列管式冷凝器設計

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1、題目：欲用冷水將720kg/h的EC（碳酸乙烯脂）蒸汽冷凝，溫度由冷卻至凝結(jié)。冷水的進出口溫度分別是和。若要求換熱器的管程和殼程的壓強降不大于10KPa，設計合適的列管式冷凝器。（忽略管壁熱阻和熱損失）定性溫度下流體物性如下表：密度，kg/m3比熱容，kJ/（kg.0C）粘度，Pa.s導熱系數(shù)，W/（m.0C）EC蒸汽14101.880.1550.05水9944.20.7270.626一、試算和初選冷凝器的規(guī)格1、計算熱負荷和冷卻水流量=2、計算兩流體的平均溫度和平均溫差。暫時按單殼程、多管程進行計算。逆流時平均溫差為

2、：=而P=R=查得所以3、初選冷凝器規(guī)格。根據(jù)流體的情況，假設K=120W/（m2.故由于，因此需要考慮熱補償。據(jù)此，選定換熱器規(guī)格如下：殼徑，mm公稱壓強，MPa公稱面積，m2管程數(shù)260-0.12.72管子尺寸，mm管長，m管子總數(shù)管子排列方法135正方形實際傳熱面積若采用此換熱器，則要求過程中總傳熱系數(shù)為120W/（m2.0C）一、核算壓強降1、管程壓強降（走水）其中，。管程流通面積（湍流）設管壁粗糙度，由關(guān)系圖中查得：所以則2、殼程的壓強降（走蒸汽）其中，。管子為正方形斜轉(zhuǎn)450排列，F(xiàn)=0.4。取折流擋板間距

3、。殼程流通面積所以計算表明，管程和殼程壓強降都能滿足設計要求。一、核算總傳熱系數(shù)管程對流傳熱系數(shù)（走水）=7657（湍流）2、殼程對流傳熱系數(shù)（走蒸汽）取換熱器列管中心距t=35mm。流體通過管間最大截面積為殼程中EC蒸汽被冷凝，取。所以3、污垢熱阻參考附錄二十，管內(nèi)、外側(cè)污垢熱阻分別取為4、總傳熱系數(shù)K。管壁熱阻可忽略時，總傳熱系數(shù)K。為由前面計算可知，選用這種規(guī)格的冷凝器時要求過程的總傳熱系數(shù)為，在規(guī)定的流動條件下，計算出的K。為，故設計的換熱器是合適的。安全系數(shù)為