列管式换热器的选用和设计-化工原理课程设计

艺条件图(A2),包括设备的主要工艺尺寸、技术特性表和管口表。三.设计方案简介一、设计方案的确定1.换热器类型的选择两流体温度变化情况:热流体进口温度80℃,出口温度55℃冷流体进口温度35℃,出口温度43℃(根据设计经验,选择冷却水的温升为8℃)从两流体温度来看,估计换热器的管壁温度和壳体壁温之差不会很大,因此初步确定选用固体管板式换热器。管程安排从二种物流的操作看出,应使苯走管程,循环水走壳程,但由于循环冷却水较易结垢,若流速忒低,将会加快结垢,综合考虑,应使循环水走管程,苯走壳程。这样可以提高冷却效果,便于苯通过壳程向空气中散失。3.确定物性数据定性温度:一般气体和低粘度流体可取流体进出口温度的平均值。纯苯的定性温度为:T==67.5℃冷却水的定性温度为:t==39℃密度kg/m3比热导热系数黏度N·s/m2苯828.61.8410.352×10-30.129循环水992.64.1740.67×10-30.632四.工艺计算1.热流量Q=Wh·cpo(T1-T2)=×1.841×103(80-55)=2.685×105W2.平均传热温度苯80℃55℃冷却水43℃35℃传热面积根据流体情况,参照有关资料假设K估=450W/(m2·℃)2.685×105/(450×25.9)=23m2冷却水用量Wc==2.685×105/[4.174×103(43-35)]=8.05kg/s=28975kg/h五.工艺结构尺寸管径与管内流速选用¢25mmX2.5的碳钢管。取管内流速管程数和传热管数管内径:d=0.025-0.005=0.02Nc===52(根)按单程换热计算,管束长度L为L===5.3(m)按单程管设计,传热管过长,宜采用多管程结构。根据设计实际情况采用标准设计,取传热管长L=3m,则该换热器管程数为Np=(管程)传热管总根数N==104(根)3.平均传热温差校正及壳程数