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264 平翅片换热器管外传热与流动特性的数值模拟

264 平翅片换热器管外传热与流动特性的数值模拟
264 平翅片换热器管外传热与流动特性的数值模拟

平翅片换热器管外传热与流动特性的数值模拟南京师范大学动力工程学院胡洪黄虎宋倩倩夏晨

南京新江南机电工程股份有限公司陆春林

江苏丹阳苏科空气能研究中心有限公司陈泽民

摘要本文利用CFD软件FLUENT对平翅片换热器翅片表面流体流动及换热过程进行了数值模拟,获得了换热器内部流场、温度场以及换热器进出口压降和翅片表面平均对流换热系数等。根据模拟结果,翅片表面对流换热系数随风速增加而增加,但增加速率逐渐下降;换热器进出口压降随着风速的增加而增加,且其增加速度逐渐加快。利用场协同原理进一步分析对流传热,发现流速增大带来换热量增大的根本原因是风量的增加;速度的增加反而导致对流换热过程平均场协同角度增大,使速度场和温度场的协同性变差。

关键词平翅片数值模拟场协同原理

0 引言

随着计算机技术的不断发展和进步,中央处理器(CPU)的运算速度大大地提高。进而,使得采用计算流体动力学(CFD)技术对各种实际问题进行模拟计算得到了快速的发展。采用CFD技术模拟实际问题具有费用低、速度快,能模拟较复杂的过程变化等优点,特别是对于一些在实验过程中难易测量或者实验投资较大等问题更具有独特的优势。CFD技术在流体力学及传热方面的研究越来越得到重视和应用。文中利用CFD软件FLUENT对管翅式换热器的平翅片表面空气流动及换热过程进行了数值模拟,研究了换热器内空气的流动特性以及空气与翅片对流换热过程,同时应用场协同原理对对流换热过程进行了进一步的分析。

1 物理模型描述

平翅片换热器相关结构参数如图1所示,铝制翅片厚度0.11mm,内部铜管外径9.52mm,管间距为21.7mm,排间距为25mm。计算区域取在两片翅片之间,中间部分分为流体区,取两片翅片厚度的一般为边界,给定周期性边界条件。为了减小空气入口效应以及出口回流,向外延伸进出口约5倍管径(图1即为延长进出口后的平翅片结果参数图)。

2 数学模型及其求解

2.1 数学模型

针对上述物理模型,现对换热过程作如下简化:

(1)流体物性参数随空气温度变化甚微,近似为常数;

(2)流体在壁面上无滑移;

(3)流动是定常的,且是对称的;

(4)不考虑自然对流及辐射换热的影响;

(5)忽略铜管与翅片之间的接触热阻;

(6)由于翅片厚度远小于翅片高度,认为翅片厚度所在的三个侧面换热为零。

基于上述假设,得到描述该问题的数学模型,列出主要控制方程如下:

连续性方程:

()0i i

u x ρ?=? (1) 动量方程:

()

i j i i j j i j j u u u p u u x x x x ρμρ??????=-+- ? ???????

(2) 空气侧能量方程:

()i eff i i i T u E P x x x ρλ?????+=?? ????????

(3) 固体区域内的传热方程:

0s i i T x x λ???

?= ?????

(4) 采用标准k -ε模型:

k 方程: ()t j k j j k j k k u G x x x μμρεσ?????=++-?????????

(5) ε方程:2

12()t j k j j

j u C G C x x x k k εμεεεεμρσ?????=++-????????? (6) 上面各式下标均满足爱因斯坦求和约定。式中,i u 为空气在i x 方向的速度,m/s ;ρ为气体密度,kg/m 3

;P 为气体静压力,Pa;E 为气体比内能,J/kg ;f eff λλλ+= 为有效传热系数,λ为层流传热系数,f λ为湍流传热系数,())/2k m W ?;ερμμ2

k C t =,j i i j j i t k x u x u x u G ?????? ????+??=μ为由于平均速度梯度而产生的湍动能,J ;k σ为对于k 的湍流普朗特数,εσ为对于ε的湍流普朗特数。上述标准k -ε方程模型参数取值见表1。

表1 标准k -ε模型参数

μC 1C 2C k σ

εσ

0.09 1.44 1.92 1.0 1.3

边界条件确定:

空气进口边界给定进口风速和温度;

出口边界条件设置相对压力为零;

流固耦合面上的边界条件设置按照壁面函数法[1]来确定。

2.2 求解思路及方法

采用CFD 流固共轭传热技术对流动和传热进行计算。选用标准k -ε模型,计算过程中采用有限体积法离散方程,动量方程采用一阶迎风格式,能量方程采用二阶迎风格式,同时计算流体流动的质量、

动量、k 、ε两方程以及能量方程,计算控制能量方程残差至10-6。控制方程求解采用SIMPLE 算法[1]。

通过改变入口空气的速度,模拟计算不同风速下空气与翅片的平均对流换热系数和进出口压降变化。进口空气温度给定为35℃,管内流体为9℃,进风速度分别为:0.6m/s,1.2m/s,1.8m/s,2.4m/s, 3.0m/s,4/0m/s,5.0m/s,6.0m/s ,共八组工况。

3 求解结果分析

3.1 模型结果分析

通过对上述不同风速的八组工况进行模拟就算,得到空气流场、温度场以及翅片表面温度的分布等。从八组工况中选择有代表性的三组工况的计算结果来进行分析。图2、图3、图4分别给出了风速为0.6m/s 、2.4m/s 、5.0m/s 情况下空气的温度场和速度场。图中标准了部分局部地区的温度值和速度值。

图2 V=0.6m/s 时,空气温度和速度分布云图

图3 V=2.4m/s 时,空气温度和速度分布云图

图4 V=5.0m/s时,空气温度和速度分布云图

由图2、图3、图4可知,在相同的进风温度下,随着空气入口速度的提高,空气出口温度有明显地升高。这是因为速度增加,空气与翅片换热过程接触的时间变短,致使空气在较短时间内来不及与翅片进行充分的换热而使出口温度升高。从速度分布图中来看,不同进口速度下在管后部的小区域内,空气速度几乎变得很小,且进口速度的增加使速度小的区域有所增大,这是因为空气在管后部形成了漩涡,且流速的增加致使旋流区域逐步扩大。而旋流的存在不但会使流动阻力的增加,带来动力消耗的增大,而且在旋流的中心区域附近翅片的换热得到很大的削弱,这与翅片要“前疏后密”法则吻合,即在管前部空气与翅片换热较好,开缝可以稀疏一点;而在管后半部,空气与翅片的换热有较大的削弱,需要进行强化,故此处开缝应当密一点,上述计算结果也能很好地说明这一点。从整个流场来看,温度场的分布在很大程度上受到速度场的影响,故合适的进风速度对于换热器的性能有着重要的影响。流体与换热器的平均对流传热系数与流体进出口压降是评价换热器换热性能的两个重要指标。为此,图5和图6给出了换热器对流换热系数和进出口压降随风速的变化关系。

图5 对流传热系数随风速变化的关系图6 进出口压差随风速变化的关系

从图5中可以看出,空气与翅片的对流传热系数随着风速的增加而增加,但增加的速率呈减小趋势。图6给出了进出口压降随风速的变化关系,可以看出,风速的增加导致空气进出口压降增加,且增加的速率加快。结合图5、图6可知,风速增加会带来对流传热系数呈较慢速度增大,但却导致空气进出口压降呈较快速度增大。也即在一定的风速范围内,对流换热系数随风速的增加变化明显,而当风速增大到一定程度时,对流换热系数的增加显得缓慢,但这个过程中空气的进出口压降却呈加速增加趋势。故对于翅片换热器来说,并非提高风速就能很好地提高对流传热系数,同时还应考虑到风速增加导致阻力增加的问题,这一点对于换热器的设计需要引起我们的重视。

3.2 换热过程的场协同分析

我国学者过增元等[3-6]对边界层型流动的能量方程在热边界层内积分,证明了减小速度矢量与温度

梯度之间的夹角是强化对流换热的有效措施,这一基本思想被称之为“场协同”原理(Field synergy

principle)。之后,这一理论不断在数值和实验中得到验证和实际应用,文献[7-8]对有详细的介绍,在

此不再赘述。为了更进一步解析空气与翅片对流换热过程的基本机制,利用场协同原理对该过程进行了分析。

速度场与温度场夹角平均值定义为:

7cos 44m r

h u p μβρλ= (7) 式中:m u 为最小截面平均风速(/m s );r p =0.7,μ为动力粘度(Pa/s)。

图7.全场平均夹角随风速变化关系

从图7中可以发现,随着风速的增加,全场的平均场协同角度逐渐增加。根据场协同原理,风速的增加导致对流换热过程速度场和温度梯度场的协同性能变差,使对流换热过程在同等情况下有一定削弱。而风速的增加确实能够带来换热量的增加,但这个过程中换热量增加的根本原因在于风速增加带来的流量增大。

4 结论

(1)在进风温度一定时,风速增加使空气进出口温差减小。风速增加导致管后旋流区域增大,使内部流动粘性阻力增加。

(2)空气与翅片换热器对流换热系数随着风速的增加而增加,但增加速率呈减小趋势;空气进出口压降随风速的增加而呈加速增加趋势。

(3)风速增加带来换热量增加的根本原因在由于风速增大带来的流量增大;风速增加反而导致对流换热过程中温度梯度场与速度场的协同性能变差。

参考文献:

[1]陶文铨.数值传热学(第2版)[M].西安:西安交通大学出版社,2001.pp353~356.

[2]过增元,黄素逸.场协同原理与强化传热新技术[M].北京:中国电力出版社,2004.pp39~44.

[3]Guo Z Y,Li D Y,Wang B X.A Novel Concept for Convective Heat Transfer Enhancement[J].International Journal of Heat mass Transfer,1998,41(14):2221~2225.

[4]WANG S, LI Z X, GUO Z Y. Novel concept and device of heat transfer augmentation[C].Proceedings of 11th International Conference of Heat Transfer, August 23-28,1998,Kyongju, Korea. 1998,5:405~408.

[5]GUO Z Y, WANG S. Novel concept and approaches of heat transfer enhancement[C].Proceedings of Symposium on Energy Engineering in the 21st Century,New York:Begell House, 2000:118~126.

[6]过增元.对流换热的物理机制:速度场与温度场的协同[J].科学通报,2000,45(19):2118~2122.

[7] Guo Z Y,Tao W Q,Shah R K. The field synergy (coordination) principle and its applications in enhancing single phase convective heat transfer[J].International journal of heat and mass transfer,2005,48(9):1797~1807.

[8]何雅玲,陶文铨.强化单相对流换热的基本机制[J].机械工程学报,2009.3 45(3):27~3.

毕业设计-换热器设计模版

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一、 设计参数 过热蒸汽压力P 1:0.35Mpa ;入口温度T 1:250C ;出口温度T 2:138.89C (查水和水 蒸汽热力性质图表P11);传热量Q :375400kJ/h 。 冷却水压力P 2:0.7MPa ;入口温度t 1:70C ;出 口温度t 2(C );水流量m 2:45320kg/h 。 水蒸汽走管程,设计温度定为300C ,工作压力 为0.35Mpa (绝压);冷却水走壳程,设计温度定位100C ,工作压力为0.9Mpa (绝压)。 二、 工艺计算 1.根据给定的工艺条件进行热量衡算 )t t ()()T T (1 2 2 2 2 1 2 1 1 2 1 1 1 p p c m Q h h m c m Q 查水和水蒸汽热力性质图表得 0.3MPa ,140C ,2738.79kJ/kg 250C ,2967.88 kJ/kg 0.4MPa, 150C ,2752.00 kJ/kg 250C ,2964.50 kJ/kg 采用插值法得到:0.35MPa 水蒸汽从138.89C 到 250C 的焓变为:234.6 kJ/kg h kg h h Q m /16006.234/375400)/(1 211 由表得70C 时水的比热2 p c 为4.187C kg J /k (【1】《化

200C 粘度0.136mPa/s ,导热系数 1.076C m W ,比热容4.505C kg kJ /【3】 得:194.45 C 时密度 3 16193.1m kg ,粘度 s 0.14m Pa 1 ,导热系数C m W 0699.11 ;比热容 C kg kJ c p /479.41 588 .00699 .100014 .044791 1 11 p r c P 0.7MPa ,70.99C 时水的物性参数:(【4】《化 工原理》P525页) 70C 密度977.83 m kg ,粘度0.406mPa/s ,导 热系数0.668C m W ,比热容4.187C kg kJ /[4] 80C 密度971.83 m kg ,粘度0.355mPa/s ,导 热系数0.675C m W ,比热容4.195C kg kJ /[4] 得:70.99 C 时密度 3 271.926m kg ,粘度 s 0.383m Pa 2 ,导热系数C m W 671.02 ;比热容 C kg kJ c p /329.42 393 .2667 .0000383 .043292 2 22r p c P 3.初定换热器尺寸 ①已知传热量Q

翅片管换热器实验指导书

*********************************************************** 空气 水热交换器实验 ************************************************************ 指导说明书 同济大学热能实验室 陈德珍 2000年1月

第一部分空冷器实验台系统说明 本实验台是上海交通大学开发、针对换热器课程的教学要求而设计的科教产品。所用的换热器为一较小的间壁式换热器,空气—水作为介质,实验台由独立的风源,热水源,温度控制器等组合而成,有较大的灵活性,以后还可发展冷却塔性能试验。 一、实验台组成、系统、设备及仪表 实验台系统的简图见图1,主要由风源、热水源、可控硅温度控制器组成。且各自独立,有较大的灵活性。 主要性能: 1.风源:风机:电机:400w,三相380v 风量:800m3/h 风压:60mmH2O 出风口尺寸:200×135mm 吸风口配二只可叠套的橡胶收缩风口,测速段处直径分别为 D1=120mm及D2=60mm, 2.热水源:水箱尺寸:445×245×575mm 水泵:电机:120W 单相220v 流量:1.5m3/h 压头:12mH2O 加热器:3KW 220V 3只 转子流量计:LZB-25 60-600L/h 3.可控硅温度控制器:TA-092 PID调节仪 ZK-03 三相可控硅电压调整器 最大输出功率10KW 铂电阻温度传感器BA20~100℃ 可控硅 3CT 20A/1000V 电源:三相380V 4.试验用换热器 实验所用的间壁式换热器为一较紧凑的翅片管式散热器,由铜管束套带皱折的铝整 体翅片构成,见图2。 主要参数: 管束:紫铜管管径:d0=10mm d1=8mm 节距横向:s1=45mm 纵向:s2=13mm 翅片:铝制、皱折、整片 片厚:δ=0.1mm 片节距:t=2.6mm 试件总体尺寸: 水侧:横向管数:n1=3 纵向管排数:n2=8 总管数:n=n1×n2=24 水通道并联管子数:即n1=3 管子总长度:L=a×n=0.2×24=4.8m 通道面积:F w=n1×π×d1×d1/4 =1.508×10-4㎡ 气侧:通道尺寸:a=200mm b=130mm h=116mm 翅片数:m=76

换热器设计开题报告

毕业设计开题报告 论文题目: 抽余液塔底换热器设计 学院化工装备学院 专业:过程装备与控制工程 学生姓名:邓华 指导教师:翟英明(高级工程师) 开题时间:2015年3月16日 一、选题目的 1、通过毕业设计,练习综合运用课程和实践的基本知识,进行融会贯通的独立思考。 2、在规定的时间内完成指定的设计任务,从而得到化工换热器设计的主要程序和方法。 3、培养分析和解决工程实际问题的能力。 4、树立正确的设计思想,培养实事求是,严肃认真,高度负责的工作作风。 5、通过此次设计任务,学会换热器的结构及强度设计计算及制造、检修和维护方法。 二、选题意义 在不同温度的流体间传递热能的装置称为热交换器,简称换热器。在换热器中至少要有两种温度不同的流体,一种流体温度高,放热;另一种流体温度低,吸热。换热器是实现传热过程的基本设备。而此设备是比较典型的传热设备。 二十世纪20年代出现板式换热器,并应用于食品工业。30年代初,瑞典首次制成螺旋板换热器。接着英国用钎焊法制造出一种由铜及其合金材料制成的板翅式换热器,用于飞机发动机的散热。30年代末,瑞典又制造出第一台板壳式换热器,用于纸浆工厂。在此期间,为了解决强腐蚀性介质的换热问题,人们对新型材料制成的换热器开始注意。60年代左右,由于空间技术和尖端科学的迅速发展,迫切需要各种高效能紧凑型的换热器,再加上冲压、钎焊和密封等技术的发展,换热器制造工艺得到进一步完善,从而推动了紧凑型板面式换热器的蓬勃发展和广泛应用。此外,自60年代开始,为了适应高温和高压条件下的换热和节能的需要,典型的管壳式换热器也得到了进一步的发展。70年代中期,为了强化传热,在研究和发展热管的基础上又创制出热管式换热器。 化工、石油等行业中广泛使用各种换热器,它们是化工,石油,动力,食品及其它许多工业部门的通用设备,在工业设备价值及作用方面占有十分重要的地位。随着工业的迅速发展,能源消耗量不断增加,能源紧张已成为一个世界性问题。为缓和能源紧张的状况,世界各国竞相采取节能措施,大力发展节能技术,已成为当前工业生产和人民生活中一个重要课题。换热器在节能技术改造中具有很重要的作用,表现在两方面:一方面是在生产工艺流程中使用着大量的换热器,提高这些换热器效率,显然可以减少能源的消耗;另一方面,用换热器来回收工业余热,可以显著地提高设备的热效率。 三、国内现状 目前,我国换热器产业的市场规模大概为700亿人民币,主要集中于石油、化工、冶金、电力、船舶、集中供暖、制冷空调、机械、食品、制药等领域。其中,石油化工领域仍然是换热器产业最大的市场。基于石油、化工、电力、冶金、船舶、机械、食品、制药等行业对换热器稳定的需求增长,我国换热器产业在未来一段时期内将保持稳定增长。2010年至2020年期间,我国换热器产业将保持年均10~15%左右的速度增长。到2015年,我国换热器产

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Abstract This design is floating head heat exchanger, it is made up of tube box 、tube sheet、shell、heat exchange tube、baffle plate、draw bar、spacer pipe、hook circle、floating head cover and so on. One tube sheet of the exchanger is connected with shell, and the other tube sheet is floating tube sheet. So it’s easy to check and clean. On the other hand the structure of it complex. In the process of heat transfer calculation, include area computation 、capacity of heat transmission 、the determine of heat transfer coefficient and the choice of the heat exchange tube. About strength calculation, it involve the calculating of shell、tube box、sealing head and so on. This design is according to GB151 << shell-and-tube heat exchanger >> and GB150 << Steel pressure vessel >> to design. Heat exchanger is one of the indispensable process equipment. With the deepening of the research, industrial application made remarkable achievements. Keywords:heat exchanger; Process calculation;strength check

换热器的壳体设计毕业设计

换热器的壳体设计毕业设计 目录 第一章换热器概述1 1.1换热器的应用 (1) 1.2换热器的主要分类 (1) 1.2.1换热器的分类及特点 (1) 1.2.2 管壳式换热器的分类及特点 (2) 1.3管壳式换热器特殊结构 (5) 1.4换热管简介 (5) 第二章工艺计算7 2.1设计条件 (7) 2.2换热器传热面积与换热器规格: (8) 2.2.1 流动空间的确定 (8) 2.2.2 初算换热器传热面积'A (8) 2.2.3 传热管数及管程的确定 (9) 2.2.4管心距的计算 (9) 2.2.5换热器型号、参数的确定 (9) 2.2.6壳体径计算 (9) 2.2.7折流板的计算 (10) 2.3换热器核算 (10) 2.3.1传热系数核算 (11)

2.3.2换热器的流体阻力 (13) 2.3.3换热器的选型 (14) 第三章 换热器的结构计算和强度计算 15 3.1换热器的壳体设计 (15) 3.2筒体材料及壁厚 (15) 3.3封头的材料及壁厚 (16) 3.4管箱材料的选择及壁厚的计算 (16) 3.5开孔补强计算 (17) 3.6水压试验及壳体强度的校核 (19) 3.7 换热管 (20) 3.7.1 换热管的排列方式 (20) 3.7.2 布管限定圆L D (20) 3.7.3 排管 (21) 3.7.4 换热管束的分程 (21) 3.8 管板设计 (22) 3.8.1 管板与壳体的连接 (22) 3.8.2 管板计算 (22) 3.8.3 管板重量计算 (26) 3.9 折流板 (26) 3.9.1 折流板的型式和尺寸 (27) 3.9.2 折流板排列 (27) 3.9.3 折流板的布置 (27)

翅片管式空调热交换器

标准修订记录表

QJ 工艺技术标准 翅片管式空调热交换器 格力电器股份有限公司发布

目次 1 主题内容和适用范围................................................. 错误!未定义书签。 2 热交换器用材料引用标准 (1) 3 材料规格汇总 (1) 4 材料选用规范 (3) 5 通用设计工艺规范 (3)

前言 格力电器股份有限公司技术标准是公司标准化委员会发布的标准,作为公司内部使用的技术法规性文件。 本标准规定了翅片管式空调热交换器的设计工艺条件。适用于翅片管式空调热交换器的设计、制造。 本次标准修订更改如下: 修改了5.3.1.1的内容。 本标准只对公司内部相关单位发放,禁止外传。 本标准于2006年4月4日开始正式实施,使用过程中发现的问题请及时反馈给标委会办公室和起草单位。 标委会办公室 2006年4月4日

工艺技术标准 翅片管式空调热交换器 1 主题内容和适用范围 本标准规定了翅片管式空调热交换器的设计工艺条件。 适用于翅片管式空调热交换器的设计、制造。 2 热交换器用材料引用标准 QJ/GD30.03.003 热交换器用铜管 QJ/GD30.03.005 热交换器用铝箔 3 材料规格汇总 3.1 铜管 3.1.1 热交换器用内螺纹管(见表1)

3.3.1 铜管:材料+规格 光面铜管:外径X壁厚 如:铜管TP2M φ9.52×0.35 φ7螺纹铜管:外径X底壁厚X齿高 φ9.52螺纹铜管:外径X底壁厚-螺纹螺旋角度如:铜管TP2M φ7X0.25X0.18

翅片换热器热系数

翅片换热器传热系数 ABRAHAM LAPIN and W. FRED SCHURIG I Polytechnic Institute of Brooklyn, Brooklyn 1, N. Y. 许多方程来源于实验数据,同时提出了有交叉流动的热交换器的设计。对关于换热器行数 的总传热影响,进行了图示作为参考. 翅片管在热交换器中的使用有了迅速增长。当内部传热系数比外面的系数极大时,它经常被实际增加一定数量的外表面来为低外系数进行补偿。许多研究人员都对翅片管的传热进行研究。因为对可能的翅片类型的安排有非常大的数量,大多数研究都局限于特定条件。 实验设备与程序 设备金属板材风管横截面为 30x12 3/4 英寸。上部是固定的,但较低的部分,可提高或降低 容纳一个可变数目的排。这下部分(进口)进行拟合有5英寸空气校正叶片可助均匀分布的空气线圈。 传热表面(台风的空气调节股份有限公司)。每个单元有八个翅片管manifolded 在一起以并行方式进行。 5 / 8英寸 0.dx0.025英寸铜管 11/2英寸 0.dx0.018英寸轧花 8每英寸,30英寸翅翅片长度 Ao/Ai=16.30,Ao=2.44平方英尺 翅片管直径= 2.4 1.248平方英尺,空气流面积最小 这些铝管的用途,则被关在一个长方形的30×12 3/4英寸的帧。一个3/4设备橡胶障板安放在沿 一侧的框架。翅片管相邻本遮光罩一个侧和框架本身上另一边。该框架结构允许一个交错管的安排通过简单地转弯连续排对单位180度的另一个。

一台吹风机提供空气供给在逆流而上空调管道内结束。 测量 水流量用校准过的转子流量计。空气流量是用一个托马斯米测量,其中包括四个帧开口用1.134 镍铬合金 欧姆/英尺,有一个总电阻每一个约25欧姆。流动的空气用仪表测量通过一系列的圆盘和圆环折流板顺流混合。温度进行了测量精确温度计刻度为0.1 C 。每一个温度计的位置了经过精心挑选的,确保读出正确的总体温度。 一系列的运行是由1到8步骤在一个单元中。这在试管被水平和安排一个三角形的场地:1 1/2-inch 水平和垂直距离管-Le. 1.5X1.677英寸,三角形场地。所有的管道都是相连的,所以只有一个水程。水联系之间是这样的空气和水逆向流动。 程序 热水用泵送进管中,同时冷空气穿过翅片。水流量和温度维持在恒定的9000(磅/小时)和50度,它给出一种管程雷诺数超过20000。 管外的空气流速各在1100 - 5000英镑每小时之间,给人们提供了一种基于最小的通流面积3至15英尺/秒。在室温下空气进入导管。两个完全独立的流动进行着。所有实验结果可再生的有4%。一系列等温压力损耗测量使用一至八行被独立的传热。流动的空气温度通过翅片管时68度。和流量从1200到4500磅每小时。给雷诺数范围2200到8500。 压力损失用一个倾斜的水压计测量。 计算和结果 p 12p 2l m WC (T - T ) = c (t - t ) =UA t ω? 12p 2l () c (t - t )p m m WC T T U A t A t ω-==?? 111'11i i si i av so o o o L UA h A h A kA h A h A =++++ 111'11U o o o i i si i av so o A A A L h A h A k A h h =++++ 0.80.3 0.0225()(Re)(Pr)i h k D = 0.8 0.2 (10.01)160()i i t V h d +=

管壳式换热器设计课程设计

河南理工大学课程设计管壳式换热器设计 学院:机械与动力工程学院 专业:热能与动力工程专业 班级:11-02班 学号: 姓名: 指导老师: 小组成员:

目录 第一章设计任务书 (1) 第二章管壳式换热器简介 (2) 第三章设计方法及设计步骤 (4) 第四章工艺计算 (5) 物性参数的确定 (5) 核算换热器传热面积 (6) 传热量及平均温差 (6) 估算传热面积 (8) 第五章管壳式换热器结构计算 (10) 换热管计算及排布方式 (10) 壳体内径的估算 (12) 进出口连接管直径的计算 (13) 折流板 (13) 第六章换热系数的计算 (19) 管程换热系数 (19) 壳程换热系数 (19) 第七章需用传热面积 (22) 第八章流动阻力计算 (24) 管程阻力计算 (24) 壳程阻力计算 (25) 总结 (27)

第一章设计任务书 煤油冷却的管壳式换热器设计:设计用冷却水将煤油由140℃冷却冷却到40℃的管壳式换热器,其处理能力为10t/h,且允许压强降不大于100kPa。 设计任务及操作条件 1、设备形式:管壳式换热器 2、操作条件 (1)煤油:入口温度140℃,出口温度40℃ (2)冷却水介质:入口温度26℃,出口温度40℃

第二章管壳式换热器简介 管壳式换热器是在石油化工行业中应用最广泛的换热器。纵然各种板式换热器的竞争力不断上升,管壳式换热器依然在换热器市场中占主导地位。目前各国为提高这类换热器性能进行的研究主要是强化传热,提高对苛刻的工艺条件和各类腐蚀介质适应性材料的开发以及向着高温、高压、大型化方向发展所作的结构改进。 强化传热的主要途径有提高传热系数、扩大传热面积和增大传热温差等方式,其中提高传热系数是强化传热的重点,主要是通过强化管程传热和壳程传热两个方面得以实现。目前,管壳式换热器强化传热方法主要有:采用改变传热元件本身的表面形状及表面处理方法,以获得粗糙的表面和扩展表面;用添加内物的方法以增加流体本身的绕流;将传热管表面制成多孔状,使气泡核心的数量大幅度增加,从而提高总传热系数并增加其抗污垢能力;改变管束支撑形式以获得良好的流动分布,充分利用传热面积。 管壳式热交换器(又称列管式热交换器)是在一个圆筒形壳体内设置许多平行管子(称这些平行的管子为管束),让两种流体分别从管内空间(或称管程)和管外空间(或称壳程)流过进行热量交换。 在传热面比较大的管壳式热交换器中,管子根数很多,从而壳体直径比较大,以致它的壳程流通截面大。这是如果流体的容积流量比较小,使得流速很低,因而换热系数不高。为了提高流体的流速,可在管外空间装设与管束平行的纵向隔板或与管束垂直的折流板,使管外流体在壳体内曲折流动多次。因装置纵向隔板而使流体来回流动的次数,称为程数,所以装了纵向隔板,就使热交换器的管外空间成为多程。而当装设折流板时,则不论流体往复交错流动多少次,其管外空间仍以单程对待。 管壳式热交换器的主要优点是结构简单,造价较低,选材范围广,处理能力大,还能适应高温高压的要求。虽然它面临着各种新型热交换器的挑战,但由于它的高度可靠性和广泛的适应性,至今仍然居于优势地位。 由于管内外流体的温度不同,因之换热器的壳体与管束的温度也不同。如果两流体温度相差较大,换热器内将产生很大的热应力,导致管子弯曲、断裂或从管板上拉脱。因此,当管束与壳体温度差超过50℃时,需采取适当补偿措施,

冷却器毕业设计

冷却器毕业设计 篇一:换热器冷却器课程设计 课程设计任务书 1、设计题目:年处理量20万吨柴油冷却器的设计 2、操作条件: (1)柴油:入口温度175℃;出口温度90℃; (2)冷却介质:采用循环水,入口温度20℃,出口温度50℃; (3)允许压降:不大于105Pa; (4)柴油定性温度下的物性数据: ?c=720kg/m3 ?c?6.6?10-4Pa.S cpc?2.48kJ/(kg.0c) ?c?0.133w/(m.0c) (5)每年按330天计,每天24小时连续生产。 3、设计任务: (1)处理能力:XX00t/a柴油; (2)设备型式:列管式换热器; (3)选择适宜的列管换热器并进行核算; (4)绘制带控制点的工艺流程图和设备结构图,并编写设计说明书。 摘要

柴油冷却器是帮助柴油散热的一个装置。本次课程设计采用浮头式换热器来实现柴油冷却。在设计中,主要以循环水为冷却剂,在给定的操作条件下对柴油冷却器进行设计。 本设计的内容包括:1、设计方案的确定:换热器类型的选择、流动空间的选择等。2、换热器的工艺计算:换热器面积的估算、换热器工艺尺寸的计算、换热器的核算等。 3、操作条件图等内容。 目录 摘要 ................................................ ................................................... ................................................... (2) ABSTRACT .......................................... ................................................... ................................ 错误!未定义书签。 第1章绪论 ................................................ ................................................... ................................................... . (3) 1.1换热器技术概

板式换热器设计毕业论文

板式换热器设计毕业论文 目录 前言 (1) 1章标题 (2) 1.1节标题 (3) 1.1.1小节标题 (4) 1.1.1.1小节子标题 (5) 1.2节标题 (6) 1.2.1小节标题 (7) 1.2.1.1小节子标题 (8) 2章标题 (9) 2.1节标题 (10) 2.1.1小节标题 (11) 2.1.1.1小节子标题 (12) 1绪论 1.1 板式换热器的学术背景及意义 目前板式换热器已成为高效、紧凑的热交换设备,大量地应用于工业中,它的发展已有一百多年的历史。 1878年德国人发明了半片式换热器,现在通常都称作板式换热器,它经过了50余年的发展,至20世纪30年代,由薄金属板压制的板片组装而成的板式换热器间世,并将该换热器应用于工业中,显示出了优异的性能,从此就迅速地得到了广泛的推广应用,成为紧凑、高效的换热设备之一。 板式换热器是以波纹板的新型高效换热器。国外早在20世纪20年代就作为工艺设备引入食品工业,40—50年代初开始用于化工领域。近十年来,板式换热器发展很迅速,现已广泛用于食品、制药、合成纤维、石油化工、动力机械、船舶、动力、供热等各行业。目前我国的板式换热器工厂,可制造单板传热面积从0.042m2至1.32m2,波纹形式为水平平直波纹、人字形波纹、球形波纹、锯齿形波纹、竖直形波纹的板式换热器。

由于板式换热器在制造上和使用上都有一些独特之处,所以在工业上一经使用成功之后就发展很快。到本世纪四十年代,已经有几个国家好几个厂生产出许多种不同形状和不同尺寸的板片。至于现在,世界上能生产板式换热器的工厂已经很多了,主要的生产厂不下三、四十个。几个主要生产厂一般都有该厂独特的板片波形。一般一个厂只生产有限几种尺寸的板片。然后组装成换热面积大小不同的换热器。因为从设计到制造成功一定波形的板片需要有较大的投资和较长的时间,所以一般生产工厂不轻易改变板片的波形。 早期的板式换热器大都用于食品工业,如牛奶、蛋液、啤酒等的加工过程中。这是由于早期扳片的单板面积较小,不能组成单台面积较大的换热器,所以只能用于处理物料流量较小的场合,随着单板面积的增大,能组成的单台板式换热器的面积也相应增大。现在各制造厂竞相增大单板面积和组成大型的板式换热器。 板式换热器今后的发展趋势是:提高操作温度和操作压力,加大处理量,扩大使用范围,研制采用新的结构材料的制造工业,而研制新的垫片材料易提高其使用温度和使用压力,将是其中的重点。 虽然板式换热器有很多优点,而其现在发展很快,但它们在结构与制造上尚存在问题。随着科学技术的飞速发展,板式换热器正不断完善,应用也日趋广泛。 21世纪我国的能源形势是紧张的,我国和世界的能源消耗随着人口的增长和工业化的进展将会快速增长;现在我们利用的主要一次能源(煤炭、石油、天然气和核能)之中,除煤炭之外,其余三项已逐渐枯竭,其价格不可避免将持续增长;目前尚没有发现能替代石油、天然气、核能的一次能源,作为有效替补的能源有太阳能和热核反应,但前者成本费高,后者尚有许多实质的问题没有解决,尚不能达到实用阶段;为了控制地球温室效应,化石燃料的使用受到了各国舆论的强烈反对。综上所述,在21世纪的上半个世纪之间,作为解决我国能源和环境问题的重要措施之一是如何有效地利用好一次能源,其中主要研究的内容是从一次能源转移至二次能源、三次能源的高效率化;各阶段利用技术的先进性和效率的提高;需求的平衡和能源的供给、消耗系统的改善等。上述所说内容的实质是热技术,当分析各项技术时,我们将发现,换热技术是关键工艺之一。 近几十年来,板式换热器的技术发展,可以归纳为以下几个方面。 1:研究高效的波纹板片。初期的板片是铣制的沟道板,至三四十年代,才用薄金属板压制成波纹板,相继出现水平平直波纹、阶梯形波纹、人字形波纹等形式繁多的波纹片。同一种形式的波纹,又对其波纹的断面尺寸——波纹的高度、节距、圆角等进行大量的研究,同时也发展了一些特殊用途的板片; 2:研究适用于腐蚀介质的板片、垫片材料及涂(镀)层; 3:研究提高使用压力和使用温度; 4:发展大型板式换热器; 5:研究板式换热器的传热和流体阻力; 6:研究板式换热器提高换热综合效率的可能途径。 1.2 我国设计制造应用情况 我国板式换热器的研究、设计、制造,开始于六十年代。1965年,兰州石油化工机器

列管式换热器结构设计毕业设计论文

列管式换热器结构设计毕业设计论文 第一章换热器概述 过程设备在生产技术领域中的应用十分广泛,是在化工、炼油、轻工、交通、食品、制药、冶金、纺织、城建、海洋工程等传统部门所必需的关键设备,而换热设备则是广泛使用的一种通用的过程设备。在化工厂中,换热设备的投资约占总投资的10%~20%;在炼油厂,约占总投资的35%~40%。 1.1 换热器的应用 在工业生产中,换热器的主要作用是将能量由温度较高的流体传递给温度较低的流体,是流体温度达到工艺流程规定的指标,以满足工艺流程上的需要。此外,换热器也是回收余热、废热特别是低位热能的有效装置。例如,高炉炉气(约1500℃)的余热,通过余热锅炉可生产压力蒸汽,作为供汽、供热等的辅助能源,从而提高热能的总利用率,降低燃料消耗,提高工业生产经济效益。 随着我国工业的不断发展,对能源利用、开发和节约的要求不断提高,因而对换热器的要求也日益加强。换热器的设计、制造、结构改进及传热极力的研究十分活跃,一些新型高效换热器相继面世。 1.2 换热器的主要分类 在工业生产中,由于用途、工作条件和物料特性的不同,出现了不同形式和结构的换热器。 1.2.1 换热器的分类及特点 按照传热方式的不同,换热器可分为三类: 1.直接接触式换热器 又称混合式换热器,它是利用冷、热流体直接接触与混合的作用进行热量的交换。这类换热器的结构简单、价格便宜,常做成塔状,但仅适用于工艺上允许两

种流体混合的场合。 2.蓄热式换热器 在这类换热器中,热量传递是通过格子砖或填料等蓄热体来完成的。首先让热流体通过,把热量积蓄在蓄热体中,然后再让冷流体通过,把热量带走。由于两种流体交变转换输入,因此不可避免地存在着一小部分流体相互掺和的现象,造成流体的“污染”。 蓄热式换热器结构紧凑、价格便宜,单位体积传热面比较大,故较适合用于气--气热交换的场合。 3.间壁式换热器 这是工业中最为广泛使用的一类换热器。冷、热流体被一固体壁面隔开,通过壁面进行传热。按照传热面的形状与结构特点它又可分为: (1)管式换热器:如套管式、螺旋管式、管壳式、热管式等; (2)板面式换热器:如板式、螺旋板式、板壳式等; (3)扩展表面式换热器:如板翅式、管翅式、强化的传热管等。 1.2.2 管壳式换热器的分类及特点 由于设计题目是浮头式换热器的设计,而浮头式又属于管壳式换热器,故特此介绍管壳式换热器的主要类型以及结构特点。 管壳式换热器是目前用得最为广泛的一种换热器,主要是由壳体、传热管束、管板、折流板和管箱等部件组成,其具体结构如下图所示。壳体多为圆筒形,内部放置了由许多管子组成的管束,管子的两端固定在管板上,管子的轴线与壳体的轴线平行。进行换热的冷热两种流体,一种在管内流动,称为管程流体;另一种在管外流动,称为壳程流体。为了增加壳程流体的速度以改善传热,在壳体内安装了折流板。折流板可以提高壳程流体速度,迫使流体按规定路程多次横向通过管束,增强流体湍流程度。 流体每通过管束一次称为一个管程;每通过壳体一次就称为一个壳程,而图1-2-1所示为最简单的单壳程单管程换热器。为提高管内流体速度,可在两端管箱内设置隔板,将全部管子均分为若干组。这样流体每次只通过部分管子,因而在管束中往返多次,这称为多管程;同样。为提高管外流速,也可以在壳体内安装纵向挡板,迫使流体多次通过壳体空间,称为多壳程。多管程与多壳程可以配合使用。

翅片管及规格

翅片管 为了提高换热效率,通常在换热管的表面通过加翅片,增大换热管的外表面积(或内表面积),从而达到提高换热效率的目的,这样的换热管叫做翅片管。 翅片管作为换热元件,长期工作于高温烟气的工况下,比如锅炉换热器用翅片管使用环境恶劣,高温高压且处于腐蚀性气氛,这要求翅片管应具有很高的性能指标。 1) 防腐性能(Anti-corrosion) 2) 耐磨性能(Anti-wear) 3) 低的接触热阻(lower contact resistance) 4) 高的稳定性(Higher Stability) 5) 防积灰能力 高频焊螺旋翅片管是目前应用最为广泛的螺旋翅片管之一,现广泛应用于电力、冶金、水泥行业的预热回收以及石油化工等行业.高频焊螺旋翅片管是在钢带缠绕钢管的同时,利用高频电流的集肤效应和邻近效应,对钢带和钢管外表面加热,直至塑性状态或熔化,在缠绕钢带的一定压力下完成焊接。这种高频焊实为一种固相焊接。它与镶嵌、钎焊(或整体热镀锌)等方法相比,无论是在产品质量(翅片的焊合率高,可达95%),还是生产率及自动化程度上,都是更为先进。 我公司的主要产品:高频焊翅片管、无缝翅片管、工业翅片管、翅片管换热器,热管、热管换热器等。 我公司技术力量雄厚,生产设备先进,凭借优质的产品质量,迅速的交货,良好的销售服务,诚信的合同往来,合理优惠的价格,在同行业中有很高的声誉,产品畅销全国,赢得了广大用户的赞誉,我们期待您的合作! 高频焊接螺旋翅片管

产品展示: U型翅片管高频焊翅片管 普通翅片管无缝管翅片管

工业用翅片管高频焊翅片管 工业翅片管散热器复合翅片管

毕业设计_换热器设计模版

一、设计参数 过热蒸汽压力P 1:0.35Mpa ;入口温度T 1:250C ;出口温度T 2:138.89C (查水和水蒸汽热力性质图表P11);传热量Q :375400kJ/h 。 冷却水压力P 2:0.7MPa ;入口温度t 1:70C ;出口温度t 2(C );水流量m 2:45320kg/h 。 水蒸汽走管程,设计温度定为300C ,工作压力为0.35Mpa (绝压);冷却水走壳程,设计温度定位100C ,工作压力为0.9Mpa (绝压)。 二、工艺计算 1.根据给定的工艺条件进行热量衡算 )t t ()()T T (1222212112111 p p c m Q h h m c m Q 查水和水蒸汽热力性质图表得 0.3MPa ,140C ,2738.79kJ/kg 250C ,2967.88 kJ/kg 0.4MPa, 150C ,2752.00 kJ/kg 250C ,2964.50 kJ/kg 采用插值法得到:0.35MPa 水蒸汽从138.89C 到250C 的焓变为:234.6 kJ/kg h kg h h Q m /16006.234/375400)/(1211 由表得70C 时水的比热2p c 为4.187C kg J /k (【1】《化工原理》P525页) 98.7170187 .445320375400 t t 12212 p c m Q C 平均温度45.19450289.3812 1 T T 21T 21 )()(C 平均温度99.707098.712 1 t t 2 1 t 21 )()(C 2. 管程、壳程流体的物性参数 0.35MPa ,194.45C 时水蒸汽的物性参数:(【2】《水和水蒸汽热力性质图表》P62,【3】《化工原理》P525页) 0.3MPa 190C 比容0.7009kg m 3 【2】,0.3MPa 200C 比容0.71635kg m 3【2】, 0.4MPa 190C 比容0.52182kg m 3 【2】,0.4MPa 200C 比容0.53426kg m 3【2】,

翅片管换热器实验指导书

空气水热交换器实验指导说明书 同济大学热能实验室 陈德珍

2000年1 月 第一部分空冷器实验台系统说明 本实验台是上海交通大学开发、针对换热器课程的教学要求而设计的科教产品。所用的换热器为一较小的间壁式换热器,空气—水作为介质,实验台由独立的风源,热水源,温度控制器等组合而成,有较大的灵活性,以后还可发展冷却塔性能试验。 一、实验台组成、系统、设备及仪表 实验台系统的简图见图1,主要由风源、热水源、可控硅温度控制器组成。且各自独立,有较大的灵活性。主要性能: 1. 风源:风机:电机:400w,三相380v 风量:800m3/h 风压:60mmH2O 出风口尺寸:200× 135mm 吸风口配二只可叠套的橡胶收缩风口,测速段处直径分别为 D 1=120mm及D2=60mm, 2. 热水源:水箱尺寸:445× 245×575mm 水泵:电机:120W 单相220v 流量:h 压头:12mH2O 加热器:3KW 220V 3 只转子流量计:LZB-25 60-600L/h 3. 可控硅温度控制器:TA-092 PID 调节仪ZK-03 三相可控硅电压调整器最大输出功率10KW 铂电阻温度传感器BA 2 0~100 ℃ 可控硅3CT 20A/1000V 电源:三相380V 4. 试验用换热器 实验所用的间壁式换热器为一较紧凑的翅片管式散热器,由铜管束套带皱折的铝整体翅片构成,见图2。 主要参数: 管束:紫铜管管径:d0=10mm d 1=8mm 节距横向:s1=45mm 纵向:s2=13mm 翅片:铝制、皱折、整片片厚:δ= 片节距:t= 试件总体尺寸:水侧:横向管数:n=3 纵 向管排数:n=8 总管数:n=n× n=24 水通道并联管子 数:即n=3 管子总长度:L=a× n=× 24= 通道面积: F w=n×π×d1× d1/4 -4 =×10-4 ㎡气侧:通道尺寸: a=200mm b=130mm h=116mm 翅片数:m=76 通风面积:Fa=a× b= 传热总面积:

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