管殼式換熱器的設(shè)計(jì)課件

管殼式換熱器的選型管殼式換熱器的選型一.設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1.已知熱流體熱量，溫度、，冷卻介質(zhì)溫度2.確定換熱面積及選定換熱器3.選用一臺(tái)合適的離心泵實(shí)例qm1T1qm1T2t1t2一.設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1.已知熱流體熱量，溫度二.設(shè)計(jì)步驟1.求出換熱器的熱流量2.作出適當(dāng)?shù)倪x擇并計(jì)算3.根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估計(jì)傳熱系數(shù)，計(jì)算傳熱面積4.計(jì)算冷、熱流體與管壁的5.壓降校核6.計(jì)算傳熱系數(shù)，校核傳熱面積7.選用一臺(tái)合適的離心泵二.設(shè)計(jì)步驟1.求出換熱器的熱流量2.作出適當(dāng)?shù)倪x擇并計(jì)算3三.設(shè)計(jì)結(jié)果換熱器的型號(hào)離心泵的型號(hào)流程安排三.設(shè)計(jì)結(jié)果換熱器的型號(hào)Ⅰ.求出換熱器的熱流量根據(jù)已知條件、、、、，求實(shí)例Ⅰ.求出換熱器的熱流量根據(jù)已知條件、Ⅱ.作出適當(dāng)?shù)倪x擇并計(jì)算①流向的選擇②確定冷卻介質(zhì)出口溫度，求對(duì)數(shù)平均溫差③對(duì)進(jìn)行修正查圖得到

一般逆流優(yōu)于并流實(shí)例Ⅱ.作出適當(dāng)?shù)倪x擇并計(jì)算①流向的選擇②確定冷卻介質(zhì)出口溫度Ⅲ.根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估計(jì)傳熱系數(shù)，計(jì)算傳熱面積根據(jù)初選換熱器實(shí)例Ⅲ.根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估計(jì)傳熱系數(shù)，根據(jù)初選換熱器Ⅳ.計(jì)算冷、熱流體與管壁的①確定冷、熱流體走管程或殼程②確定管內(nèi)流速③根據(jù)所選換熱管確定管子的排列目前我國(guó)國(guó)標(biāo)采用和管長(zhǎng)有1.5、2、3、4.5、6、9m核定管殼式換熱器內(nèi)常用流速范圍管程數(shù)管子數(shù)Ⅳ.計(jì)算冷、熱流體與管壁的①確定冷、熱流體走管程或殼程②確定④折流擋板安裝折流擋板的目的是為了提高管外對(duì)圓缺形擋板，弓形缺口的常見(jiàn)高度國(guó)標(biāo)擋板間距：取殼體內(nèi)徑的20%和25%固定管板式：100、150、200、300、450、600、700mm浮頭式：100、150、200、250、300、350、450

（或480）、600mm④折流擋板安裝折流擋板的目的是為了提高管外國(guó)標(biāo)擋板間距：取殼⑤管程給熱系數(shù)若，則改變管程數(shù)重新計(jì)算或重新估計(jì)物性系數(shù)在定性溫度下求得實(shí)例⑤管程給熱系數(shù)若，則改變⑥殼程給熱系數(shù)若太小，則可減少擋板間距實(shí)例⑥殼程給熱系數(shù)若太小，則可減少擋板間距實(shí)例Ⅴ.壓降校核①管程阻力校核管程數(shù)管程結(jié)垢校正系數(shù)，對(duì)三角形排列取1.5，正方形排列取1.4改變管程數(shù)，應(yīng)兼顧傳熱與流體壓降兩方面的損失必須調(diào)整管程數(shù)目重新計(jì)算實(shí)例Ⅴ.壓降校核①管程阻力校核管程數(shù)管程結(jié)垢校正系數(shù)，對(duì)三角形②殼程阻力損失可增大擋板間距折流板數(shù)目橫過(guò)管束中心線的管子數(shù)折流板間距殼體內(nèi)徑按殼程流動(dòng)面積計(jì)算所得的殼程流速管子排列形式對(duì)壓降的校正系數(shù)殼程流體摩擦系數(shù)實(shí)例②殼程阻力損失可增大擋板間距折流板數(shù)目橫過(guò)管束中心線的管子Ⅵ.計(jì)算傳熱系數(shù)校核傳熱面積根據(jù)流體的性質(zhì)選擇適當(dāng)?shù)墓笇訜嶙璺駝t重新估計(jì)，重復(fù)以上計(jì)算實(shí)例Ⅵ.計(jì)算傳熱系數(shù)校核傳熱面積根據(jù)流體的性質(zhì)選擇適當(dāng)?shù)墓笇?/p>

冷卻介質(zhì)的選擇是一個(gè)經(jīng)濟(jì)上的權(quán)衡問(wèn)題，按設(shè)備費(fèi)用和操作費(fèi)用的最低原則確定冷卻介質(zhì)的最優(yōu)出口溫度

根據(jù)一般經(jīng)驗(yàn)過(guò)程要有一定的推動(dòng)力，

冷卻介質(zhì)若是工業(yè)用水，含有、等鹽類，其溶解度隨著溫度上升而降低，為了防止鹽類析出，形成垢層，工業(yè)冷卻水出口溫度應(yīng)小于冷卻介質(zhì)的選擇是一個(gè)經(jīng)濟(jì)上的權(quán)衡問(wèn)題，按設(shè)

若根據(jù)、在圖上找不到相應(yīng)的點(diǎn)，表明此種流型無(wú)法完成指定換熱任務(wù)，應(yīng)改為其他流動(dòng)方式。若，經(jīng)濟(jì)上不太合理，且操作溫度變化時(shí)，可能使急劇下降，影響操作的穩(wěn)定性，應(yīng)改為其他流動(dòng)方式。若根據(jù)、在圖上找不到相應(yīng)的點(diǎn)管殼式換熱器的設(shè)計(jì)ppt課件管殼式換熱器的設(shè)計(jì)ppt課件原則：①不潔凈和易結(jié)垢的液體宜在管程②腐蝕性流體宜在管程③壓強(qiáng)高的流體宜在管內(nèi)④飽和蒸汽宜走殼程⑤被冷卻的流體宜走殼程⑥若兩流體溫差較大，對(duì)于剛性結(jié)構(gòu)的換熱器，宜將給熱系數(shù)大的流體通入殼程⑦流量小而粘度大的液體一般以殼程為宜原則：①不潔凈和易結(jié)垢的液體宜在管程②腐蝕性流體宜在管程

流體種類

流速管程殼程一般流體0.5~30.2~1.5易結(jié)垢流體>1>0.5氣體5~303~15列管式換熱器內(nèi)常用的流速范圍液體粘度最大流速>15000.61500~5000.75500~1001.1100~351.535~11.8<12.4不同粘度液體的流速流體種類流速管程殼程一般流體0.5~30.2~1.5較大給熱效果較差管外清洗方便大較大給熱效果較差管外清洗方便大管殼式換熱器的設(shè)計(jì)ppt課件對(duì)正方形對(duì)正三角形為相鄰兩管的中心距，為管外徑，兩塊擋板間距離，為殼體直徑對(duì)正方形對(duì)正三角形為相鄰兩管的中心距，為管外徑，

流體

污垢熱阻

流體

污垢熱阻

水

溶劑蒸汽0.14

蒸餾水0.09

水蒸氣

海水0.09

優(yōu)質(zhì)（不含油）0.052

清凈的河水0.21

劣質(zhì)（不含油）0.09

未處理的涼水塔用水0.58

往復(fù)機(jī)排出0.176

已處理的涼水塔用水0.26

液體

已處理的鍋爐用水0.26

處理過(guò)的鹽水0.264

硬水、井水0.58

有機(jī)物0.176

氣體

燃料油1.056

空氣0.26~0.53

焦油1.76常見(jiàn)流體的污垢熱阻流體污垢熱阻流體初選換熱器初選換熱器選冷凝水出口溫度定性溫度計(jì)算據(jù)此定性溫度，查表得水的物性數(shù)據(jù)選冷凝水出口溫度計(jì)算據(jù)此定性溫度，查表得水的物性數(shù)據(jù)初擬定采用單殼程，偶數(shù)管程的浮頭式換熱器。由圖查得修正系數(shù)。初擬定采用單殼程，偶數(shù)管程的浮頭式換熱器。參照表，初步估計(jì)，傳熱面積由換熱器系列標(biāo)準(zhǔn)，初選型換熱器外殼直徑D/mm500管程數(shù)Np2管長(zhǎng)l/m4.5公稱壓強(qiáng)P/Mpa1.6 管子排列方式正方形管數(shù)NT124公稱面積A/m243管子尺寸/mmΦ25×2.5管中心距t/mm32根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估計(jì)傳熱系數(shù)，計(jì)算傳熱面積參照表，初步估計(jì)管程流動(dòng)面積管內(nèi)冷卻水流速

管程給熱系數(shù)

管程給熱系數(shù)計(jì)算管程流動(dòng)面積管內(nèi)冷卻水流速管程給熱系數(shù)管程給熱系數(shù)計(jì)算殼程給熱系數(shù)計(jì)算殼程中有機(jī)物被冷卻，取

殼程給熱系數(shù)計(jì)算殼程中有機(jī)物被冷卻，取，可行取管壁粗糙度，查圖得管程壓降管程壓降的校核，可行取管壁粗糙度取折流擋板間距，因系正方形排列，管束中心線管數(shù)殼程流動(dòng)面積因故殼程壓降校核取折流擋板間距，因系正方形排管子排列為正方形，斜轉(zhuǎn)安裝，取校正系數(shù)取垢層校正系數(shù)擋板數(shù)殼程壓降

，可行管子排列為正方形，斜轉(zhuǎn)安裝，取校正系數(shù)取垢層校正系數(shù)，可行查表，取，根據(jù)所選換熱器傳熱面積校核符合要求型換熱器適合∴∴查表，取熱流體冷流體

傳熱系數(shù)水輕油重油氣體水蒸氣冷凝水蒸氣冷凝水蒸氣冷凝水蒸氣冷凝水蒸氣冷凝低沸點(diǎn)烴類蒸氣冷凝（常壓）低沸點(diǎn)烴類蒸氣冷凝（減壓）水水水水水氣體水沸騰輕油沸騰重油沸騰水水850~1700340~91060~28017~2801420~425030~3002000~4250455~1020140~425455~114060~170熱流體冷流體傳熱系數(shù)水水850~170一.管徑初選初取水經(jīng)濟(jì)流速由于87mm不是標(biāo)準(zhǔn)管徑，因此確定經(jīng)計(jì)算符合經(jīng)濟(jì)流速范圍故確定，一.管徑初選初取水經(jīng)濟(jì)流速由于87mm不是標(biāo)準(zhǔn)管徑，因此確二.壓頭在水槽液面及壓力表2處列柏努利方程，如圖取，，

查圖得λ=0.025局部阻力：底閥1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)90°彎頭3個(gè)球心閥1個(gè)二.壓頭在水槽液面及壓力表2處列柏努利方程，如圖取流入換熱器流出換熱器故換熱器壓降∴∴流入換熱器管殼式換熱器的設(shè)計(jì)ppt課件管殼式換熱器的設(shè)計(jì)ppt課件管殼式換熱器的設(shè)計(jì)ppt課件工藝要求要求將溫度為的某液態(tài)有機(jī)物冷卻至，此有機(jī)物的流量為。現(xiàn)擬用溫度為的冷水進(jìn)行冷卻。要求換熱器管殼兩側(cè)的壓降皆不應(yīng)超過(guò)。已知有機(jī)物在時(shí)物性數(shù)據(jù)如下：流程管路布置如圖（參考圖），已知泵進(jìn)口段管長(zhǎng)，泵出口段管長(zhǎng)。（均不包括局部阻力損失）工藝要求要求將溫度為的某液態(tài)有機(jī)物冷卻至

流體污垢熱阻

流體污垢熱阻水

溶劑蒸汽0.14

蒸餾水0.09水蒸氣

海水0.09

優(yōu)質(zhì)（不含油）0.052

清凈的河水0.21

劣質(zhì)（不含油）0.09

未處理的涼水塔用水0.58

往復(fù)機(jī)排出0.176

已處理的涼水塔用水0.26液體

已處理的鍋爐用水0.26

處理過(guò)的鹽水0.264

硬水、井水0.58

有機(jī)物0.176氣體

燃料油1.056

空氣0.26~0