毕业设计换热器设计模版.docVIP

一、 设计参数 过热蒸汽压力Pi： 0.35Mpa；入口温度T|： 250°C；出口温度T2： 138.89°C (查水和 水蒸汽热力性质图表P11)；传热量Q： 375400kJ/ho 冷却水压力P2： 0.7MPa；入口温度70°C ；出口温度t2 (°C )；水流量m2： 45320kg/h。 水蒸汽走管程，设计温度定为300°C,工作压力为O.35Mpa (绝压)；冷却水走壳程， 设计温度定位100°C,工作压力为0.9Mpa (绝压)。 二、 工艺计算 1?根据给定的工艺条件进行热量衡算 21 =m]Cp](T2 -Tj) = mx(A2 -h}) = Q2 =w2cp2(t2 - tj 杏水和水蒸汽热力性质图表得 ().3MPa, 140°C, 2738.79kJ/kg 250 °C, 2967.88 kJ/ke 0.4MPa, 150 °C, 2752.00 kJ/kg 250 °C, 2964.50 kJ/kg 采用插值法得到：0.35MPa水蒸汽从138.89 °C到25(TC的焙变为：234.6 kJ/kg m, = 2, /(h2 —fij = 375400/234.6 = 1600焙!h 山表得70°C时水的比热％为4.187 kJ/^-°C ([1]《化工原理》P525页) Q\叫 Q\叫j 375400 45320x4.187 + 70 = 71.98 °C 平均温度T = -(T, +TJ =丄(1389+ 250) = 194.45 °C 2 2 平均温度t =丄(匚 +1?)=丄(71.98 + 70) = 70.99 °C 2 2 2.管程、壳程流体的物性参数 0.35MPa, 194.45°C时水蒸汽的物性参数：(【2】《水和水蒸汽热力性质图表》P62,【3】 《化工原理》P525页) 0.3MPa 190 °C 比容 0.7009 m3/kg ⑵，0.3MPa 200 °C 比容 0.71635 m /kg ⑵， 0.4MPa 190°C 比容 0.52182 m/kg [21, 0.4MPa 200 °C 比容 0.53426 m/kg ⑵， 由插值浓得得：0.35MPa, 194.45 °C时水蒸汽的比容为0.617566 m3/kg 所以0.35MPa, 194.45°C时水蒸汽的密度为1.6193kg/m3 190°C 粘度 0.144mPa/s，导热系数 1.065/加?°C,比热容 4.459 kJ /kg-°C 131 200°C 粘度 0.136mPa/s,导热系数 1.076W/加?°C,比热容 4.505 U-°C 131 得：194.45 °C时密度=1.6193^/m3 ,粘度耳=0.14mPa? s ,导热系数 =1.0699^/7/?-°C；比热容 ci =4A19kJ/kg-°C p - 5 心. rl_ A ? 4479x0.00014 n coo — ——V.uOO 1.0699 0.7MPa, 70.99°C时水的物性参数:(【4】《化工原理》P525页) 7()°C 密度 977.8 ,粘度 0.406mPa/s，导热系数 0.668 W/m-°C ,比热容 4.187V/^-°C[4J 80 °C 密度971.8 ^/m3 ,粘度0.355mPa/s,导热系数0.675W/加?°C,比热容 4A95kJ/kg-°C[4] 传热温湼:7,(250)^7/138.89)r2(71.98)-r, (70)得：70.99 °C 时密度 p2 = 926.71 kg[m，,粘度 仏=0.383mPa-s ,导热系数 仏=0.671W/m°C；比热容 传热温湼: 7,(250)^7/138.89) r2(71.98)-r, (70) 巳=r ’ J _ 4329x0.000383 _c 393 _ 0.667 - ? 3 ?初定换热器尺寸 ①已知传热量Q Tx-t2 = Ar2 =250-71.98 = 1702 T2 -r, = Ar, = 138.89-70 = 68.89 ArAz 9 Ar Az 9 — Az j = 114.95 °C （对错流、折流，要修正0”，Ar/N =（p^t - \tm ） 血与P，R有关，P = 血与P，R有关，P = t2-t} _ 71.98-70 Tx-t ~ 250-70 = 0.011 250-138.89 71.98-70 = 56.1 然后査图求得%=\.0⑸（［5］《热交换原理与设计》P296）。 \tm =(p,? Mm =1.0x114.95 = 114.95 °C 假定k=75 W/（m? - °C）回 （【6】《热交换原理与设计》P286）,则 A=曲= 二 375400 =12.09544