卧式油-油固定管板换热器设计毕业设计论文.doc
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沈阳化工大学
本科毕业论文
题 目： 卧式油-油固定管板换热器设计
院 系： 机械工程学院
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3.2.5液压试验 17
3.2.6封头厚度的计算 17
3.2.7法兰的选择 18
3.2.8管板的设计 20
3.2.9折流板的选择 31
3.2.10接管及开孔补强 32
3.2.11管箱短节壁厚的计算 35
3.2.12拉杆和定距管的确定 35
3.2.13分层隔板厚度选取 36
3.2.14支座的选择及应力校核 36
参考文献 42
致谢 44
第三章 设计说明书
3、1传热工艺计算
3.1.1原始数据
壳程柴油的进口温度
壳程柴油的工作压力
管程原油的进口温度
管程原油的出口温度
管程原油的工作压力
壳程柴油的流量
管程原油的流量
3.1.2 定性温度及物性参数
管程原油定性温度=90
管程原油密度查物性表得=815
管程原油比热查物性表得=2.2
管程原油导热系数查物性表得=0.128
管程原油的粘度=310-3Pa.s
管程原油普朗特数查物性表得Pr2=51.56
壳程柴油密度查物性表得
壳程柴油比热查物性表得
壳程柴油导热系数查物性表得
壳程柴油黏度
壳程柴油普朗特数查物性表得Pr1=1000×μ1×Cp1／λ1=11.93
3.1.3传热量与柴油的出口温度及柴油的定性温度
取定换热效率为
则设计传热量
则柴油的出口温度
壳程柴油定性温度==175+0.3(175－130)=188.5
3.1.4有效平均温度
=
参数P：
参数R：
换热器按单壳程双管程设计， 则查《管壳式换热器原理与设计》图 2-6（a） 得：
温差校正系数：
有效平均温差：
3.1.5管程换热系数计算
参考表2—7《管壳式换热器原理与计算》
初选传热系数：
则初选传热面积为：
选用 不锈钢的无缝钢管作换热管。
则 管子外径
管子内径
管子长度
则所需换热管根数：
=405.1
可取换热管根数为 406 根
则管程流通面积为（两管程）
管间距为：S=1.25×0.019=0.025m
管束中心排管数为：
取 22根
则壳体内径为：
故内径为0.7m
则内径比为（合理）
折流板由书可知可以选择弓形折流板。
则弓形折流板的弓高为：
折流板间距为：
折流板数量为：
取 6块
3.1.7壳程换热系数计算
壳程流通面积为：
壳程流速为：
壳程质量流速为：
壳程当量直径为：
壳程雷诺数为：
切去弓形面积所占比例按查得为0.145
壳程传热因子由《管壳式换热器原理与设计》书图2-12可查得：
管外壁温度假定值为：
壁温下油的黏度为：
黏度修正系数为：
壳程换热系数为：
3.1.8传热系数计算
查GB151—1999书第138页可知：壳程选用柴油、管程选用原油
则油侧污垢热阻为：
由于管壁比较薄，管壳层阻力损失都不超过0.3×103N/m3所以管壁的热阻可以忽略不计。
所以可以计算出总传热系数为：
则传热系数比为：(合理)
所以假设合理。
3.1.9管壁温度计算
管外壁热流温度计算为：
管外壁温度为：
误差校核：
因为误差不大，所以合适。
3.1.10管程压降计算
壁温下油的黏度为：
黏度修正系数：
查得管程摩擦系数为：
管程数
管内沿程压为：
回弯压降为：
取出口处质量流速为：
进出口管处压降为：
管程污垢校正系数为：
则管程压降：
3.1.11壳程压降计算
壳程当量直径为：=0.0445m
壳程雷诺数为：
经查壳程的摩擦系数为：
管束压降为：
取进口管处质量流速为：
取进口管压降为：
取导流板阻力系数为：
导流板压降为：
壳程结垢修正系数
壳程压降为：
管程、壳程允许压降为：
符合压降条件
3、2强度计算
3.2.1换热管材料及规格的选择和根数确定
序号 项目 符号 单位 数据来源及计算公式 数值 1 换热管外径 GB151--1999《管壳式换热器》 19 2 管长 GB151--1999《管壳式换热
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