第頁）浮頭式工業(yè)換熱器工藝設備選型計算案例目錄TOC\o"1-3"\h\u13518浮頭式工業(yè)換熱器工藝設備選型計算案例 158531.1設計所需的數(shù)據(jù) 1250831.2重要的參數(shù)計算 1310871.1.1定性溫度的確定 188581.1.2介質(zhì)的相關(guān)數(shù)據(jù) 227391.1.3熱量的相關(guān)計算 2207421.3換熱的面積 2178941.4換熱器中較為主要的結(jié)構(gòu)的確定 311961.4.1與換熱管相關(guān)參數(shù)的選取和計算 3208231.4.2溫差的核對校正 4278581.4.3與管束有關(guān)的數(shù)據(jù)整理 41581.4.4計算殼體內(nèi)側(cè)的直徑數(shù)值 447161.4.5折流板的最優(yōu)選型 4137241.4.6接管的詳細計算 5168171.5熱量的核點計算 6323081.5.1殼程的熱核算數(shù)據(jù) 685331.5.2管程的熱核算數(shù)據(jù) 7320371.5.3傳熱相關(guān)參數(shù) 7277911.5.4管壁溫度的核點計算 8241781.6流體阻力的核點計算 8118611.6.1管程相關(guān)核算 8236031.6.2殼程相關(guān)核算 91.1設計所需的數(shù)據(jù)1.2重要的參數(shù)計算1.1.1QUOTE定性溫度的確定QUOTE定性溫度的確定定性溫度的確定熱流體的定性溫度：tm1=T1+QUOTE冷流體的定性溫度：冷流體的定性溫度：tm2=t21.1.2介質(zhì)的相關(guān)數(shù)據(jù)(1)(2)1.1.3熱量的相關(guān)計算QUOTE熱損失系數(shù)：ηL=0.98熱損失系數(shù)：傳熱量為:Q=M1綜合各種相關(guān)的有效因素考慮，決定使冷流體走管程，而熱流體選擇走殼程。1.3換熱的面積流體間溫差?t?tQUOTE平均溫差平均溫差△t1mc參考查閱《化工單元過程及設備課程設計》[6]的數(shù)據(jù)和相關(guān)規(guī)定，初步判斷來選取K=350W╱(m2?℃)。傳熱面積為F'=Q考慮到面積裕度F'=ηF'=1.15×107.36在上述式子中我們?nèi)〉溅菫?.151.4換熱器中較為主要的結(jié)構(gòu)的確定1.4.1與換熱管相關(guān)參數(shù)的選取和計算綜合各種相關(guān)因素考慮，管子選用φ25×1.5mm10號鋼最為適合。根據(jù)設計要求和計算管程介質(zhì)的流速應該選取ui=0.99m/s。管程所需流通截面積為：At每程管數(shù)為（取整）：n=4每根換熱管長度為L=F'如果選擇按照單管程的方式設計的話，那么我們考慮到傳熱管的長度應該會過長，綜上所述選取多管程進行排列顯然會比較適宜，結(jié)合以上理論知識再參考本次設計的具體實際情況，最優(yōu)的方案確定為每根換熱管的長度為6m,這樣設計最為適宜。QUOTE則管程數(shù)為則管程數(shù)為Np換熱管總根數(shù)為：nt1.4.2溫差的核對校正P=tR=T按單殼程、雙管程結(jié)構(gòu)，我們可以參考查閱與之相關(guān)的圖表，由此得到了φ=0.96這個數(shù)值顯然是大于0.8的，所以以上的設計是可行的。則△tm1.4.3與管束有關(guān)的數(shù)據(jù)整理管子的陳設方法有很多種，綜合各種方法的優(yōu)缺點以及本次設計的計算以及實際工作情況，我們擇優(yōu)選取正三角形的陳設方法，每程內(nèi)和隔板兩側(cè)均采用該種擺放的方法。接著我們要認真查閱GB151-2014[7]表6-2《換熱管中心距》中的規(guī)定，最后確定這兩個重要參數(shù)的取值分別為S=32mm和Sn=44mm。1.4.4計算殼體內(nèi)側(cè)的直徑數(shù)值根據(jù)上述內(nèi)容，管子的陳設的布局選擇了正三角形,管程數(shù)我們選取了2,由計算和實際要求確定η=0.75。QUOTE殼體內(nèi)徑的計算值為：殼體內(nèi)徑的計算值為：Ds取殼體內(nèi)徑標準值：Ds=0.7m1.4.5折流板的最優(yōu)選型全面分析各種折流板的特點，本次設計計算中弓形折流板最為適宜被采用，因為相對而言它在介質(zhì)的流動過程中所生成的死角更為微小，而且它的結(jié)構(gòu)不算復雜清理起來也會耗費較少的時間和人力成本，采取上下缺口的陳列方式，通過計算分析我們把折流板距離管板的位置確定為0.41m。折流板的圓心角折流板缺口高度為：則折流板的數(shù)目為：1.4.6接管的詳細計算(1)殼程取接管內(nèi)流體流速為u1D1QUOTE取殼程接管直徑標準值為DN=：125mm，則殼程接管尺寸為139.7×7mm(2)管程QUOTE取接管內(nèi)流體流速為u2=2m/s,則接管內(nèi)徑為：D2可取管程接管直徑標準值DN=200mm，則管程接管尺寸為219.1×9.55mm1.5熱量的核點計算1.5.1殼程的熱核算數(shù)據(jù)QUOTE傳熱管當量直徑傳熱管當量直徑de=4×32殼程流通截面積：As殼程流體最小流速：uoReoPro黏度校正項：殼側(cè)換熱系數(shù)為：αo1.5.2管程的熱核算數(shù)據(jù)傳熱管當量直徑d管程流通截面積：Ai管程流體最小流速：uiReiPri黏度校正項：管側(cè)表面換熱系數(shù)：αi1.5.3傳熱相關(guān)參數(shù)冷流體水的污垢熱阻：熱流體煤油的污垢熱阻：管壁側(cè)的熱阻的計算如下所示Rw管子的平均直徑為：dm總傳熱系數(shù)為：K=11.5.4管壁溫度的核點計算根據(jù)本設計的具體實際情況而言，應該選取污垢熱阻等于零來進行相關(guān)的計算。則傳熱管的平均壁溫為：tw1冷介質(zhì)均溫計算t熱介質(zhì)均溫計算T根據(jù)計算，這個殼體的內(nèi)側(cè)壁的溫度我們算得為86℃。所以我們可以得到?t=溫度是比較合適的。1.6流體阻力的核點計算1.6.1管程相關(guān)核算管程總阻力公式為：△PtQUOTE式中：?Pt——管程總阻力QUOTE?Pi——單程直管阻力QUOTE?Pr——單程回彎阻力?NNQUOTEFt——約取:1.4Pa直管阻力為：△Pi回彎阻力為：△Pr式子中的ξ我們稱之為局部阻力系數(shù)，一般選取它的數(shù)值為3。