水汽换热器设计图纸_Model

简易换热器换热面积的计算问题的提出：工艺流程图逆流套管式换热器冷凝器为柱形，总体积为５升，总长４００ｍｍ，内置直径为１４ｍｍ的细直管。

物料为二甲苯携水蒸汽进管层（１４０－２１０摄氏度），冷却循环水（２５摄氏度）进壳层，最终收得２．７公斤的水，采用１．２公斤的二甲苯参与反应，大概持续时间为９个小时。

设备材质为３０４，无污垢层。

套管冷凝器：内管直径为14mm(最好有壁厚，没有也影响不大)外管直径125mm管长 400mm套管环隙走循环水，水温: 25度管内走二甲苯和水混合蒸汽：140-230度；蒸汽量为：2.7Kg水+1.2公斤二甲苯（6~9个小时）首先我想知道目前这个冷凝器设计的换热面积够不够？新冷凝器如何设计才合适？已知条件：1、二甲苯蒸气流量：1.2Kg/(6*3600)s ；潜热为 360[kj/kg]；水蒸气流量为:2.7 Kg/(6*3600)s;（甲苯水蒸气流经时间为6h ）2、进口温度230℃，出口蒸汽为100℃（假设水蒸汽已经完全冷却为液态水）；3、冷却水进口温度为25℃，水的比热为4.18[KJ/kg ℃]；4、二甲苯水蒸汽冷凝给热系数为10000[w/ m 2℃]；5、冷却水壳层流速为1m/s ，对流传热系数为1000[w/m 2℃]；6、查表得1atm,230℃水蒸气焓值为，2934.05KJ/Kg ，100℃水蒸气焓值为2646KJ/Kg ，100℃水的汽化潜热为2257.6KJ/Kg ；解：求传热面积A剖析冷凝过程：在230℃-140℃，二甲苯为气相，冷凝传热系数50[w/ m 2℃]，此过程传热为两个状态下蒸汽的焓值之差。

潜热为360[kj/kg]，,Q Cm t C ∆1＝其中为二甲苯比热容。

同样水蒸气过程：在230℃-100℃，水为气相，冷凝传热系数100[w/ m 2℃]，此过程传热为两个状态下蒸汽的焓值之差。

潜热为2257.6KJ/Kg 100℃气体-100℃液体此过程传热为汽化潜热，潜热为2257.6KJ/Kg 。

１ １ ２数学模型的提出
本文重点介绍螺旋板式换热器的数学模拟与优化设计。所谓模拟，是为了研究 比较复杂的系统Ａ的性能，可以利用比较简单、经济而性能相似的系统Ｂ来模仿 系统Ａ的性能。系统Ｂ称为系统Ａ的模型。所谓数学模拟，是指建立系统Ａ的数 学模型（数学方程组），并在计算机上求解，从而描述系统Ａ的性能。实际上，数 学模拟也可称之为数学试验，例如：对某一类型换热器，通过几何分析和传热分析 可以建立数学方程组（代数方程／微分方程），当给定冷、热物流的输入数据及换热 器型号时，在计算机上求解该数学方程组，就可以得到冷、热流体在换热器中的温 ．度分布、传热系数和流动阻力等信息，供设计或生产分析参考使用。改变不同的输 入数据在计算机上求解，能够得到该换热器更全面的性能，这比用实际设备及流动 介质作实验要方便和经济得多。
外管为液体200600液体对液体3001400液体对液体7002500蒸汽对蒸汽9003500螺旋板换热气体对气体lbarlo35气体对液体2060管外为冷水或盐水管内为气体ibar管外为2060冷水管内为高压气体200300bar150500管外为冷水或盐水管内为液体200700管外为冷水或盐水管内为冷凝蒸汽350900蛇管冷却器东北大学硕士论文对流换热系数的实验测定表22换热器中一些流体的污垢热阻m蒸馏水0000l海水低于325k00001高于325k00002处理过的锅炉给水00002自来水或井水低于325k00002高于325k000035致冷液体00002致冷蒸汽000035汽油有机蒸汽00001燃料油00009水蒸汽0000l业空气00003523对流换热系数采用些关联式可以近似计算出给定条件下的对流
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绪论
１．１本课题的目的及意义
换热器是一种十分重要的节能设备，在不同的生产工艺条件下需要不同种类 的换热器，换热器的种类很多，不论何种换热器，它的传热量应该大，而消耗于输 送流经换热器的流体的功率要小，一般密度大的流体，在传热量一定时，功率消耗 相对较小；密度小的流体则相反，对于许多种流道，传热率与流体在流道中流速近 ．ｆ一次方关系，而功率消耗则与流速为三次方关系，因此，在设计某种高效而体积 又小的新结构换热器时，应很好地同时处理传热率和功率消耗的关系，例如：对于 某种应用场合，压力损失过大，设计者可以通过增加流道数目来降低流速，减少压 力损失。这也将使传热率下降，但它的下降，远小于阻力下降或功率消耗的下降， ｉ而传热量不足部份可以通过增加传热面积来补充。传热面积的增加虽然会使压力降 增加，但是这一增加量将远小于流速增加时压力损失的增加量。所以总的结果是通 过增加传热面积和重新布置流道，在传热量保持不变的条件下实现阻力的减小。

定性温度 ℃
物性数据ρ２＝879 kg/m3
CP2＝1.813 kJ/kg·K
μ2＝4.4×10-4N·S/m2
λ2= =1.384×10-4kW/m·K
2、水蒸汽（下标1表示）的物性数据
定性温度 蒸汽压力200Kpa下的沸点为Ts＝119.6℃
物性数据ρ１＝1.1273 kg/m3
γ１＝2206.4 kJ/kg
蒸汽体积流量V＝Gν＝0.564×0.903＝0.510 m3/s
取蒸汽流速u’＝20 m/s
＝0.180m＝180mm
选用无缝热轧钢管（YB231-64）Φ194×6mm，长200mm。
3、冷凝水排出口
选用水煤气管 即Φ42.25×3.25mm，长100mm。
（七）、校核流体压力降
1、管程总压力降
1、列管式换热器是目前化工生产中应用最广泛的一种换热器，它的结构简单、坚固、容易制造、材料范围广泛，处理能力可以很大，适应性强。但在传热效率、设备紧凑性、单位传热面积的金属消耗量等方面还稍次于其他板式换热器。此次设计所采用的固定管板式换热器是其中最简单的一种。
2、由于水蒸汽的对流传热系数比苯侧的对流传热系数大得多，根据壁温总是趋近于对流传热系数较大的一侧流体的温度实际情况，壁温与流体温度相差无几，因此本次设计不采用热补偿装置。
实际管数n＝NT－NTb－n3＝169－23＝146根，每程73根排列管
实际流速
m/s
与初假设苯的流速u’2=0.55m/s相近，可行。
3、换热器长径比
符合要求（ ）
（五）、校核计算
1、校核总传热系数K值
（1）管内对流传热系数α2
W/m2·℃
（2）管外对流传热系数α1
式中：n为水平管束垂直列上的管数，n＝7；

食品工程原理课程设计设计书设计题目：列管式换热器的设计：学院班级：食品学院食科142班学号：：设计时间：2016.05.30~06.04目录一、换热器设计任务书 ............................................ 错误!未定义书签。

二、摘要 .................................................................... 错误!未定义书签。

三、初步选定换热器 ................................................ 错误!未定义书签。

四、设计计算 ............................................................ 错误!未定义书签。

五、收获 .................................................................... 错误!未定义书签。

六、参考文献 ............................................................ 错误!未定义书签。

附件一换热器主要结构尺寸和计算结果........ 错误!未定义书签。

附件二主要符号说明 ............................................................... - 15 -一、换热器设计任务书1、设计题目设计一台用饱和水蒸气加热水的列管式固定管板换热器2．设计任务及操作条件（1）处理能力130 t/h（2）设备型式列管式固定管板换热器（3）操作条件①水蒸气：入口温度147.7℃，出口温度147.7℃②冷却介质：自来水，入口温度10℃，出口温度80℃③允许压强降：管程10^4-10^5,壳程10^3-10^4（4）设计项目①设计方案简介：对确定的工艺流程及换热器型式进行简要论述。