煤油冷却器设计方案

《煤油冷却器设计方案》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、煤油冷却器设计方案1.1概述换热器的概念：在不同温度的流体间传递热能的装置称为热交换器，简称为换热器。在换热器中至少要有两种温度不同的流体，一种流体温度较高，放出热量；另一种流体则温度较低，吸收热量。35％～40％。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、结构改进及传热机理的研究十分活跃，一些新型高效换热器相继问世。列管式换热器有以下几种：1、固定管板式固定管板式换热器的两端管板和壳体制成一体，当两流体的温度差较大时，在外壳的适当位置上焊上一个补偿圈，（或膨

2、胀节）。当壳体和管束热膨胀不同时，补偿圈发生缓慢的弹性变形来补偿因温差应力引起的热膨胀。特点：结构简单造价低廉，壳程清洗和检修困难，壳程必须是洁净不易结垢的物料。U形管式U形管式换热器每根管子均弯成U形，流体进、出口分别安装在同一端的两侧，封头内用隔板分成两室，每根管子可自由伸缩，来解决热补偿问题。特点：结构简单，质量轻，适用于高温和高压的场合。管程清洗困难，管程流体必须是洁净和不易结垢的物料。浮头式换热器两端的管板，一端不与壳体相连，该端称浮头。管子受热时，管束连同浮头可以沿轴向自由伸缩，完全消除了温差应力。特点：结构复杂、造

3、价高，便于清洗和检修，消除温差应力，应用普遍。14第2章设计方案2.1工艺流程草图adbc泵2泵1由于循环冷却水易结垢，为便于水垢的清洗，选择循环水做管程流体，煤油做壳程流体。管程与壳程流体的进出方向为上图所示，并选择逆流传热。图中水由泵1经过管程沿所示方向流动，煤油由泵1经过壳程沿所示方向流动。冷却循环水与煤油在设计的换热器中进行热交换，煤油由初温100℃降温至，40℃冷却循环水由初温升30℃温至50℃。2.2设计标准第3章设计计算3.1确定设计方案3.1.1选择换热器的类型两流体温度变化情况：热流体进口温度,出口温度；冷流体

4、(循环水)进口温度，出口温度。该换热器用循环冷却水冷却，冬季操作时14进口温度会降低，考虑到这一因素，估计该换热器的管壁温和壳体壁温之差较大，因此初步确定选用带膨胀节的固定管板式换热器。3.1.2流动空间的确定由于循环冷却水较易结垢，为便于水垢清洗，应使循环水走管程，油品走壳程。3.1.3.流速的确定选用mm的碳钢管，设管内流速。3.2确定物性数据定性温度：可取流体进口温度的平均值。壳程油的定性温度为:管程流体的定性温度为:根据定性温度，分别查取壳程和管程流体的有关物性数据。管程流体的定性温度为t=（30+40）/2=35（℃）

5、3.3计算总传热系数3.3.1热流量3.3.2平均传热温差143.3.3冷却水用量3.3.4总传热系数K管程传热系数壳程传热系数假设壳程的传热系数污垢热阻管壁的导热系数计算传热面积热损失忽略14考虑的面积和裕度：。3.4工艺结构尺寸3.4.1管径结构尺寸选用传热管（碳钢），取管内流速为。3.4.2管程数和传热管数依据传热管内径和流速确定单程传热管数按单程管计算，所需的传热管长度为按单管程设计，传热管过长，宜采用多管程机构。现取传热管长,则该换热器管程为:传热管总根数N=。3.4.3平均传热温差校正系数及壳程数平均传热温差校正系数

6、温度校正系数表查得平均传热温差143.4.4传热管排列和方程方法采用组合排列法，即每程内均按正三角形排列，隔板两侧采用正方形排列。取管心距,则：横过管束中心线的管数3.4.5．壳体内径采用多管程结构，取管板利用率，则壳体内径为:圆整后取3.4.6折流板采用弓形折流板，取弓形折流板圆缺高度为壳体内的；则切去的圆缺高度为,故可取取折流板间距则,可取B为150mm折流板数折流板圆整面水平装配。14第四章热量核算4.1热量核算⑴壳程对流传热系数对圆缺形折流板；采用克思公式当量直径，由正三角形排列得壳程流体截面积14壳程流体流速及其雷诺数

7、分别为普兰特准数粘度校正⑵管程对流传热系数管程流通截面积管程流体流速普兰特准数14⑶传热系数⑷传热面积该换热器的面积裕度为传热面积裕度合适，该换热器能够完成生产任务。4.2换热器内流体的流动阻力⑴管程流动阻力2-7程流动阻力表14上式中：—直管中因摩擦阻力引起的压力降，Pa;—回弯管中因摩擦阻力引起的压力降，Pa;可由经验公式估算；—结垢校正系数，无因次，的换热器取1.4；—串联的壳程数，取1；—管程数，取2；由=22097,传热管相对粗糙度，查图得流速所以14管程流动阻力在允许范围之内。（2）壳程阻力，流体流经管束的阻力：,,

8、,流体流过折流板缺口的阻力：总阻力壳程流体流动阻力也比较适宜。换热器主要结构尺寸和计算结果。参数管程壳程物性操作温度，℃40/30140/40定性温度，℃3590流体密度，kg/m3994825定压比热容kJ/(kg.℃)4.082.22黏度，pa.s0.000