列管式冷凝器设计.doc

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1、题目：欲用冷水将720kg/h的EC（碳酸乙烯脂）蒸汽冷凝，温度由冷却至凝结。冷水的进出口温度分别是和。若要求换热器的管程和壳程的压强降不大于10KPa，设计合适的列管式冷凝器。（忽略管壁热阻和热损失）定性温度下流体物性如下表：密度，kg/m3比热容，kJ/（kg.0C）粘度，Pa.s导热系数，W/（m.0C）EC蒸汽14101.880.1550.05水9944.20.7270.626一、试算和初选冷凝器的规格1、计算热负荷和冷却水流量=2、计算两流体的平均温度和平均温差。暂时按单壳程、多管程进行计算。

2、逆流时平均温差为：=而P=R=查得所以3、初选冷凝器规格。根据流体的情况，假设K=120W/（m2.故由于，因此需要考虑热补偿。据此，选定换热器规格如下：壳径，mm公称压强，MPa公称面积，m2管程数260-0.12.72管子尺寸，mm管长，m管子总数管子排列方法135正方形实际传热面积若采用此换热器，则要求过程中总传热系数为120W/（m2.0C）一、核算压强降1、管程压强降（走水）其中，。管程流通面积（湍流）设管壁粗糙度，由关系图中查得：所以则2、壳程的压强降（走蒸汽）其中，。管子为正方形斜转450

3、排列，F=0.4。取折流挡板间距。壳程流通面积所以计算表明，管程和壳程压强降都能满足设计要求。一、核算总传热系数管程对流传热系数（走水）=7657（湍流）2、壳程对流传热系数（走蒸汽）取换热器列管中心距t=35mm。流体通过管间最大截面积为壳程中EC蒸汽被冷凝，取。所以3、污垢热阻参考附录二十，管内、外侧污垢热阻分别取为4、总传热系数K。管壁热阻可忽略时，总传热系数K。为由前面计算可知，选用这种规格的冷凝器时要求过程的总传热系数为，在规定的流动条件下，计算出的K。为，故设计的换热器是合适的。安全系数为