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江西科技师范学院
食品科学与工程专业《化工原理课程设计》说明书
题目名称浮头式列管换热器的设计
专业班级
学号
学生姓名
指导教师
2015年4月22日
,cccc6 996.95xl.321oo
bp、=0.038xx=12804.8Pq
1 0.015 2
ar996.95Xl.32csrcn
A〃2=3x=2527.37Vz
坨=(12804+2527.3)x2xl.5=45996.3
管程流体阻力在允许的范围之内。
壳程阻力。
按下式计算%)=(%,+49FtNs
其中M=l,耳=1.15(液体取1.15)
流体流经管束的阻力为
当管子正三角形排列时尸=0.5
当Re500时,4=5x9597.5-0-288=0.3565
=1.1x7790=30.9
*23
u0=0.3555m/s
qqqi*0Q5552
=0.5x0.3565x30.9x(23+l)x ——=8254pa
流体流过折流板缺口的阻力
2公pic
其中h=0.25,D=0.9机
2x0.25、
Ap=8254+4228=12482pa
由于该换热器流体的压降在工艺生产的正常范围内,所以壳程流体的阻力比较适宜。
3、设备选型
本次设计所用部件:
气体出口型号OQZL材料16MnR,生产厂家慈溪市飞腾机械厂。
右管箱型号200*100,材料16MnR,生产厂家河北华强科技有限公司。
垫圈型号GB1230-84,材料16MnR,生产厂家大城县霍辛庄中天五金制品厂。
螺母M20型号GB617786,材料25,生产厂家河北铺盛和紧固件厂。
螺柱M20X160型号PEM,材料35,生产厂家吴江华昆精密五金厂。
换热管型号XUPU,材料20,生产厂家上海煦普电器有限公司。
折流板型号kaki50,材料Q235-A,生产厂家盐山县亚星管件制造厂。
螺柱M20X80型号DIN976,材料35,生产厂家西安亚剑石化设备有限公司。
垫片型号dn,材料耐油橡胶石棉板,生产厂家郑江泰氟龙塑胶有限公司。
左管箱型号FRP,材料16MnR,生产厂家临煦亿力电子制造厂。
表2设备选型参数
项目及代号
数量
材料
气体出口
1
16MnR
右管箱
1
16MnR
垫圈M20
80
Q235-A
螺母M20
80
25
螺柱M20X160
40
35
定管距06L=600
70
20
换热管
1
20
拉杆
10
Q235-A
折流板
23
Q235-A
定距管19*21=900
20
20
螺柱M20x80
40
35
右板管
1
16MnR
垫片
1
耐油橡胶石棉板
左管箱
1
16MnR
垫圈20
35
Q235A
4、附录及图纸
附录1浮头式换热器的设备结构参数
项目及代号
参数及结果
单位
壳体内径
900
mm
管径
管径19x2
mm
管长
4300
mm
管数目
790
根
传热面积
286
mm
管程数
2
壳程数
1
管心距
24
mm
管子排列
正三角形
折流板间距
225
折流板数
23
个
附录2换热器的设计计算结果
项目及代号
参数及结果
单位
管程流数
1.3
m/s
管程表面传热系数
5670.2
W/m2-℃
管程污垢热阻
0.00026
壳程流速
1.30
m/s
壳程污垢热阻
0.00026
热流量
1259
KW
传热温差
26.4
K
传热系数
895
W/(m2-℃)
裕度
1.8
%
5、总结
此换热器为浮头式换热器,换热器两端的管板,一端不与壳体相连。浮头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,管束和浮头可在壳体内沿轴方向自由伸缩,可完全消除热应力.而且由于固定端的管板用法兰与壳体相连,管束可以从壳体中抽出,便于清洗检修。可在高温高压下工作,一般温度W450C,压力(6.4兆帕,介质间温差不受限制。尽管易结垢的流体也适用,因为其可用于结垢比较严重的场所。可用于管程易腐蚀场合,但其结构复杂,金属材料耗量大,成本高。在运行中小浮头易发生内漏,不易检查处理。但其可完全消除热应力,方便清洗和检修,整个管束可以从壳体中抽出,因此,尽管其结构复杂,造价高,但应用任较普遍。6、参考文献
[1]申迎华,郝晓刚.化工原理课程设计[M].化工原理出版社,北京,2009.
[2]王志魁.化工原理[M].化工原理出版社,北京,2010.
[3]钱颂文.换热器设计手册[M].化学工艺出版社,2002.
[4]聂清德.化工设备设计[M].化学工艺出版社,1991.
[5]李工祥,陈兰英,崔英德.常用化工单元设计[M].华南理工大学,2003.
目录
TOC\o1-5\h\z.设计方案1
设计条件1
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