产中，有时换热器作为一个单独的化工设备，有时则把它作为某一个工艺设备中的组成部分。其他如回收排放出去的高温气体中的废热所用的废热锅炉，有时在生产中也是不可缺少的。总之，换热器在化工生产中的应用是十分广泛的，任何化工生产工艺几乎都离不开它。换热器发展历史简要回二十世纪 20 年代出现板式换热器，并应用于食品工业。以板代管制成的换热器，结构紧凑，传热效果好，因此陆续发展为多种形式。 30 年代初，瑞典首次制成螺旋板换热器。接着英国用钎焊法制造出一种由铜及其合金材料制成的板翅式换热器，用于飞机发动机的散热。 30 年代末，瑞典又制造出第一台板壳式换热器，用于纸浆工厂。在此期间，为了解决强腐蚀性介质的换热问题，人们对新材料料制成的换热器开始注意。 60 年代左右，由于空间技术和尖端科学的迅速发展，迫切需要各种高效能紧凑型的换热器，再加上冲压、钎焊和密封等技术的发展，换热器制造工艺得到进一步完善，从而推动了紧凑型板面式换热器的蓬勃发展和广泛应用。此外，自 60 年代开始，为了适应高温和高压条件下的换热和节能的需要，典型的管壳式换热器也得到了进一步的发展。 70 年代中期，为了强化传热，在研究和发展热管的基础上又创制出热管式换热器。换热器按传热方式的不同可分为混合式、蓄热式和间壁式三类。节能和环保已经成为当今世界的两大主题。壳式换热器的分类 3 由于管内外流体的温度不同，因之换热器的壳体与管束的温度也不同。如果两温度相差很大，换热器内将产生很大热应力，导致管子弯曲、断裂，或从管板上拉脱。因此，当管束与壳体温度差超过 50时，需采取适当补偿措施，以消除或减少热应力。根据所采用的补偿措施，管壳式换热器可分为以下几种主要类型：定管板式固定管板式换热器管束两端的管板与壳体联成一体，结构简单 ,但只适用于冷热流体温度差不大 ,且壳程不需机械清洗时的换热操作。当温度差稍大而壳程压力又不太高时，可在壳体上安装有弹性的补偿圈，以减小热应力。是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种新型高效换热器。各种板片之间形成薄矩形通道，通过板片进行热量交换。板式换热器是液液、液汽进行热交换的理想设备。它具有换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、安装清洗方便、应用广泛、使用寿命长等特点。在相同压力损失情况下，其传热系数比列管式换热器高 3，占地面积为管式换热器的三分之一，热回收率可高达 90%以上。板式换热器（本成套设备由板式换热器、平衡槽、离心式卫生泵、热水装置（包括蒸汽管路、热水喷入器）、支架以及仪表箱等组成。用于牛奶或其它热敏感性液体之杀菌冷却。欲处理的物料先进入平衡槽，经离心式卫生泵送入换热器、经过预热、杀菌、保温、冷却各段，凡未达到杀菌温度的物料，由仪表控制气动回流阀换向、再回到平衡槽重新处理。物料杀菌温度由仪表控制箱进行自动控制和连续记录，以便对杀菌过程进行监视和检查。此设备适用于对牛奶预杀菌、巴式杀菌。板式换热器的型式主要有框架式（可拆卸式）和钎焊式两大类，板片形式主要有人字形波纹板、水平平直波纹板和瘤形板片三种。是冷热俩流体被一层固体壁面（管和板）隔开，不相混合，通过间壁进行热交换容器外壁安装夹套制成，结构简单；但其容器壁面限制，传热系数也不高。为提高传热系数在釜内安装搅拌器，当夹套中通入冷却水或无相变的加热剂时，亦可在夹套中设置螺旋隔板或其他增加湍流的措施，以提高夹套一侧的给热系数。为补充传热不足，也可在釜内安装蛇管。它广泛用于反应过程的加热和冷却。夹套式换热武器主要用于反应过程的加热或冷却，是在容器外壁安装夹套制成。头式两端的管板，一端不与壳体相连，可自由沿管长方向浮动。当壳体与管束因温度不同而引起热膨胀时，管束连同浮头可在壳体内沿轴向自由伸缩，可完全消除热应力。特点：结构较为复杂，成本高，消除了温差应力，是应用较多的一种结构形式。 4 型管式把每根管子都弯成 U 形，两端固定在同一管板上，每根管子可自由伸缩，来解决热补偿问题。特点：结构较简单，管程不易清洗，常为洁净流体，可适用高压气体的换热。热器发展前景近几年来 ,随着高温热管技术研究的不断成熟和深入 ,高温热管换热器的应用领域逐渐扩大 ,目前已广泛应用于工业、民用和国防等各个领域。在冶金、化学、陶瓷、建材及轻工等工业生产中 ,常需要 500以上的清洁空气以满足助燃、干燥和供氧等需要 ,采用高温热管空气加热器可以轻易地达到这一要求 ,并且从根本上解决常规空气加热器所无法解决的传热难题。高温热管技术在喷雾干燥中的应用取得成功 ,并已收到了令人满意的实际效果。根据现场测试的上。高温预热煤气 (或助燃气 ),使冶金工厂大量的低热值高炉煤气 (其热值约为 4187J)资源在加热炉上的利用成为可能。回收利用六大耗能工业 (冶金、化工、炼油、玻璃、水泥及陶瓷 )的高温余热 ,使这些领域的能源利用率达到一个新的水平。换热器肋片换热的研究应该注重基础性的理论研究创新，寻求建立能支撑肋片设计选型的系统化的理论，同时要结合实验研究，寻求实际应用中最节能的肋片参数值。换热器制造商和设计人员对于换热器肋片外型、布置仍然没有可靠的理论依据，传统的肋片布置方式在换热效率上不如换热管表面设置的针状或圆台状肋，而对于针状肋片在换热管表面的最佳换热的散布规律仍然还不明晰，理论研究非常薄弱；对替代传统的平板和环状肋片的高效换热肋片研究甚少。新型换热管的形状研究过少，目前的研究仅局限于传统的圆形或矩形换热管上，对更高效的换热管型的探索研究比较缺乏。对换热管排数和排列方式对换热器整体换热性能的影响研究的理论体系还没形成，目前对于此方面的研究多以实验研究为主，然后从实验中提取经验公式，关于管排数的纯理论的换热理论还没有得到建立。作为衡量换热器性能时的换热效率，已不能作为换热器设计选型的标准，换热效率高并不意味着制造成本的节省以及换热效果最佳化；传热因子和摩擦因子是比较合适的衡量换热器整体性能的指标，但是需要综合考虑此两种因素后建立换热器最优化换热的统一理论，单一的考虑换热因子或者摩擦因子的大小对于衡量换热器换热性能没有任何意义。外最新换热器 5 焊接式板式换热器：用焊接的方式代替橡胶密封圈，随着时代的进步出现了全焊式和半焊式的换热器，它们在旧型号的基础上消除了垫片的限制。由德国跟日本联合开发的作压力可从真空到 6作温度 200单台换热器面积为 3可用于气热器：是一种所有部件都焊接的无密封垫圈的板式换热器。由压力容器外壳和传热板束组成。特点：传热效率高。两侧流体有较高的膜传热系数比一般的管式高 2。流速分布均匀。没有死角是纯逆流换热。重量轻，结构紧凑，占地少。压力降低，无振动。壳体上有人孔，清洗方便。降低了制造成本，减少了企业投资。国外推出新型换热器有：司的螺旋折流板换热器 1 、 um 司的冷式冷凝器 1 、管式换热器 3 、英国司的丝状花内查物交换器 4 、日本的 Hy 合式换热器 5 、俄罗斯的变形翅片换热器 6 、喷涂翅片管冷凝器 7 、非钎焊金属丝缠绕翅片管换热器 8 、美国公司的热器、带纽带插入物的湍流增强式换热器和麻花扁管换热器。日本生产的世界单台最大处理能力为 5， 000m/h 的板式换热器、法国公司成产的 6900525300宽高）换热面为 1500 /m的板翅式换热器。以上介绍的各式换热器的设计思想各有新颖之处，结构上具有特色。有的在于强化管内传热，有的在壳程强化传热，有的改进了管箱的设计。参考文献 1邓颂九化学工程 ,)302鱼津博久 ,小州敬雄 ,热交换器的进步和期待 ,化学装置日 )443):2140(3):355时铭显石油炼制与化工 ,1997,(1):16)2971)4684):63 64 本科毕业论文题目：流量为 260t/h 卧式蒸汽冷凝器专业：过程装备与控制工程班级：学生姓名：指导教师：论文提交日期论文答辩日期毕业设计（论文）任务书过程装备与控制工程专业班学生：毕业设计（论文）题目：流量为 260t/h 卧式蒸汽冷凝器毕业设计（论文）内容：设计计算书一份；设计说明书一份；绘制施工图折合图 4 张。毕业设计（论文）专题部分：固定管板式换热器起止时间：指导教师：摘要换热器又被叫热量交换器，是一种把热流体的热量传递给冷流体的设备，并且实现化工生产过程中热量的交换和传递不可缺少的设备，在工厂中具有重要的意义。换热器可以是一种单独的设备，例如加热器、冷却器和凝汽器等等；也可是工艺设备的组成部分，比如石化、煤炭工业中的余热回收装置等等。换热器是两种温度不同的物料在一个设备内相互交换热量，最终达到将物料冷却，或者将冷物料加热为目的的设备。本换热器是蒸汽冷凝器在成产中是非常常见的设备，该换热器有耐高压的优点、价格低廉、清洗方便不宜结垢的优点。已知条件为：设计压力为管程壳程工作温度管程 20 ，壳程设计温度管程 180 ，壳程 105 ，管程介质为水，壳程介质为水蒸气。依据给定条件所得传热面积为 m 。考虑到介质特性等因素，采用 25 4500 的 20# （材料）的无缝钢管，本设计采用390 根换热管可满足换热量。设定拉杆数量为 6 根，计算得到筒体直径为 000 。完成了压降计算、强度计算、开孔补强、管箱短节壁厚计算等。在强度设计中，依据 150行筒体、封头强度设计及校核，依据流量进行入口接管、出口接管等管口直径的选择，依据等面积补强法进行开口补强计算。本设计选择管板延长兼做法兰，依据 151的弹性支撑假设对管板进行设计和校核，管板与换热管的连接方式为焊接，拉杆与管板为螺纹连接结构。同时，进行了卧式容器鞍座校核。本设计充分的利用材料，适用比较多的场合。 390 根换热管更加体现了换热的效率。在同样的换热器中此换热器十分的廉价、安全。所以该换热器在工厂中占有重要位置。关键字 : 固定管板 ; 换热器 ; 不同物料 ; 热交换；补强 it is a of to in of in be a as a of as in so in a or of is is in of to is as is on of of of In to of of on of of do to of to At of is 608 so At in is So an in 目录第一章换热器传热工艺计算 . 1 始数据 . 1 性温度及确定其物性参数 . 1 热量与水蒸气流量计算 . 2 效平均温差计算 . 3 程换热系数计算 . 4 构的初步设计 . 5 程换热系数计算 . 6 传热系数计算 . 7 壁温度计算 . 8 程压力降计算 . 8 程压力降计算 . 9 第二章固定管板式换热器结构设计计算 . 12 热管材料及规格的选择和根数的确定 . 12 管方式的选择 . 12 体内径的确定 . 13 体壁厚的确定 . 13 体水压试验 . 14 头厚度的确定 . 14 箱短节壁厚计算 . 15 箱水压试验 . 16 箱法兰的选择 . 16 板尺寸的确定及强度计算 . 17 否安装膨胀节的判定 . 30 冲板尺寸的确定 . 30 流板尺寸的确定 . 31 管孔接管及其法兰的选择 . 32 孔补强计算 . 37 座的选择及应力校核 . 40 座选择 . 40 座的应力校核 . 40 参考文献 . 45 致谢 . 46 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第一章换热器传热工艺计算 1 第一章换热器传热工艺计算始数据管程水的进口温度 1t =20 管程水的出口温度 1t =85 管程水的工作压力 1P =程水的流量 1G =260000kg/h 壳程水蒸气的入口温度 2t = 壳程水蒸气的出口温度 2t =80 壳程水蒸气的工作压力 2P =性温度及确定其物性参数管程水的定性温度 5202111 管程水密度查物性表得 21 / 管程水比热查物性表得 )/(1 管程水导热系数查物性表得 1 =m ) 管程水黏度 1 =10s 管程水普朗特数查物性表得程水蒸气定性温度壳程水蒸气冷凝点： tt i 冷却段： 22 42212 冷凝段： 2 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第一章换热器传热工艺计算 2 壳程水蒸汽密度查物性表得：冷却段： 2 =m 冷凝段 : 2 =m 壳程水蒸汽比热查物性表得：冷却段： 2 ) 冷凝段： 2 ) 壳程水蒸汽导热系数查物性表得：冷却段： 2=m ) 冷凝段： 2 =m ) 壳程水蒸汽粘度：冷却段： 62 冷凝段： 62 壳程水蒸汽普朗特数查物性表得：冷却段：冷凝段：热量与水蒸气流量计算取定换热效率 =设计传热量 : 1 11 )1000/3600 =260000851000/3600 =07w 由 )( 22220 出水蒸气气流量 r 为 2t 时的汽化潜热 r=蒸气流量：沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第一章换热器传热工艺计算 3 )( 22 02 G i ) 4(3102 5 6 3109 6 1 =s 冷却段传热量： i ( 2222 冷凝段传热量 : 7 6 8 6 4 0 6 22 设冷凝段和冷却段分界处的温度为3 )( 13112 11 23 8 6 28 0 0 0 0 06 2 3 9 76 1 9 2 0 0 00 8 6 40 01 效平均温差计算逆流冷却段平均温差 : ) ()(321321 逆流冷凝段平均温差 : l n ()()(132132参数： 331 tt 312 tt i 换热器按单壳程 2 管程设计则查图 2-6(a)，得 : 温差校正系数 =效平均温差： nm 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第一章换热器传热工艺计算 4 冷凝段：参数： 64 1213 tt 参数： 4 132 tt i 换热器按单壳程 2 管程设计则查图 2-6(a)，得 : 温差校正系数 =有效平均温差 : = = 初选冷却段传热系数 : )/(600 程换热系数计算初选冷凝段传热系数 : )/(1100 0 则初选冷却段传热面积为 : 3 7 3 0 . 4 8 0 6 3017 33 26 6 40 01t 选用 25 无缝钢管做换热管则 : 管子外径 5子内径 0子长度 L=4500需要换热管根数 : 根 3 532 5137 . d 0 00 可取换热管根数为 390 根 . 管程流通面积： 0 . 10 0 0 13548520 2600000. 60000111 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第一章换热器传热工艺计算 5 管程雷诺数 : 1e 2 6 0 0 8 . 5=3 8 . 2 41 2 8 1 . 4 1=）4 . 2 2 90 . 0 2 /0 . 7 39 8 5 . 7 （管程冷却段的定性温度 : 1311 管程冷却段传热系数 : 4 7 8 11 . 1 5 0 . 7 47 3 9 8 . 3 6) 6 0 5)100( ) 6 0 5 id 管程冷凝段的定性温度 : 1321 管程冷凝段传热系数 : 3 6 4 51 . 1 5 0 . 7 45 6 4 0 . 9 2 3 7 5) 0( 6 0 5)1 0 0( )0 1 6 0 5 id 构的初步设计查管间距按管间距 :s=m 管束中心排管数： 2 7 N 根，取 29 根则壳体内径 : c 99 ( 01 圆整为 :m 则长径比 ; 弓形折流板的弓高 : h=流板间距 : i 取折流板数量 : 块块取第一章换热器传热工艺计算 6 程换热系数计算壳程流通面积 : 202 ( i 壳程流速 : 冷却段 : 0 80 8 4 3 冷凝段 : 8 . 壳程当量直径 : 0 . 0 5 . 7 50 . 5 7 6 2 20 20 dN 冷凝段管外壁温度假定值 : 膜温： 1502 1 6 4 2 m 610 膜温下液膜的密度 : m 膜温下液膜的导热系数： )/(6 90 正三角形排列 4 9 . n 冷凝负荷 : = 0 . 0 2 6 4 壳程冷凝段雷诺数 : 5 6 8 0 6 4 244 m壳程冷凝段传热系数 : 7 7 7 7. 1590 . 1 2 12 4 9 2 445356 4 1 41 . 2 8 8 7)561()e()(13162331312232 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第一章换热器传热工艺计算 7 冷却段管外壁温假定值 : 952 冷却段雷诺数： 1 3 1 0 8102 3 0 . 3 3 . 4R 6 壁温下水粘度 : 62 粘度修正系数； 0 . 9 6 4) 8102 3 0 . 3()( w 壳程传热因子查图 2 : 100冷却段壳程换热系数 : 1 1 6 4 . 89 6 . 4*461 . 1 2 3 9 9 0 8 6*1 0 . 7 51 0 09 6 0 6 40 . 6 8 8j 31 传热系数计算查 138 页可知水蒸汽的侧污垢热阻 : )/(52 管程水选用地下水，污垢热阻为 : )/(51 由于管壁比较薄，所以管壁的热阻可以忽略不计冷却段总传热系数 : 101221116 4 5 . 8710 . 0 0 0 1 6 1 9 10 . 0 0 0 4 4650 . 0 0 0 9 4 6 5 传热面积比为 : 1 6 2 0 5/ 0 kK j（合理）冷凝段总传热系数 : 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第一章换热器传热工艺计算 8 1 1 3 7 . 980 . 0 0 0 2 1 2 3 60 . 0 0 0 4 4940 . 0 0 0 2 2 6 4 0122传热面积比为 : 1 . 0 31 1 0 0 3 7/ 0 KK j(合理 ) 壁温度计算设定冷凝段的长度 : L =却段的长度 : L 冷却段管外壁热流密度计算 : )4 5 8 4 8 . 7 w / (4 5 . 7 0 4 3 3 2 89 4 6 72 0 9 5 4 8 6 . 3 29 5 7 2 0 62 1 3 8 2 5 1 . 3 5)/(022 t 冷却段管外壁温度 : 7 9 . 1) 6 4/1(4 5 8 4 8 . 2)/1( 52222 w 误差不大冷凝段管外壁热流密度计算 : )(164 194 . 6w /97. 479 667 216005639. 32. 042 4*0. 025*3. 14*608 0. 98*16332285)/( 022 t 冷凝段管外壁温度 : 114) 7 7 . 111 6 4 1 94. 6 (150)/1( 5222 误差不大误差校核 2 1 . 0 ww 程压力降计算管程水的流速 : 1 . 3 m / 0 59 8 5 . 73 6 0 0 2 4 5 0 0 03 6 0 0 1111 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第一章换热器传热工艺计算 9 管程雷诺准数 : 4 9 0 1 2)105 . 2 2 9/( 5 . 7/41111 管程摩擦系数 : 0 1 34 9 0 1 23 1 6 6 压降结垢校正系数 : 4.1 沿程压降 : 5 5 8 8 . 5 p 50 . 0 2 1 32 22111 i 管程数 : 2 管程回弯次数 : 3n 回弯压降 : 4 9 9 7 . 5 p 52 22112 t 取管程出入口接管内径 : 501 管程出入口速 : 1 . 4 1 m / 4 5 0 0 043600 4 212 11 1 4 6 9 . 8 p 2113 管程总压降 : 1 2 0 5 5 . 8 p 管程允许压降 : 35000 即压降符合要求。程压力降计算壳程当量直径 : 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第一章换热器传热工艺计算 10 0 . 0 5 2 20 202 ti 壳程流通面积 : 0. 07)1( 02 i 壳程流速 : 冷却段 : 0 6 m / 0 79 4 3 2 冷凝段 : 2 0 . 5 2 m / 0 74 . 1 2 2 壳程雷诺数 : 壳程冷却段雷诺数 : 1 4 7 8 0 0 3 3222 壳程冷凝段雷诺数 : 5 6 1101 8 8 . 30 . 0 2 6 4 244- 查表壳程摩擦系数 : 冷却段 : 冷凝段 : 壳程粘度修正系数 : 冷却段 : 0.1d 冷凝段 : 0.1d 管束周边压降 :冷却段管束周边压降 : 5 1 1 p 0 3 2 1 )110( . 0 9 3)1(2 2222 冷凝段管束周边压降 : 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第一章换热器传热工艺计算 11 1 7 6 6 4 5 0 3 2 1 )110( 0 . 5 (2 2222 导流板压降 : 0 （无导流板）查表取壳程压降结垢系数 : 冷却段： d 冷凝段： d 取壳程进口接管内径 : 502 壳程出口接管内径 : 002 壳程出口流速 : 0 . 8 m / 22222 壳程进口流速 : 2 9 . 2 m / 1 2 2 22222 局部压降 : 冷却段： 4 5 2 . 8 p 32 )222 冷凝段： 2 6 3 5 . 9 p 222 壳程总压降 : 冷却段壳程总压降 : 1 0 7 1 . 1 1 p 冷凝段壳程总压降 : 2 0 4 7 4 4 . 7 p 3 5 . 2 0 8 00 壳程允许压降 : 50000 即压降符合要求即压降符合要求沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第二章固定管板式换热器结构设计计算 12 第二章固定管板式换热器结构设计计算热管材料及规格的选择和根数的确定序号项目符号单位数据来源及计算公式数值 1 换热管材料 #20 2 换热管规格 3 传热面积 A 0 20 0000 换热管数 608 5 拉杆直径 dn 壳式换热器表 43 16 6 拉杆数量根壳式换热器表 44 6 管方式的选择序号项目符号单位数据来源和数据计算数值 1 正三角形 11 2 换热管中心距 S 12 32 3 隔板槽两侧相邻管中心距 Sn 12 44 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第二章固定管板式换热器结构设计计算 13 体内径的确定序号项目符号单位数据来源和计算公式数值 1 换热管中心距 S 12 32 2 换热管根数 608 3 管束中心排管根数 N 29 4 换热管外径 d0 25 5 到壳体内壁最短距离 b3 3 8 6 筒体内径 Di 4)1( 996 7 实取筒体公称直径 Di B/000 8 布管限定圆直径 Dl 21 i 980 体壁厚的确定序号项目符号单位数据来源和计算公式数值 1 计算压力筒体内径见三 000 3 筒体材料 20R 4 设计温度下筒体材料的许用应力 t 4板许用应力 123 5 焊接接头系数筒体计算厚度 2 腐蚀裕量 2C 2 8 负偏差 1C 0 9 设计厚度 d 2 0 名义厚度 n 目 8 8 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第二章固定管板式换热器结构设计计算 14 11 有效厚度 e 21 6 12 设计厚度下圆筒应力 t p 2 )( 3 校核合格 14 设计温度下圆筒的最大许用工作压力 )(2P 体水压试验序号项目符号单位根据来源及计算公式数值 1 实验压力 P 圆筒薄膜应力 P 2 )( 校核 = 合格头厚度的确定序号项目符号单位数据来源和计算公式数值 1 封头内径 1000 2 计算压力焊接接头系数封头材料 5 设计温度下许用压力 t 目 470 6 标准椭圆封头计算厚度 2 腐蚀裕量 2C 1 8 负偏差 1C 0 9 设计厚度 d 2 阳化工大学科亚学院学士学位论文第二章固定管板式换热器结构设计计算 15 10 名义厚度 n 目 0 11 实取名义厚度 n 10 12 有效厚度 e 21 9 13 曲面高度 1h 4737表 1 14 直边高度 2h 4737表 1 15 内表面积 A 2m 4737表 1 16 容积 V 3m 4737表 1 17 质量 m 4737表 1 箱短节壁厚计算序号项目符号单位数据来源和计算公式数值 1 计算压力管箱内径 1000 3 管箱材料 4 设计温度下许用应力 t 70 5 焊接接头系数管箱计算厚度腐蚀裕量 2C 1 8 负偏差 1C 0 9 设计厚度 d 2 0 名义厚度 n 目 0 11 实取名义厚度 n 10 12 有效厚度 e 21 9 13 设计厚度下圆筒应力 t p 2 )( 阳化工大学科亚学院学士学位论文第二章固定管板式换热器结构设计计算 16 14 校核 = 合格 15 设计温度下圆筒的最大许用工作压力 )(2P 箱水压试验序号项目符号单位根据来源及计算公式数值 1 实验压力圆筒薄膜应力 P 2 )( 校核 = 合格箱法兰的选择序号项目符号单位数据来源和计算公式数值 1 法兰类型长颈对焊法兰 4703N=2. 5 法兰外径 0

温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。