1、浮头式换热器课程设计,指导老师;周跃花老师队员：刘婷婷、苏子鹤、呼霞亮、高光辉、鲁良良,化 学 与 化 学 工 程 学 院School of Chemistry and Chemical Engineering,任务分工,计算：主算：呼霞亮辅算：苏子鹤、刘婷婷核算：鲁良良编辑：刘婷婷,制图：装配图：苏子鹤首页图：刘婷婷PID图：高光辉PPT：全体组员,目录,设计及计算,核算,图纸及总论,操作条件,化 学 与 化 学 工 程 学 院School of Chemistry and Chemical Engineering,表1 操作条件一览表,换热器型式的确定,化 学 与 化 学 工 程 学 院S
2、chool of Chemistry and Chemical Engineering,表2 换热器对比,换热器型式的确定,化 学 与 化 学 工 程 学 院School of Chemistry and Chemical Engineering,物性参数的确定,化 学 与 化 学 工 程 学 院School of Chemistry and Chemical Engineering,表3 物性参数一览表,化 学 与 化 学 工 程 学 院School of Chemistry and Chemical Engineering,加压气体走管程，冷却水走壳程。 增加传热过程推动力来说，两流体选择
3、逆流方式管内流速取25m/s,表4 换热器中常用流速范围,换热管的选择,选用252.5的碳钢管,化 学 与 化 学 工 程 学 院School of Chemistry and Chemical Engineering,表5 常用换热管规格和尺寸偏差,估算总传热系数热流量计算平均传热温差计算冷却水用量的计算,化 学 与 化 学 工 程 学 院School of Chemistry and Chemical Engineering,(4)估算总传热系数K,化 学 与 化 学 工 程 学 院School of Chemistry and Chemical Engineering,管壁导热系数,污垢
4、热阻R,壳程传热系数,管程传热系数,Re,Pr,气侧污垢,水侧污垢,求系数K,管程传热系数的计算,化 学 与 化 学 工 程 学 院School of Chemistry and Chemical Engineering,表6 管程参数计算,假设壳程的给热系数为: =550 W/(m2) 估算的总传热系数,考虑15%的面积裕度后,化 学 与 化 学 工 程 学 院School of Chemistry and Chemical Engineering,工艺结构尺寸表7 管径和管内流速及管长管程数和传热管数（按单程计算）,化 学 与 化 学 工 程 学 院School of Chemistry
5、and Chemical Engineering,管程数和传热管数（按单壳程多管程计算）平均传热温差校正,化 学 与 化 学 工 程 学 院School of Chemistry and Chemical Engineering,根据R、P查下图得 t=0.93,化 学 与 化 学 工 程 学 院School of Chemistry and Chemical Engineering,平均传热温差：传热管排列和分程方法,化 学 与 化 学 工 程 学 院School of Chemistry and Chemical Engineering,壳体内径及壁厚实际内径圆整D=600mm,化 学 与
6、 化 学 工 程 学 院School of Chemistry and Chemical Engineering,折流板切去的圆缺高度折流板间距折流板块数,化 学 与 化 学 工 程 学 院School of Chemistry and Chemical Engineering,壳体进出口接管内径取标准管管程流体进出口接管内径取标准管,接管,化 学 与 化 学 工 程 学 院School of Chemistry and Chemical Engineering,换热器热量衡算,表 8 壳程各参数的计算,化 学 与 化 学 工 程 学 院School of Chemistry and Chem
7、ical Engineering,黏度校正：,（液体被加热时）,化 学 与 化 学 工 程 学 院School of Chemistry and Chemical Engineering,换热器热量核算,壳程对流传热系数，对圆缺形折流板可采用克恩公式:,换热器热量核算,表 9 管程各参数的计算,化 学 与 化 学 工 程 学 院School of Chemistry and Chemical Engineering,管程对流传热系数总传热系数K传热面积,换热器热量核算,化 学 与 化 学 工 程 学 院School of Chemistry and Chemical Engineering,换
8、热器热量核算,化 学 与 化 学 工 程 学 院School of Chemistry and Chemical Engineering,理论值,实际值,面积裕度,壳程流动阻力 对于液体来说，壳程结垢校热系数为1.15则壳程流动阻力在允许范围之内。,换热器压降核算,化 学 与 化 学 工 程 学 院School of Chemistry and Chemical Engineering,管程流动阻力 对于252.5的管子结构校正系数为1.4则管程流动阻力在允许范围之内,换热器压降核算,化 学 与 化 学 工 程 学 院School of Chemistry and Chemical Engin
9、eering,化 学 与 化 学 工 程 学 院School of Chemistry and Chemical Engineering,附图,设计总结,表10：设计结果一览表,化 学 与 化 学 工 程 学 院School of Chemistry and Chemical Engineering,设计总结,化 学 与 化 学 工 程 学 院School of Chemistry and Chemical Engineering,通过多次的计算，确定了所有参数。根据计算结果，我们选择了一种单壳程、六管程，列管采用正三角形，隔板两侧正方形组合排列的换热器。选用了252.5的碳钢管的管程接管，最
10、后计算出来的面积裕度为60.89%,设计总结,化 学 与 化 学 工 程 学 院School of Chemistry and Chemical Engineering,存在问题：换热器长径比过大面积裕度过大原因：气体流速选择过大换热管选取太长,整改措施：适当减小气体流速适当缩短换热长度并联两个换热器,化 学 与 化 学 工 程 学 院School of Chemistry and Chemical Engineering,谢谢观看,在此感谢我们的周老师，老师严谨细致，一丝不苟的工作作风正是我们学习以及日后工作的榜样。老师循循善诱的教导给了我们很大的启迪。这次课程设计的每个环节都离不开老师的细心指导，在您不厌其烦的认真指导下我们顺利完成了本次设计任务。在此，感谢您对我们的帮助和支持。,化 学 与 化 学 工 程 学 院School of Chemistry and Chemical Engineering,
