列管式换热器的设计课件.ppt

1、列管式换热器的设计列管式换热器的设计2022-11-14列管式换热器的设计设计意义设计意义换热器是化工、石油、制冷、食品、动力等其他许多工业部门中广泛使用的热量交换设备。伴随着化学工业的迅速发展及能源价格的提高，换热器的投资比例将进一步大。换热器是合理利用与节约现有能源、开发新能源的关键设备、将生产过程中产生的热能充分利用，对降低全厂能耗和提高企业经济效益和社会效益有着重大的现实意义列管式换热器的设计将6000kg/h的煤油从140冷却至40，压力为0.3MPa；冷却介质采用循环水，循环冷却水的压力为0.4MP.循环水入口温度30，出口温度40。试设计一台列管式换热器，完成该任务。设计任务设计

2、任务列管式换热器的设计设计思路设计思路采用试差法，初步假定传热系数，确定合适的换热器类型并进行有关的计算与核算，最后确定设备的结构尺寸，并通过与固定管板式换热器的基本参数进行对照，确定该换热器的结构尺寸能满足要求并能完成换热任务。第一部分 工艺条件与结构的选择第二部分 换热器的化工计算第三部分 换热器的核算第四部分 总结与绘图列管式换热器的设计工艺条件与结构的选择工艺条件与结构的选择 该换热器使用循环水冷却，冬季操作时进口温度会降低，考虑到这一因素，估计换热器的壁温和壳体温度之差较大，初步选带膨胀节的固定管板式换热器 由于循环冷却水较易结垢，以便于水垢清洗循环水走管程，油品走壳程 物料均为无腐

3、蚀性介质，故该固定管板式换热器的管程与壳程均选碳钢材料 根据国际常用规格选用换热管直径25*2.5mm 单管程设计，传热管过长，根据国家传热管长度的规定，选取6000mm的传热管，双管程设计 采用组合排列法，每程内按正三角形排列，隔板两侧采用正方形排列，目的是安排隔板 采用弓形折流板，取弓形折流板圆缺高度为壳体内径的25%，取折流板间距0.3D，上下排列 根据常用流速选择与热阻大小选取：壳程油品流速1.0m/s，管程循环水的流速去1.6m/s列管式换热器的设计传热过程动态模拟传热过程动态模拟列管式换热器的设计物性参数物性参数u 列管式换热器的设计估算传热面积估算传热面积热流量热流量:366.7

4、估算传热面积估算传热面积平均传热温差平均传热温差:39平均传热温差矫正平均传热温差矫正 冷却水用量冷却水用量:32353对数平均温差矫正系数对数平均温差矫正系数取较小的K值，假设K=230所估算的传热面积为40.9平方米列管式换热器的设计工艺结构计算工艺结构计算传热管数传热管数传热管长度传热管长度管心距管心距横过管中心线的管数横过管中心线的管数壳体内径壳体内径折流板数折流板数接管内直径接管内直径列管式换热器的设计热量核算热量核算壳程给热系数（克恩公式）壳程给热系数（克恩公式）当量直径当量直径壳程流通截面积壳程流通截面积管程对流给热系数管程对流给热系数管程流通截面积管程流通截面积总传热系数总传热

5、系数传热面积传热面积面积裕度面积裕度传热面积裕度在安全系数范围传热面积裕度在安全系数范围10%-25%10%-25%内内列管式换热器的设计流动阻力流动阻力管程流动阻力管程流动阻力壳程流动阻力壳程流动阻力管程、壳程流动阻力在许可的范围内管程、壳程流动阻力在许可的范围内10KPa10KPa换热器操作压力P（Pa）允许压降P1055104Pa4-1 换热器操作允许压降P列管式换热器的设计计算结果计算结果换热器类型：固定管板式换热面积（m2）：45.2工艺参数名称管程壳程物料名称循环水煤油操作压力MPa0.40.3流量kg/h323536000流体密度kg/m3994825流速m/s0.5990.15

6、4程数21操作温度 30/40140/40对流给热系数W/m2.K3160508污垢系数m2.K/W0.0003440.000172阻力降Pa7543.22869.3推荐使用材料碳钢碳钢传热量kW366.7总传热系数W/m2.K336管子规格252.5管数96管长mm6000管距mm32排列方式正三角形折流板数/块39折流板排列上 下间距mm150切口高度25%壳体内径mm400裕度%1.33 列管式换热器的设计设计简图设计简图1.1.拉杆拉杆 2.2.定距管定距管 3.3.折流板折流板 4.4.传热管传热管 5.5.支座支座 6.6.膨胀节膨胀节 7.7.壳体壳体 8.8.封头封头 9.9.排液管排液管列管式换热器的设计总结总结通过对列管式换热器的设计初步掌握其设计的基本方法与程序，并了解该类换热设备的结构原理,最后用CAD软件绘制设备图。本次设计的重点是计算与核算部分，其计算结果要与文献中固定管板式换热器的基本参数进行对照使其满足换热器的规格。很多参数都需要查询相关文献。列管式换热器的设计2022-11-14列管式换热器的设计