管壳式换热器设计报告.doc

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1、管壳式换热器设计报告2014-6-13设计任务书设计一个管壳式换热器，用冷水冷却工艺废水。条件热流体冷流体工质工艺废水自来水进口温度出口温度流量20t/h40t/h参数如下：一、设计计算1、方案确定（1）热交换器的类型选择：管壳式换热器（2）流程的选择：由于逆流换热的换热温差大，换热效果好，采用逆流换热，由于自来水易结垢，自来水走管程，所以工艺废水走壳程。2、计算物性参数（1）热流体（工艺废水）的物性参数：℃℃定性温度：℃查65℃下饱和水的物性参数如下：（2）自来水的物性参数：℃假设℃定性温度：℃查32.5℃下饱和水的物性参数如下：3、估算传热面积（1）热流量若按纯逆流计算

2、，其温差为℃℃℃（3）初算传热面积查表得水水换热的传热系数为1000~2500，所以初选K=1000,则估算的传热面积4、工艺结构尺寸（1）管径和管内流速选用的碳钢传热管，查表得，取管内流速（2）管程数和传热管数根据传热管内径和流速确定单程传热管数：取80根按单程，所需传热管长：按单程管设计，传热管过长，宜采用多管程结构，根据换热管规格标准，选取换热管长为，则该热交换器的管程数为则传热管总根数根（3）对数平均温差和壳程数该换热器为1-2型，首先计算两个无量纲参数查图6-13得其温差修正系数为，℃，采用单壳程。（4）传热管排列和分程方法采用组合排列法，即在每程内按正三角形排列

3、，隔板两侧按正方形排列，管间距隔板中心到离其最近一排管中心间距则两程相邻管的管中心间距为36mm（5）壳体直径取管板利用率为，则壳体直径圆整到标准可取,壁厚8mm（6）折流板采用弓形折流板，取弓形折流板圆缺高度为壳体内径的25%，则切去的圆缺高度为取折流板间距根据标准可取150mm，折流板数目（7）接管壳体流程进出口接管取管内流速为，则接管内径为，圆整后可取管内径为管程流体进出口接管取管内流速为，则接管内径为，圆整后可取管内径为5、热交换器校核（1）传热面积校核①　管程对流传热系数流通截面积流体流速雷诺数流动属于紊流，则管程对流传热系数为②　壳程对流传热系数管子按正三角形排

4、列，传热当量直径为m壳程流通截面积流体流速雷诺数则壳程对流传热系数为①　污垢热阻和管壁导热查表得碳钢导热系数②　总传热系数③　传热面积校核热交换器需要的实际面积热交换器的实际面积面积裕度在范围1.1~1.25内，所以该热交换器能满足换热需求。二、设计一览表换热器形式：1-2管壳式换热器换热面积：76.36工艺参数名称管程壳程工质名称自来水工艺废水进口温度(℃)15100出口温度(℃)5030流量11.115.56流体密度994.83980.45流速0.7980.42热流量W总传热系数1039.34污垢系数0.0001760.000176内部管道使用材料规格碳钢单程传热管数8

5、0单程管长(m)8管程数2壳程数1壳体直径（mm)325壳体壁厚（mm）8折流板形式弓形折流板数53折流板间距（mm)150折流板的切缺率25%管程进出口接管直径（mm)150壳程进出口接管直径（mm)100三、设计感想本次换热器课程实设计，使我对换热器的设计过程有了更深的了解。在实际的计算过程中，将所学的专业理论知识运用到实际工程问题中，更好地掌握了理论知识。在本次的设计计算中，第一次校核结果有偏差，于是从假设传热系数开始，重新改变了k,单程管数，经过校核，终于达到要求，在这个过程中，我知道了各个因素是如何影响结果的，在出现问题时，应该怎样校正才可以最快满足要求。在计算时

6、，一定要认真谨慎，一工程师的标准严格要求自己，做出最好的设计。本次换热器课程设计加深了我对换热器的认识，提高了设计计算能力，增强了理论知识与实际运用的联系。