发布时间 : 星期三 文章浮头式换热器设计+开题报告+文献综述+英文翻译+原文更新完毕开始阅读dcc81f87e53a580216fcfed9
第四章 研究步骤、方法及设计产品的确定
取煤油的流速为1m/s
取标准无缝钢管为d1?88?4mm 错流区管排数由草图可知Nc?10 每一缺口内的有效错流管排数：
Ncw h?0.8?4.4sp（4-27）
旁流通道数NE?1 旁路挡板数选3对
错流面积中旁流面积所占分数：
1??lFbp??DN?DL?NElE?s?0.592??Ac（4-28）
一块折流板上管子和管孔间泄露面积：
1Atb??d0?dH?d0??1?Fc?nt?0.0039m22
（4-29）
折流板外缘与壳体内壁之间泄露面积：
Asb?
DN?DN?Db??2h?????arccos1?m2（4-30） ????0.002512?2?DN???壳程雷诺数：
M1d0Re1??2212?1Ac
理想管束传热因子由《热交换器原理与设计》中图2.28得：jH?0.021 折流板缺口校正因子由《热交换器原理与设计》中图2.29得：jC?1.08 折流板泄露校正因子j1：
21
（4-31）
燕山大学本科生毕业设计（论文）
A?A
sbtbA?0.1051 cAsbA?A?0.4
sbtb查图2.30得：j1?0.79 旁通校正因子：
N ss3
N??0.3 c10及Fbp?0.59 查《热交换器原理与设计》图2.31得：jb?0.91
壳程传热因子：
j0?jHjcj1jb?0.0163壳程质量流速：
GM 1s?A?56kg/m2?ss
壳侧壁面温度tw假定为40℃
壁温下煤油粘度经查物性表得：??6w1?1080?10kg/(m?s) 壳侧换热系数： ?jC?21?0GspPr3(?/?.14w)0?3504.7 需用传热面积
水垢热阻：
rs,2?0.00034m2?(℃/W) 煤油污垢热阻：
rs,1?0.00017m2?(℃/W) 传热系数：
K???1 ???rd01d??1s,1?rs,2??0??289W/(1dm2?℃)i?2di?传热面积： F?QK?t?97.74m2m22
（4-32） （4-33）
（4-34）
（4-35）
（4-36）
（4-37）
（4-38）
（4-40） 第四章 研究步骤、方法及设计产品的确定
传热面积之比：
F''/F?1.387稍大（4-41）
检查壳侧壁温：
?1 ??tw1?tm1?k0??rs,1??tm?42???0?（4-42）
4.8 阻力计算
管内摩擦系数fi查《热交换器原理与设计》图2.35得：0.0065
管侧壁温tw2假定为40℃
?6壁温下水的粘度：?w2?653.3?10kg/(m?s) 两台换热器沿程阻力：
lpwt22
?Pi?4fi(?/?w2)?0.14?15041Pa（4-43）
di2
两台换热器回弯阻力：
?wt22?Pr?4Zt?7952Pa（4-44）
2进口连接管阻力：
?PN?1.52?w t2
两台管程阻力：
2?745.5Pa（4-45）
（4-46） ?Pt??Pi??Pr??PN?23738.5Pa煤油穿过《热交换器原理与设计》中表2.10的规定，所以此设计方案可行。
4.9 封头、壳体和固定管板的尺寸确定
根据压力容器设计规范采用材质为20Ⅱ的标准椭圆封头，在满足强度要
t求的情况下，已知管程设计温度为46.8℃，则w<46.8℃，根据碳钢板需用
'????170MPa，P=1.2MPa所以其壁厚可用以下公式计算： 应力查表得
PDN
???c?2.5mm'2?????0.5p23
（4-47）
燕山大学本科生毕业设计（论文）
实取8mm 曲面高度：
DDN??h???150mm44（4-48）
D—封头的平均直径
封头箱的也取公称直径为600mm的标准无缝钢管，厚度为8mm，长度为530mm。
壳体和固定管板的尺寸确定
前面已经初步确定使用公称直径为600mm的630*8mm的标准无缝钢管作为壳体。
壳体厚度：
PDN???c?7mm（4-49） '2?????P
?<8mm，所以初步确定的壳体可以使用。
'内径D?630?16?614mm,长度取5768mm 固定管板的尺寸确定
外径：D1?640mm 板厚：b?50mm
管板上开孔数与孔间距与管的排列一致。管板材料选用A3钢。 管子与管板的连接必须牢固、不泄漏，不产生大的应力变形，最常见的连接方法为胀接，胀接只能用于工作压力低与4MPa和温度低于300℃的场合；对于高温、高压、易燃、易爆的运行条件多采用焊接，但采用焊接容易产生热应力且间隙中流体不流动很容易造成间隙腐蚀，采用胀焊并用的方法可以避免。
由于工作压力和温度都不是特别高，而且管子的间距比较大，管板和管子的连接采用胀接。换热管在管板内的胀接长度L=38mm。
4.10 浮头箱和浮头的尺寸确定
外头盖公称直径：
D1?DN?100mm?700mm24
（4-50）