【《柴油冷却器的工艺计算》2200字】

1柴油冷却器的工艺计算目录TOC\o"1-3"\h\u11194柴油冷却器的工艺计算 176171.1确定设计方案 1101811.2确定物性数据 1931.3计算总的传热系数 235431.4传热面积 3281831.5工艺结构 320451.5.1管径和管内流速 3195251.5.2管程数和换热管数 3173311.5.3平均传热温差 4250951.5.4传热管排列和分程方法 4176301.5.5壳体公称直径 4163391.5.6折流板 435141.5.7接管 5112961.6换热器核算 5110801.6.1热量核算 517181.6.2换热器内流体的流动阻力 61.1确定设计方案在化工生产中有很多类型换热器的使用，不同类型的换热器性能各异。本设计中冷、热两流体均为无相变，按非标准系列换热器的一般计算步骤进行计算设计。换热器类型柴油：进口温度150℃，出口温度45℃；t=150−45=105℃循环水：进口温度20℃，出口温度40℃；t=40−20=20℃∆需要在壳体上设置温差补偿元件——膨胀节，依靠膨胀节的弹性形变减少因热膨胀产生的温差应力。初步按带膨胀节的固定管板式换热器进行设计计算。流体流动空间及流速循环水在冷却过程中容易产生结垢，为了使水垢的清洗方便，循环水走管程，柴油走壳程。本次设计使用φ25×1.5mm的碳钢换热管，管内流速为：u1.2确定物性数据定性温度：流体流入管程或壳程时的温度与流出管程或壳程时温度的平均值。壳程（柴油）：T管程（循环水）：t根据定性温度得流体的有关物性参数，见表2-1：表2-1定性温度下壳程和管程流体的有关物性数参数物料比热kJ/kg•℃密度kg/m3导热系数W/m•℃粘度Pa•s柴油1.1238570.12180.0009261循环水4.178995.680.61730.00080071.3计算总的传热系数每小时处理柴油的能力q热流量Q冷却水用量q计算平均传热温差∆tm总传热系数K管程传热系数Re=故流体流动状态为湍流，采用下式计算αα管程内的循环水是被加热，n=0.4。α壳程传热系数假设壳程给热系数αo的取值范围为290取αo=300W/(m•℃)污垢热阻：换热面上附着物产生的传热阻力。RR管壁（碳钢）的导热系数λ=45换热器总的传热系数：K=1.4传热面积S本次设计面积裕度：15%S=1.151.5工艺结构1.5.1管径和管内流速φ25×1.5mm的碳钢换热管，管内流速u1.5.2管程数和换热管数单程管数：n按单程管数计算，需要长度：L按照单程管数所需长度进行设计，换热管过长，与现实情况不符，所以本次设计中采用多管程来进行设计。现选择l=3m的换热管，则该换热器管程数为：N换热器总换热管数：N=1.5.3平均传热温差温差校正系数：P=R=本设计按单壳程，双管程结构进行设计，温差校正系数查单壳程，双管程结构图表。同时因为R=5.25的点在图上难以读出，所以以1/R代替R，PR代替P，查图，得：φ平均传热温差：∆t1.5.4传热管排列和分程方法采用组合排列方式进行排列换热管的排列，层内正三角形排列，隔板两侧正方形排列。两换热管管心距：a=1.25横过管束中心线的管数：n1.5.5壳体公称直径计算得出管程为6管程，管板利用率为：η=0.65壳体公称直径为：D=1.05a圆整：D=800mm1.5.6折流板折流板选择使用弓形，圆缺高度为壳体内径的25%，切去圆缺高度为：h=25%×D=0.25×800=200mm折流板间距：B=0.3D=0.3×800=240mm取B为300mm。折流板数折流板圆缺面上下装配。1.5.7接管壳程接管：接管内柴油流速为1.0m/s，接管内径为：d=选用φ89mm×6mm的接管。管程接管：接管内循环水流速为1.5m/s，接管内径为：d=选用φ108mm×6mm的接管。1.6换热器核算1.6.1热量核算壳程对流传热系数的确定αdSuRePr(α管程对流传热系数的确定αSuRePrα换热器传热系数：K=换热器所需的传热面积S=实际传热面积SpS面积裕度：H=合理的传热面积裕度为15%～25%，所以本次设计换热器的传热面积裕度在合理指之内。1.6.2换热器内流体的流动阻力管程流动阻力∆pFt=1.4、N∆p∆pRe根据Rei和传热管相对粗糙度0.01查莫狄图得λ流速和密度分别为：uρ流动阻力：∆p∆p管程流动阻力在合理范围之中。壳程阻