南京工业大学列管式换热器材料工程原理课程设计剖析

1、南京工业大学材料工程原理B课程设计设计题目：列管式换热器设计专业：高分子材料与工程班级：浦高材1203学号：23姓名：王逸飞日期：2014年12月22日2015年元月05日指导教师：莫立武教授设计成绩：日期：南京工业大学本科生课程设计“列管式换热器设计”任务书（一）设计题目列管式换热器设计一一混合气体处理能力226500kg/h（二）设计任务及操作条件为满足某生产需要，需将混合气体采用循环冷却水冷却，使混合气体的温度从100c冷去至48C,已知混合气体的压力为6.9Mpa,循环冷却水的压力为0.4Mpa,循环水入口温度25C,出口温度42C。要求处理混合气体的流量为226500kg/h,试设计

2、一台列管式换热器，完成该设计任务。（三）混合气体在各定性温度下的有关物性数据：名称密度P?(kg/h)热容Cp?(KJ/kgC)导热系数入？（w/mC）粘度科?(Pa*S)混合气体903.2970.0279_51.5*10（四）循环冷却水在各定性温度下的有关物性数据:名称密度p?(kg/m3)热容Cp?(KJ/kgC)导热系数入？（w/m）粘度科?(Pa*S)冷却水994.304.1740.6240.679*10工南京工业大学本科生课程设计目录第一章概述§ 1.1 热器的应用及主要类型4§ 1.2 管式换热器的主要结构5第二章列管式换热器工艺的设计及计算§ 2.1

3、 计方案初选6§ 2.2 算传热面积6§ 2.3 艺结构尺寸的设计8第二章列管式换热器工艺设计的核算§ 3.1 能力的核算12§ 3.2 温的核算15§ 3.3 热器内流体流动的阻力的核算16第三章辅助设备的设计§ 4.1 系统原件的设计17§ 4.2 的设计17§ 4.3 机的设计19第四章列管式换热器设计一览表20第五章设计总结21第七章参考文献22第八章设计附图23第九章答辩记录及评语26南京工业大学本科生课程设计第一章概述§ 1.1 热器的应用在工业生产中，为实现物料之间热量传递过程的设备统称为换

4、热器。它是化工、冶炼、机械和其它许多工业广泛应用的一种通用工艺设备，特别是对于迅速发展的化工、炼油等工业生产来说，换热器尤为重要。通常在化工厂的建设中，换热器的投资约占总投资的1020%,在石油冶炼厂中约占全部工艺投资的4050%。换热器的类型随工业发展而扩大，早期的换热设备犹如制造水平和科学水平的限制，多有结构简单、换热面积小和体积较大等的特点，后来列管式换热器的诞生使其成为长期以来化工生产中使用的典型换热设备。表1-1换热器的分类及主要性能比较分类名称相对费用耗用金属(kg/m2)最高操作压力(MPa)最高使用温度(C)管壳式固定管板式1308410001500浮头式1.2246U型管式1

5、.01填料函式1.28板式波纹板式162.8260360螺纹板式0.6504.01000板翘式165.7-269500管式蛇管沉浸式100100喷淋式0.81.16010套管式0.81.4150100800空冷式0.81.8箱管式0.50.7100其它板壳式246.4800南京工业大学本科生课程设计§ 1.2 管式换热器的主要结构管壳式换热器(列管式换热器)适用于冷却、冷凝、加热、换热、再沸、蒸发和废热回收等方面。由于其具有结构牢、操作弹性大、可靠程度高、适应性强、使用范围广等优点，在工程上使用广泛，特别是在高温高压下。只有当流量小、压力与温度低，特别是物流对碳钢具有腐蚀性或粘度很高

6、时选用板式换热器，如果流量小，但压力或温度较高时选用套管式换热器。而具体的选用则需要综合多种因素择优选择。常用列管式换热器的基本构型有一下几种。(1)固定管板式换热器换热管束固定在两块管板上，管板又分别焊在外壳的两端，管子、管板和壳体都是刚性连接。当管壁与壳壁的壁温相差大于50c时,为减小或消除温差产生的热应力，必须设有温差补偿装置，比如波形膨胀节。周定管板式换热器结构较简单，制造成本低，管程可用多种结构，规格范围广，在生产中广泛应用。因壳侧不易清洗故不适宜较脏或有腐蚀性的物流的换热，适用于壳壁与管壁温差小于70C、壳程压力不高、壳程结垢不严重、并且可以用化学方法清洗的场合。(2)浮头式换热器

7、一端管板与壳体固定，另一端管板可以在壳体内自由浮动。壳体与管束对热膨胀是自由的，因而壳体与管束之间无温差应力。为了浮头部分便于检修、安装和清洗，浮头端常常设计成可拆卸结构，安装时要保证浮头的密封，否则操作时无法知道内浮头端是否泄漏。浮头式换热器的应用比较普遍，但结构复杂，相对费用较高(3)U形管式换热器管束弯成U形，两端固定在同一块管板上，壳体与管束分开，仅有一块管板，无浮头，可以不考虑温差补偿。U形管式换热器结构简单，管束可以从壳体内抽出，便于管外清洗。但管内清洗困难，故管内必须是清洁和不易结垢的物流。管束中心存在空隙，流体易走短路从而影响传热效果。管板上排管数较少，U形管不能互换，结构不紧

8、凑。(4)填料函式换热器浮头部分与壳体采用填料函密封。一是把填料函设置在浮头端的接管处；二是把填料函设置在管板处；三是把浮头伸出空调外设置成外填料函式。填料函式换热器具有浮头式的优点，又克服了固定管板式的缺点，制造方便，易于检修清洗。但是由于填料函密封性能的限制，目前只用于直径700mm以下南京工业大学本科生课程设计的换热器，大直径很少采用，尤其在操作压力和温度较高时就更少采用。壳程内不宜走易挥发、易燃、易爆及有毒物流。第二章列管式换热器的设计及计算§ 2.1 计方案初选一、选择换热器类型考虑制造费用、操作具体条件要求、维护费用及清洗的难易程度的因素，初步选择固定管板式换热器(后续计

9、算表明应该选择浮头式)。二、流程安排流程的安排应该考虑到一下原则：1 .易结垢的流体应走易清洗的一侧。2 .有时在设计上要提高流体的流速来提高传热膜系数，在这种情况下应将需提高流速的流体放在管程。3 .具有腐蚀性的流体应走管程。4 .粘度大的流体应走壳程。需要指出的是，以上要求常常不能同时满足，故在设计中应该考虑其主要问题。根据本次实验的要求，由于冷却水容易结垢，为便于清洗，应使水走管程，混合气体走壳程。从热交换角度，混合气体走壳程可以与空气进行热交换，增大传热强度。选用25X2.5mm的10号碳钢管。三、确定物性数据壳程混合气体的定性温度T:T?=100CT?=48CT=(T?+T?/2=7

10、4C管程冷却水的定性温度t:t?=25Ct?=42Ct=(t?+t?)/2=33.5C各物性数据如表2.1名称密度P?(kg/h)热容Cp?(KJ/kgC)导热系数入？(w/mC)粘度科?(Pa*S)混合气体903.2970.02791.5*10,名称密度p?热容Cp?导热系数入？粘度科？(kg/m3)(KJ/kgC)(w/m)(Pa*S)冷却水994.304.1740.6240.679*10*§ 2.2 算传热面积一、换热器的热负荷换热器的热负荷是指在确定的物流进口条件下，使其达到规定的出口状态，冷流体和热流体之间所交换的热量，或是通过冷、热流体间壁所传递的热量。在热损失很小，可以

11、忽略不计的条件下，对于无相变的工艺物流，换热器的热负荷由下式确定：南京工业大学本科生课程设计QNmQiA式中Q0-热负荷，kJ/h；m2-工艺流体的质量流速，kg/h；Cpi-工艺流体的热容，kJ/kgC；4-工艺流体的温度变化，C* 由上式计算本次列管式换热器设计的热负荷：Q?=m1Cp14=226500M.297乂100-48）=38832006kJ/h=10787kw二、冷却剂的用量冷却剂的用量取决于工艺流体所需的热量及冷却剂的进出口温度，此外还与设备的热损失有关。而对于流体被冷却的情况，工艺流体所放出的热量等于冷却剂所吸收的热量与热损失之和，在实际设计中，为可靠起见，常可忽略热损失，以

12、下式计算冷却剂用量：Qim2二CP2A2式中m2冷却剂用量，kg/h；Cp2冷却剂热容，kJ/kgC；乂冷却剂进出口温度的变化，C* 由上式计算本次列管式换热器设计的冷却剂用量：10787103m2=；4.174x103x（4225）=152.01kg/s=547270kg/h三、平均传热温差平均传热温差是换热器的传热推动力，其值不仅和进出口温度有关，而且与换热器内两种流体的流型有关。对于逆流和并流，平均i示，即：At一Att二人mAtln一二式中At逆流Lm或并流的平均传热温差，C；7差均可用换热器两端流体温度的对数平均温差表Ti.Tt-A（管长）L（管长）逆流2）笄流南京工业大学本科生课程

13、设计图2-1t2=T？-tiA2=T?-t2逆流：Ai=T?t2并流：Ai=T?ti*按逆流计算本次列管式换热器设计的平均传热温差:tiAt2(10042)(4825)=U00-42137.8C1ntiln(4825)四、传热面积对于传热面积的估算可根据流体的具体情况，参考换热器传热系数的大致范围选取合适的K值，然后利用传热速率方程式，初步确定所需的传热面积：QiK：tm式中A估算的传热面积，m2;K选取的传热系数，w/m2C；Atm平均传热温差，CQi换热器的热负荷，kw考虑到估算性质的影响，常取传热面积为计算值的i.5i.i5倍。*根据本次设计的要求，查列管式换热器用作冷却器时的K值范围表

14、选择总的传热系数K=350wm2/按逆流估算本次列管式换热器设计的传热面积：一一_3AQii0787i0A=Ktm35037.82=8i5.3m2耀踊酷热藕加Nt-Sit水水40D'2M号#h词,讪1400、刎有我械0,巧1%攻4如捌僦。，加23-57D片鼠心TO胪J*飒丽腼以限唯第犷檎§2.3工艺结构尺寸的设计一、选择管径及管内流速若选择较小管径，管内传热膜系数可以提高，而且对于同样传热面积来说可以减小壳体直径。但管径小，流动阻力大，机械清洗困难，设计时可根据具体情况选用合适的管径。根据本次设计要求及查常用换热管的规格和尺寸偏差表、列管式换热器中不同粘度液体的最大流速表以及

15、列管式换热器常用流速，选择GB8i638（碳钢）425父2.5取管内流速ui=i.3m/s二、选择管长、确定管程数和总管数南京工业大学本科生课程设计选定管径和管内流速后，可由下式确定单程管数:Vni式中二笛一diu4单程管数目；管程的体积流量，m3/s；传热管内径，m；管内流体流速，m/s可得单程换热器的管长如下:Ln1：d式中L-按单程计算的管长,A-估算的传热面积，do管外径，m如果按单程计算的管太长，则应该采用多程管，此时应按实际情况选择每程管的长度。在选取管长时应注意合理利用材料，还要使换热器具有适宜的长径比。列管式换热器的长径比可在425范围内，一般情况下为610。确定了每程管子长度

16、后即可求的管程数：N=Lpl式中式中*L按单程计算的管长，m；L选取的每程管长，m；Np管程数（必须取整数）则换热器的总管数为：Nt=NpniNt换热器总管数由上式分别计算本次列管式换热器设计的管程数和传热管数:V152.01/994.30n1=2=374.3=375（根）2,20.785父（0.02）2父1.3Z&u按单程管计算所需的传热管长度：An/d°815.33.140.025375=27.7m因此按单程管设计时传热管过长，宜采用多程管结构。根据本次设计的实际情况，去传热管长l=7m,则该换热器的管程数为：Np=L=子=4（管程）传热管总数Nt=375X4=1500（

17、根）三、平均传热温差校正及壳程数换热器的平均传热温差由下式计算：口_热流体的温降T2-冷流体的温升t2-t1R冷流体的温升t2-t1两流体最初温差T1-t1南京工业大学本科生课程设计也VJ:10,前贼oeMia00e其中温差校正系数论与流体的进出口温度有关，也与换热器的壳程数及管程数有关(y值可查温差校正系数图)。而一般要求值不得低于0.8,否则会出现温度交叉或温度逼近的情况，此时应该采用多壳程结构的换热器或多台换热器串联。*本次列管式换热器设计平均传热温差的计算：R=100-48=3.0P=42-25=0.227、一42-25100-25按单壳程，双管程，查温差校正系数图得t=0.91平均传

18、热温差：Atm=&/1端逆=0.93父37.8=35.2由于平均传热温差校正系数大于0.8,同时壳程流体流量较大，故取单壳程合适四、管子排列换热管管板上的排列方式有正方形直列、正方形错列、三角形直列、角形错列和同心圆排列，如下图所示正三角形排列结构紧凑；正方形排列便于机械清洗。对于多管程换热器,常采用组合排列方式。每程内都采用正三角形排列，而在各程之间为了便于安装隔板，米用正方形排列方式。管板的作用是将受热管束连接在一起，并将管程和壳程的流体分隔开来。管板与管子的连接可胀接或焊接0*本次列管式换热器的设计采用组合排列法，即每程内均按正三角形排列，隔板两侧采用正方形排列。取管心距t=1.

19、25d0=1.25父25=32(m-隔板中心到距离其最近一排管中心距离的计算：S=t+6=22(mm2即各程相邻的管心距为22M2=44(mm)管束的分程方法，由于每程各有传热管375根，其前后管箱中隔板设置和介质的流通顺序按如图选取。10南京工业大学本科生课程设计五、壳体内径采用多管程换热器壳体的内径由下式计算:D=1.05tNTn式中Nt-传热管数目刈管板利用率(正三角形排列，2管程，n=0.7-0.85)需要指出的是，由此计算的内径仅做参考，内径的可靠确定方法是按比例在管板上画出隔板位置并进行排管，以此确定内径。* 本次列管式换热器设计中取管板利用率=0.75,则有：D=1.05t/NL

20、=1.05父321500/0.75=1502.6(mm)Yn按卷制壳体的金级挡，考虑到管板利用率为0.75,取D=1500(mm)六、折流板安装折流挡板的目的是为提高管外表面传热系数，为取得良好的效果，挡板图2-2的形状和间距必须适当。折流挡板不仅可防止流体短路、增加流体流速，还迫使流体按规定路径多次错流通过管束，使湍动程度大为增加。0常用的折流挡板有圆缺形和圆盘形两种，前者更为常用。切去的弓形高度约圆缺为外壳内径的100%,.圆盘股取25%,过高或过低腺不利于传热25%折流板间距折流板数B=0.3D=0.3X1500=450(mm)Nb传热管长折流板间距4501=14.5=14(块)* 本次

21、列管式换热器设计的折流板取圆缺形，圆缺的高度为壳体内径的即：h=25%父1500375(mm)七、其它主要附件及接管拉杆数量与直径可查拉杆直径与拉杆数表选取* 本次列管式换热器设计的内径为1500mm故其拉杆直径为616mm,拉杆数量不得少于10个。11南京工业大学本科生课程设计在壳程入口处应该设置防冲挡板，如图2-3图2-3换热器流体进出口接管不宜采用轴向接管，但如果必须采用轴向接管时，应考虑设置管程缓冲挡板，而接管直径取决于处理量和适宜的流速，同时还应考虑结构的协调性及强度要求。* 本次列管式换热器设计中，对于壳程流体进出口接管，若取接管内流速为ui=10m/s,则接管内径为：4V4226

22、500/(360090)D1=/=0.298(m)'二5.3.1410对于管程流体进出口接管，若取管内流体流速u2=2.5m/s则接管内径为：D2=0.312(m)4547270/(3600994.3)3.142.5圆整后，取壳程流体进出口接管规格为6400mmM20mm,取管程流体进出口接管规格为i350mm10mm第三章列管式换热器工艺设计的核算§ 3.1 热能力的核算核算的目的在于验证所设计的换热器是否能打到规定的热负荷，并留有一定的传热面积裕度。1、壳程流体传热膜系数的核算克恩提出的对于采用圆缺形折流板时壳程流体的传热膜系数的计算式为：a0-0.36Re0.55Pr1

23、/3(4)0,4dew式中尊0管外传热膜系数，w/m2C；壳程流体的导热系数，w/mCde当量直径，m；Re管外流动雷诺数;Pr普兰特常数，取定性温度下的值N流体定性温度下的粘度，Pas;，流体壁温下的粘度，Pas而当量直径de随管子的布置方式而变化，对于采用三角形排列的情况：12南京工业大学本科生课程设计J32冗4de4(2t2一4d0)dd0式中t管间距，m；do传热管外径，mR3雷诺数Uo=UVo壳程流体的体积流量，m3/sSoSo=BD(1_?)式中B折流板间距，m；do管子外径，m；t管子间距，m本次列管式换热器设计中的壳程流体传热膜系数的核算：用克恩法计算，其中当量直径：4(312

24、-do2)4(由父。.。322-o.758o.o252)de=二4_:二0.02mTtdo3.14M0.025壳程的流通截面积：2=0.147m2&=BD(1-生)=0.451.5(1_0.02t0.03壳程流体的流速:226500/(360090)=4.7m/s0.1477雷诺数：普兰特数粘度校正0.024.79051.510=56400035c3.2971031.510”Pr=1.7730.02790.141故a0=0.36Re0.55Pr1/3(一)0.14=0.360.0279564000501.7713=88-w/m2Cde%0.022、管内传热膜系数的核算若管程为流体无相变

25、的传热，则通常情况下用下式计算其传热膜系数:ai=0.0232Re0.8Prndo式中n=0.3(流体被冷却)13南京工业大学本科生课程设计n=0.4（流体被加热）适用条件为低粘度流体（2<2xl0Pas）* 本次列管式换热器的管内传热膜系数的核算：管程流体流通截面积：§=0.7850.022375=0.1178（m2）管程流体流速：u.547270/(3600M994.3)7298m/si0.1178雷诺数：Re=0.021.298994.3-30.67810二38015普兰特数：Fr=4.174103。6781014.540.624aj=0.023SRe。8Pr0.4=0.

26、023024380150.84.5404=6063w/m2Cd00.023、污垢热阻和管壁热阻的核算由于目前处理物料种类繁多且操作条件复杂，以至于目前对污垢热阻的选取主要凭经验数据（具体可查污垢热阻的大致范围表）而对于管壁热阻的计算可采用下式计算：式中b传热管壁厚，m；M-管壁导热系数，mC/w（查常见金属材料到导热系数表）* 本次列管式换热器设计的污垢热阻及管壁热阻的核算查污垢热阻的大致范围表，取管外侧污垢热阻R0=0.00026m2C/w管内侧污垢热阻R1-0.000518c/w管壁热阻（查表知碳钢在设计条件下导热系数约为50m2C/w）0.002550=0.000m5c/故总传热系数为:

27、Kt1R0RwR1与上包0.000260.00005_2c.=427w/mC2522.5125606320：0dmd1：1d1250.0058-204、换热面积裕度的核算在求的了平均传热温差和中传热系数后，对于确定的热负荷所需的传热面积为：14南京工业大学本科生课程设计Qi据此数值根据换热器的实际传热面积可求出换热器的面积裕度:Ao-AnF二An为保证换热器操作的可靠性，一般应使换热器的面积裕度大于1020%,否则应予以调整或重新设计，直至满足设计要求为止。*本次列管式换热器换热面积裕度的核算：所需的传热面积Q12Kt10787103.717.7m242735.2本次换热器设计的实际传热面积：

28、2A0md0lNT=3.140.0257150082.7m2824.7-717.7717.7故该换热器的面积裕度为：=14.9%因此该换热器的设计符合要求，能够完成生产任务§3.2壁温的核算有些情况下，传热膜系数与壁温有关，在这种情况下，计算传热膜系数需先假定壁温，求得传热膜系数后再核算壁温。另外，计算温差应力，检验所设计的换热器型式是否合适，是否需要加设温度补偿装置等均需核算壁温。对于稳定的传热过程，如果忽略污垢热阻，则有Q-nAn(Tm-Tw)-cAc(tw-tm)式中Q换热器热负荷，W；Tm-热流体平均温度，；Tw-热流体侧的管壁温度，C;tm-冷流体的平均温度，C；tw-冷流

29、体侧的管壁温度，C；3n热流体侧的传热膜系数，w/m2c；«c冷流体侧的传热膜系数，w/m2C；An热流体侧的传热膜面积，m2;Ac冷流体侧的传热膜面积，m2当管壁热阻很小时，用下式计算壁温：_1_1_Tm（一-Rc）tm（一-Rn）+:c11RcRn*本次列管式换热器设计的壁温核算：因管壁很薄，且热阻很小，故管壁温度可由上式计算。并且由于本次设计换热器用循环水做冷却剂，当冬季操作时循环水进口的温度会明显降低，为确保安15南京工业大学本科生课程设计全可靠取循环水进口温度为15C,出口温度为36c计算壁温。并且取两侧污垢热阻为零来计算。于是有：c1c1式中tm=0.4t20.6t1=0

30、.4420.615=25.8C_1_1Tm(T1T2)(10048)-74C222：c=二/=6063w/mCc:n=：0=884.8w/m2C传热管平均壁温：=31.93C,74606325.8884.8t=1/60631884.8而壳体温度可以近似取味哦壳程流体的平均温度：T=75Ct=75-31.93=43C此温差较大，故需设置温度补偿装置。而由于换热器课程流体的压力较高,因此需选用浮头式换热器。§ 3.3 热器内流体流动的阻力的核算1、管程流体阻力核算对于无相变的换热器，管程流体的阻力等于流体流经传热管直管阻力和换热器管程局部阻力之和，即：旧=（RP2）NsNpFt式中AP-

31、单程直管阻力；与1-局部阻力；Ns壳程数；Np管程数；Ft直管阻力结垢校正系数（近似1.5）;%-管程总阻力其中P1=%L史41=1。（一般情况上取3）d122*本次列管式换热器的设计中管程流体阻力的核算：根据设计计算，Ns=1Np=4由R=38015,传热管相对粗糙度为0.01,查莫狄图Xi=0.04,流速u=1.499m/s,9=994.30kg/m3故：=P1lu2：11d12=0.0471.2982994.3x0.022=11140Pa31.2982994.32二2513Pa管程流体阻力在允许范围内2、壳程流体阻力核算：对于圆缺形折流板时壳程流体阻力采用贝尔方法计算:R=（R书历电16

32、南京工业大学本科生课程设计式中%-壳程总阻力；AP。-流过管束的阻力；AR流过折流板缺口的阻力；Ft壳程校正系数（对气体1.0,对液体1.15）Ns-壳程数其中P0=Ff°NTc(NB1)2UoPP=Nb(3.5-ZB.*本次列管式换热器的设计中壳程流体阻力的核算:取Ns=1,Ft=1,U0=4.7m/s,流体流经管束的阻力损失:NTC=1.1N05=1.115000.5=42.6V_24.7290Nb=14F=0.5f0=5.0564000”.228=0.24：P0=0.50.2438.6(141)()=77551Pa2流体流过折流板缺口的阻力损失：_2一4.790)=40358.

33、4Pa2由B=0.4mD=1.25m贝U:2Bu0：20.45P=Nb(3.5)=14x(3.5-D21.5总阻力损失：5、P=40358+77551=1.18父10Pa由于所设计即日起壳程流体的操作压力较高，故此阻力损失也较适宜。第四章辅助设备的设计§ 4.1 路系统原件的设计1、管件选取综合操作条件下压力、温度以及经济的要求，选用压力配管用碳素钢管STPG35、38、42（JISG3454）2、管接头、阀门、龙头的选取由于单管的长度多为5m、6m或16ft（英尺）、20ft,而本次设计管长达10m（非标设计），故管接头的选取尤为重要。管接头一般有焊接接头和法兰街头两类。虽然在可装

34、卸接头中螺旋式管接头的应用最为广泛，但由于气密性和腐蚀性的问题不宜用于化工厂，所以本次设计选用法兰作为管接头。（具体法兰以及密封垫的尺寸可查表选用）阀门、龙头的选取参照JISB20112062（&意标明阀的开度、开关方向，以防由于操作失误而发生事故）§ 4.2 的设计1、确定泵进出口的直径泵吸入口的流速匕一般取为3m/s左右。从制造方便考虑，大型泵的流速取大些，以减小泵的体积，提高过流能力。而从提高泵的抗汽蚀性能考虑，应减小吸入流速；对于高汽蚀性能要求的泵，进口流速可以取到1.0-2.2m/s。*本次离心泵设计中取流速2.2m/s,而冷却水流量Q=547270/994.3=5

35、50.4m3/h则由下式计算进口直径:174550.4/36002.23.14南京工业大学本科生课程设计=297(mm)出口直径：Dd=0.81Ds=241（mm）2、泵转速的确定从汽蚀比转数公式一谒4可知，转速n和汽蚀基本参数4和C有确定的关系（假定NpSH2.6）则泵的安装高度：3二6.910一909.8_30.410994.39.8-2.6=5.16(m)NPSHr=NPSHa/1.3=2(m5.62n.,Q5.62n550.4/3600-342般的清水泵C值大致在8001000左右，选C=100Q则有n=800（rpm）3、确定泵的功率及工作效率首先确定比转速（扬程H=60m）3.65

36、nQ3.65800550.4/3600h3/4603/4-53.0估算容积效率:二11=11+0.68ns2310.6853.02/3=0.911820估算水力效率（设计总效率n=0.774P,二QH10009.810355460二91Kw10000.9943600估算机械效率:22ns21820/53.0270%07=99.4%mv0.910.774轴功率配套电机功率（K为工况变化系数，K=1.11.2）PC=KPa=1.2164=109Kw4、选择叶片数18南京工业大学本科生课程设计对于=53.0（6250），取Z=6（片）5、计算叶轮直径V0=KV0而H查泵产品设计规程图1-1-15得K

37、v0=0.20V0=0.229.860=6.859m/s求通过叶轮的流量Q'求叶轮进口直径:554/36000.91=0.169m3/svD040.1693.146.859=177(mm)1弟仔阡转一序号&g一H5-名称-1军品与密圭寸件C"蓑弟一养;串由一那储型金车由亭本差联车由需吊焙蜘住II§4.2风机的设计对于混合气体输入设备的选取，由于混合气体压力为6.9MPa,故普通的通风机和鼓风机是无法完成输送任务的，因此需选择压缩机来完成输送任务。理论上选择活塞式压缩机可在较高效率下完成输送任务，但考虑设计难度以及经济性，选择离心式压缩机。离心压缩机主要由叶轮

38、和机壳组成，小型压缩机的叶轮直接装在电动机上，中、大型压缩机通过联轴器或皮带轮与电动机联接。离心式压缩机一般为单侧进气，用单级叶轮；流量大的可双侧进气，用两个背靠背的叶轮。由于离心式压缩机的设计过程繁琐，使用离心泵的设计思路无法完成设计任务或设计不合理，因此直接选用BCL406型离心式压缩机来完成混合气体的输送任务（最高操作压力以及操作温度均在设计要求范围内）。19南京工业大学本科生课程设计区工窝心江缩机量构不第五章列管式换热器设计一览表换热器型式：浮头式换热器换热器换热面积，m2824.7工艺参数名称壳程物料名称循环水混合气体操作压力，MPa0.46.9操作温度，C25/4248/100流量，Kg/h567270226500流体密度，Kg/m3994.390流速，m/s1.2984.7总传热系数，w/m2C427传热膜系数，w/m2C6063884.8污垢热阻，w/m2C0.000580.00026流体阻力，Pa11140F77550程数4120南京工业大学本科生课程设计使用材料碳钢碳钢项目数据项目数据管子规格625x2.5管数1500管长，mm7000管间距，mm32:排列方式正三角形折流挡板型式上下换热面裕度19.8%切口高度25%缺口阻力，Pa40358保温层厚度，mm无折流板间距，mm4