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文件名称:化工原理上册第 6 章 换热器(3).ppt
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总页数:68 页
更新时间:2025-06-05
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文档摘要

2、有一套管式换热器,内管为,外管为,流量为3800kg/h的苯在内管内由50℃被加热到80℃,套管环隙中120℃的饱和水蒸气被冷凝,凝液在饱和温度下排出。已知苯侧的对流传热系数为800W/(m2.℃),蒸汽侧的对流传热系数为1×104W/(m2.℃),管壁热阻、污垢热阻和换热器的损失可忽略。试计算(1)加热蒸汽消耗量;例题(3)由于某种原因,加热蒸汽的温度降为110℃,此时苯的出口温度将变为多少?(假设苯的对流传热系数不变)。(2)所需套管的有效长度;注:在50℃~80℃的范围内,苯的平均比热容为1.86kJ/(kg.℃),120℃蒸汽的冷凝潜热为2205kJ/kg。例题解:(1)加热蒸汽消耗量(2)所需套管的有效长度例题(3)苯的出口温度例题例题习题第6章:5、8、9三、增大总传热系数由增加总传热系数的关键是减小热阻提高流体的流速减小热阻的方法增强流体的扰动在流体中加固体颗粒在气流中喷入液滴采用短管换热器气相换热变为液膜换热防止结垢和及时除垢进口段层流内层很薄6.2换热器的传热计算6.3换热器传热过程的强化6.3.1传热过程的强化途径6.3.2传热过程强化效果的评价一、评价的原则二、评价的目标函数.第6章换热器一、评价的原则设备结构简单评价原则制造费用低动力消耗低运行成本低清理维修方便传热过程强化途径不能单纯追求,需全面考虑各种因素二、评价的目标函数评价目标函数强化后强化前在输送功耗相等条件下进行比较流动状况影响流体性质影响6.2换热器的传热计算6.4.1管壳式换热器的型号与系列标准6.3换热器传热过程的强化6.4管壳式换热器的设计与选型一、管壳式换热器的参数和型号表示方法二、管壳式换热器的系列标准.第6章换热器1.基本参数管壳式换热器的基本参数—公称换热面积—公称直径—公称压力—换热管长度—换热管规格—管程数一、管壳式换热器的参数和型号表示方法2.型号表示方法—换热器代号—公称直径DN,mm—管程数ⅠⅡⅣⅥ—公称压力PN,MPa—公称换热面积SN,m2示例G1000Ⅱ-1.0-60一、管壳式换热器的参数和型号表示方法固定管板二、管壳式换热器的系列标准固定管板式换热器系列标准(代号G)6.2换热器的传热计算6.4.1管壳式换热器的型号与系列标准6.3换热器传热过程的强化6.4管壳式换热器的设计与选型6.4.2管壳式换热器的设计与选型一、换热器设计的基本原则二、设计与选型的具体步骤.第6章换热器一、换热器设计的基本原则③压力高的流体宜走管程,以免壳体受压,可节省壳体金属消耗量。1.流体流径的选择①不洁净和易结垢的流体宜走管程,因为管程清洗比较方便。②腐蚀性的流体宜走管程,以免管子和壳体同时被腐蚀,且管程便于检修与更换。④被冷却的流体宜走壳程,可利用壳体对外的散热作用,增强冷却效果。一、换热器设计的基本原则⑥有毒易污染的流体宜走管程,以减少泄漏。⑤饱和蒸汽宜走壳程,以便于及时排除冷凝液,且蒸汽较洁净,一般不需清洗。⑦流量小或黏度大的流体宜走壳程,因流体在有折流挡板的壳程中流动,由于流速和流向的不断改变,在低Re(Re100)下即可达到湍流,以提高对流传热系数。一、换热器设计的基本原则⑧若两流体温差较大,宜使对流传热系数大的流体走壳程,因壁面温度与大的流体接近,以减小管壁与壳壁的温差,减小温差应力。2.流体流速的选择增大流速加大对流传热系数减少污垢的形成流动阻力加大总传热系数增大动力消耗增多一般需通过多方面权衡选择适宜的流速。表6-1至表6-3列出了常用的流速范围,可供设计时参考。一、换热器设计的基本原则一般来说,设计时冷却水的进出口温度差可取5~10℃。缺水地区可选用较大温差,水源丰富地区可选用较小的温差。一、换热器设计的基本原则3.冷却介质(或加热介质)终温的选择①管子规格管径1.5m2m3m6m管长一、换热器设计的基本原则4.换热管的选择5.管间距通常t=1.25~1.5do~(S一定)~流动阻力选择合适t管间距管壳式换热器t与do的关系表6-4一、换热器设计的基本原则管壳式换热器系