立式水蒸汽冷凝器
冷凝器课件
△tm——对数平均温差（K）。
（1）制冷剂及其传热特性 影响因素：
A、制冷剂特性 比热-大时，单位制冷剂携带热量多，转移热量能力
大，传热系数大。（正比）
密度-大时，单位制冷剂携带热量多，转移热量能力
大，传热系数大。（正比）
放热，使高压高温制冷剂蒸气冷却、 冷凝成高压常温的制冷剂液体
压缩制冷剂蒸气，提高压力和温度
得到低温低压制冷剂
制冷剂液体吸热、蒸发、制冷
❖ 二、热交换设备
概念：实现两种（或两种以上）温度不同的流体之 间互相传热的设备。
其中冷凝器：过热蒸汽
液体
{在制冷系统中，冷凝器是一个使制冷剂向外放热的 换热器。压缩机的排气（或经油分离器后）进入冷 凝器后，将热量传递给周围介质——水或空气，制 冷剂蒸气冷却凝结为液体。 }
三、冷凝器的传热及影响因素
❖ 1、冷凝器的传热
冷凝器负荷：通过冷凝器向冷却介质（水或空气）放出的 热量。
热力学角度：Qk=有效制冷量+无效制冷量+外界耗能所转 换热量
传热学原理：Qk=汽体冷却热+凝结热（80%以上）
+（液体过冷热）
制冷剂流体
冷却介质
Байду номын сангаас
环境
❖ 2、影响冷凝器的传热因素 换热设备的基本传热公式为
❖ 氟用套管式冷凝器：直径较大的无缝钢管内穿一根 或数根直径较小的铜管，在盘成圆形或椭圆形。
（二）空气冷却式冷凝器
空气冷却式冷凝器是以空气作为冷却介质，靠 空气的温升带走冷凝热量的。这种冷凝器适用 于极度缺水或无法供水的场合，常见于小型氟 利昂制冷机组。根据空气流动方式不同，可分 为自然对流式和强迫对流式两种。
冷凝器的组成
冷凝器的组成冷凝器是一种热交换设备，常用于冷冻系统、空调系统和蒸汽动力系统中。
它的主要作用是将气体或蒸汽中的热量传递给冷却介质，实现气体或蒸汽的冷凝。
一个有效的冷凝器通常由以下几个主要部分组成：1. 冷凝管道：冷凝器中的冷凝管道是热传递的关键部分。
它是一个由金属材料制成的管道系统，用于传递热量。
在这些管道中，冷却介质从外部环境中吸收热量，使气体或蒸汽冷却并凝结。
冷凝管道通常呈螺旋状或盘管状的结构，以增加表面积，提高热交换效率。
2. 冷凝介质：冷凝介质是冷凝器内部的工作流体。
它可以是空气、水或其他冷却介质，具体取决于冷凝器的设计和应用。
冷凝介质通过冷凝管道流动，并通过与气体或蒸汽接触来吸收热量，从而使其冷却和凝结。
3. 冷却器：冷却器是冷凝器中用于冷却冷凝介质的设备。
它通常由散热片、水冷却管或风扇等组件组成，以提供足够的冷却表面，从而有效地冷却冷凝介质。
冷却器的设计和材料选择会影响冷凝器的性能和效率。
4. 冷凝器外壳：冷凝器外壳是冷凝器的外部结构，主要用于保护冷凝管道和内部组件。
它通常由金属材料制成，并具有良好的耐腐蚀性和导热性。
冷凝器外壳也起到隔离冷凝介质和外部环境的作用，确保工作流体的稳定性。
5. 进出口管道：进出口管道是冷凝器用于引导冷凝介质进出的管道系统。
它连接冷凝器与其他冷却系统或热源，并确保流体的顺畅循环。
进出口管道通常具有合适的尺寸和连接方式，以便与其他设备有效连接。
6. 附加部件：冷凝器还可以包括一些附加部件，以提高其性能和功能。
例如，冷凝器可能配备有排气阀、排水阀、温度传感器和压力传感器等器件，用于监测和控制冷凝过程的参数。
以上是一个常见的冷凝器的组成要素，实际的冷凝器设计可能会有一些差异，具体取决于冷凝器的应用和所需的性能。
然而，无论设计如何，冷凝器的目标始终是通过有效的热传递，将气体或蒸汽冷凝并转化为液体形式，以实现系统的冷却和能量转移。
冷凝器的工作原理
冷凝器的工作原理冷凝器是一种常见的热交换设备，广泛应用于空调、冷藏、冷冻等领域。
它的主要作用是将气体或者蒸汽中的热量转移到冷却介质中，使气体或者蒸汽冷凝成液体。
下面将详细介绍冷凝器的工作原理。
1. 冷凝器的基本结构冷凝器通常由管束、外壳、进出口管道和冷却介质组成。
管束是冷凝器的核心部份，由许多平行罗列的细管组成，用于传递热量。
外壳则起到支撑和保护的作用。
进出口管道用于引入和排出工作介质，冷却介质则通过冷却管束来吸收热量。
2. 冷凝器的工作原理冷凝器的工作原理可以分为两个主要过程：传热和传质。
传热过程：当高温气体或者蒸汽进入冷凝器管束时，管束内的冷却介质（如水或者空气）通过管壁吸收热量。
冷却介质的温度低于气体或者蒸汽的温度，因此热量会从气体或者蒸汽中传递到冷却介质中。
这个过程中，热量的传递是通过传导、对流和辐射三种方式进行的。
传质过程：除了传热过程，冷凝器还存在传质的过程。
在冷凝器内部，气体或者蒸汽中的水蒸气会冷凝成液体水。
这是因为冷却介质的温度低于气体或者蒸汽的饱和温度，导致水蒸气在接触到冷凝器管壁时失去热量，从而转化为液体。
这个过程中，水蒸气的传质是通过扩散和对流两种方式进行的。
3. 冷凝器的性能影响因素冷凝器的性能受到多个因素的影响，包括冷却介质的温度、流速、冷却面积、冷却介质的种类等。
温度差：冷却介质的温度差越大，冷凝器的传热效果越好。
因此，降低冷却介质的温度可以提高冷凝器的效率。
流速：冷却介质的流速越大，热量传递越快，冷凝器的传热效果越好。
冷却面积：冷却介质与气体或者蒸汽接触的面积越大，热量传递越充分，冷凝器的效果越好。
冷却介质的种类：不同的冷却介质具有不同的传热性能，选择合适的冷却介质可以提高冷凝器的效率。
4. 冷凝器的应用领域冷凝器广泛应用于许多领域，包括空调、冷藏、冷冻、化工、电力等。
空调系统中的冷凝器用于将制冷剂中的热量转移到室外环境中，使室内空气得以冷却。
冷藏和冷冻设备中的冷凝器用于将冷冻剂中的热量转移到外部环境中，实现冷藏和冷冻的效果。
常见冷凝器的工作原理及构造
常见冷凝器的工作原理及构造冷凝器是制冷系统中的重要设备之一，它是经冷凝器的放热表面，将制冷剂过热蒸气的热量传递给周围空气或水，自身被冷却为饱和蒸气，并进一步被冷却为{压液体，在系统中循环使用。
下面介绍常见冷凝器的工作原理及构造。
1.卧式管壳式冷凝器。
制冷剂蒸汽在管道外表面冷凝，冷却水在泵的作用下在管道中流动。
制冷剂蒸汽从上部进气管进入，冷凝成液体，然后通过气缸下部的出液管流入储液罐。
冷凝器筒体两端用端盖密封，端盖内用隔水隔膜实现冷却水的多管流。
凝汽器管束数均匀，使冷却水进出口可设置在同一端盖上，下进出口可设置在同一端盖上。
2、立式壳管式冷凝器直立安装，两端没有端盖。
制冷剂蒸气从冷凝器外壳中部偏上的进气管进入圆筒内的管外空间，冷凝后的液体沿管外壁从上向下流动，聚集在冷凝器底部，经出液管进人贮液器。
冷却水从上部进人冷凝器的换热管内，呈膜状沿管壁流下，排人冷凝器下面的水池，循环使用。
3.套管式冷凝器套管式冷凝器由两种不同赀径的管子制成，单根或多根小直径管套在大直径管内，然后绕成蛇形或旋形，如围2-98所示。
制冷剂的蒸气从上方进人内外管之间的空腔，在内管外表面上冷凝，液体在外管底部连续向下流动，从下端流入储液罐。
冷却水从冷凝器下部进入，从上部依次通过每排内管流出，并与制冷剂反向流动。
套筒式冷凝器的冷却水流道较长。
制冷剂在被冷却水吸收的同时，也被管外空气冷却，具有良好的传热效果。
4、螺旋板式冷凝器。
螺旋板式冷凝器由两个螺旋体加上顶盖和接管构成。
两个螺旋体形成两个螺旋形通道，两种流体在通道中逆流流动，一种流体由螺旋中心流入，从周边流出，另一种流体由周边流人，从中心流出。
螺旋结构使得内部不易[洗和检修。
5.板式冷凝器板式冷凝器由一系列波纹金属板组成。
在板之间形成许多具有小流量段的流道，制冷剂和软制冷剂通过板交换热量。
6、螺旋折流板冷凝器。
螵旋折流板冷凝器中螺旋主体由螺旋折流板和阻流板顶角搭接组成。
螺旋折流板靠定距管固定，冷凝管从螺旋折流板一一穿过，螺旋折流板与管板共同作为冷凝管束的支撑。
冷凝器选型
冷凝器选型
系列冷凝器为立式壳管式结构。
在工作时，冷却水从上部进入冷凝器，在分水器的作用管程，与壳程的高温高压氨气换热，使过热氨气冷凝成氨液。
技术特性：
性能参数：
结构参数：
附件名称规格及数量：
LNA—25～160结构参数：
立式冷凝器
●特点
冷凝器是制冷系统中的一种主要热交换设备。
制冷工质高压、过热的蒸汽的热量通过冷凝器的传热表面传给周围介质（水或空气），制冷工质的蒸汽在放出热量的同时凝结为液体状态。
立式冷凝器占地面积小，一般设在室外的循环水槽（池）之上。
清洗方便，对于水质要求不高，水源的水量应充足，循环水量较大。
它适用于水源充足，水质较差地区。
●设计压力与试验压力
试验压力：水压试验：2.5MPa
气密试验：2MPa
设计压力：2MPa
●技术数据
型号换热面积m2容器类别
外形尺寸mm
重量kg 壳体直径高
LN-30 30
E M-2 450
5180
990
LN-35 35 500 1280。
水冷式冷凝器内部结构
水冷式冷凝器内部结构水冷式冷凝器是一种常用的热交换设备，主要用于将气体或蒸汽中的热量转移至冷却介质中。
其内部结构通常包括以下几个主要部分：热交换管束、冷却介质管道、壳体、进出口管道和支撑结构。
一、热交换管束热交换管束是水冷式冷凝器的核心部分，由多根平行或螺旋状的管子组成。
这些管子通常由优质的金属材料制成，如铜、不锈钢等。
它们的设计和排列方式有助于提高热量传递效率。
二、冷却介质管道冷却介质管道是将冷却介质引入和排出冷凝器的通道。
冷却介质可以是水、空气或其他液体，根据具体的应用场景和要求来选择。
冷却介质管道与热交换管束之间通过一定的连接方式进行连接，以实现热量的传递和交换。
三、壳体壳体是水冷式冷凝器的外部结构，一般由金属材料制成，如钢板或铸铁等。
壳体的主要作用是提供支撑和保护内部的热交换管束和冷却介质管道。
壳体通常具有合适的进出口口径和连接方式，以方便与其他设备进行连接。
四、进出口管道进出口管道用于将待冷凝的气体或蒸汽引入和排出冷凝器。
它们通常与壳体相连，通过适当的连接方式来实现气体的进出。
进出口管道的设计应考虑流体的流量、压力和温度等参数，以确保冷凝器的正常运行。
五、支撑结构支撑结构用于支撑和固定冷凝器的各个部件。
它通常由金属材料制成，如钢材或铝材等。
支撑结构的设计应考虑到冷凝器的重量、稳定性和振动等因素，以确保冷凝器能够安全可靠地运行。
总结：水冷式冷凝器内部结构包括热交换管束、冷却介质管道、壳体、进出口管道和支撑结构等部分。
这些部件相互配合，通过热传导和热对流等方式，将热量从气体或蒸汽中转移至冷却介质中，实现冷凝效果。
水冷式冷凝器的内部结构设计和优化对于提高热交换效率和降低能耗具有重要意义，在实际应用中需要根据具体情况进行选择和调整。
通过合理的设计和操作，水冷式冷凝器可以有效地应用于各种工业领域，提供高效、可靠的热交换服务。
冷凝器四大类
冷凝器根据冷却介质可归纳为四大类,其作用如下：⑴水冷却式：在这类冷凝器中制冷剂放出的热量被冷却水带走，冷却水可以是一次性使用也可以循环使用，水冷却式冷凝器按其不同的结构型式又可分为立式壳管式、卧式壳管式和套管式等多种。
⑵空气冷却式（又叫风冷式）：在这类冷凝器中制冷剂放出的热量被空气带走，空气可以是自然对流，也可以利用风机作强制流动，这类冷凝器系用于氟利昂制冷装置在供水不便或困难的场所⑶水—空气冷却式：在这类冷凝器中制冷剂同时受到水和空气的冷却，但主要是依靠冷却水在传热管表面上的蒸发，从制冷剂一侧吸取大量的热量作为水的汽化潜热，空气的作用主要是为加快水的蒸发而带走水蒸气。
所以这类冷凝器的耗水量很少，对于空气干燥、水质、水温低而水量不充裕的地区乃是冷凝器的优选型式。
这类冷凝器按其结构型式的不同又可分为蒸发式和淋激式两种⑷蒸发—冷凝式：在这类冷凝器中系依靠另一个制冷系统中制冷剂的蒸发所产生的冷效应去冷却传热间壁另一侧的制冷剂蒸汽，促使后者凝结液化。
如复叠式制冷机中的蒸发—冷凝器即是。
工作原理：致冷剂进入蒸发器,压力减小,由高压气体,变成低压气体,这一过程要吸收热量,所以蒸发器表面温度很低,再经风扇,就可以将冷风吹出。
冷凝器是将从压缩机出来的高压,高温的致冷剂,冷却成高压,低温.然后经过毛细管气化,去蒸发器中蒸发。
换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。
换热器是实现化工生产过程中热量交换和传递不可缺少的设备。
在热量交换中常有一些腐蚀性、氧化性很强的物料，因此，要求制造换热器的材料具有抗强腐蚀性能。
换热器的分类比较广泛：一般按工艺功能分类：可分为冷却器、冷凝器、加热器、再沸器，蒸发器、换热器等。
如按换热器的传热方式和结构分类：则可分为间壁式换热器和直接接触式换热器等。
其中前一种换热器常用的有夹套式、列管式、套管式等。
其中列管式冷凝器该换热器结构简单，清洗方便，适应性强，传热效果好，是化工生产中应用最泛的一种传热设备。
第四章 冷凝器和蒸发器
板式换热器（冷凝器、蒸发器）
Outlet refrigerant Inlet water
Inlet refrigerant Outlet water
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板式换热器（冷凝器、蒸发器）
A向 A B B向
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
制冷剂 水
23
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23
2014/6/2
二、冷凝器的热工性能
1. 不同冷凝器的传热性能比较
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卧式壳管式冷凝器的主要优点
传热系数较高，耗水量较少，操作管理方便，但是要 求冷却水的水质要好，清洗水垢时不太方便，需要停 止冷凝器的工作。 这种冷凝器一般应用在中、小型制冷装置中，特别是 压缩式冷凝机组中使用最为广泛。
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（3）套管式冷凝器
套管式冷凝器一般用于小型 氟利昂制冷机组，例如柜式空调 机、恒温恒湿机组等。
（1）立式壳管式冷凝器
工作原理： 水:冷却水从上部通入管内，吸热后排 入下部水池。顶部有配水箱和带斜 槽的导流管嘴。 通过斜槽沿切线方 向流入管中，沿管壁螺旋状向下流 动，形成一层水膜，提高冷却效果， 还可节水。 制冷剂：从中部进入管束外空间，冷 凝液沿管外壁流下，聚集于底部， 从出液管流出。 特点：占地小，无冻结危险，可安装 在室外，便于清除铁锈和污垢，对 水质要求不高；冷却水量较大，体 积笨重，多用于氨系统。
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空冷式冷凝器特点：
3. 采用空冷式冷凝器时，由于夏季室外温度较高，冷 凝温度较高，为获得同样的制冷量，压机的容量大
20%，且运行费用较高。
4. 空冷式机组多用于小型和移动式制冷机组及缺水地 区的氟利昂系统中。 5. 应防止冬季运行压力过低，蒸发器缺液，制冷能力 降低。
冷凝器与蒸发器
图 ４-７ 蒸发式冷凝器
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图 ４-８ 蒸发式冷凝器
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图 ４-９ 淋水式冷凝器
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图 ４-１１ 立管式蒸发器
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图 ４-１２ 满液式壳管式蒸发器
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Hale Waihona Puke 图 ４-１３ 干式壳管式蒸发器
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图 ４-１４ 空调用强制对流式的直接 蒸发式空气冷却器
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表 ４-３ 常用蒸发器的传热系数 K 值 和热流密度 ψ 值
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第一节 冷凝器
• (１ )立式壳管式冷凝器.立式壳管式冷凝器的构造如图 ４-１ 所示.其 外壳是由钢板卷焊而成的圆筒,圆筒两端各焊一块多孔管板,板上用胀 管法或焊接法固定着许多无缝钢管.冷凝器顶部装有配水箱,箱内设有 均水板.冷却水自顶部进入水箱后,被均匀地分配到各个管口,每根钢管 的管口上顶端装有一个带斜槽的导流管嘴,如图 ４-２ 所示.冷却水经 导流斜槽沿,以螺旋线状沿管内壁向下流动,则会在管内壁形成一层水 膜,其不但可以提高冷凝器的冷却效果,还可以节省水量.吸热后的冷却 水汇集于冷凝器下面的水池中.气态制冷剂从筒体中部进入筒体内钢 管之间的空间,与冷却水换热后在管外呈膜状凝结,凝液沿管外壁流下, 积于冷凝器的底部,经出液管流出.此外,筒体上还设有液面指示器、压 力表、安全阀、放空气阀、平衡管、放油管等管接头,以便与相应的 设备和管路相连接.
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第一节 冷凝器
• (３ )套管式冷凝器.套管式冷凝器的构造如图 ４-４ 所示.它的外管通 常采用 ϕ ５０mm 的无缝钢管,管内套有一根或若干根紫铜管或低肋 铜管,内外管套在一起后,用弯管机弯成螺旋形.冷却水在内管中流动,流 向为下进上出,制冷剂在大管内小管外的管间流动,流向为上进下出.制 冷剂与冷却水呈逆流换热,传热效果好.
水冷冷凝器设计
水冷冷凝器设计1. 引言水冷冷凝器是一种常见的热交换设备，主要用于将气体或蒸汽通过冷却水冷凝成液体，以实现热能的转移和能量的回收。
本文将介绍水冷冷凝器的设计原理和一些关键要点。
2. 设计原理水冷冷凝器的设计原理基于热传导和热对流的基本原理。
当高温气体通过冷凝器时，热传导使得冷凝器内壁温度升高，而冷凝水因与内壁接触而升温，然后通过冷凝器水管带走高温。
同时，冷凝水的流动也起到了提高热能转移效率的作用。
3. 设计要点在进行水冷冷凝器设计时，应注意以下要点：3.1 冷凝器的尺寸和形状冷凝器的尺寸和形状对热能转移效率有显著影响。
一般来说，冷凝器应具有较大的表面积，并采用盘管、板翅或其他形式的热交换器结构，以增加内壁与冷凝水的接触面积，并提高热能传导效率。
3.2 冷凝器水管的设计冷凝器水管的设计应考虑水管内径、长度和排列方式等因素。
较小的水管内径和适当的长度有助于提高冷凝水的流速，增加冷却效果。
同时，合理的水管排列方式也可以提高热能传导效率。
3.3 冷凝水的流动方式和速度冷凝水的流动方式和速度直接影响热能转移效率。
通过设计合适的冷凝水流动方式和控制流速，可以确保足够的冷却效果和热能转移效率。
3.4 冷凝水的供应和排放冷凝水的供应和排放系统应具备稳定和可靠的性能，以确保冷凝器正常运行。
供应系统应保证足够的冷凝水量，排放系统应及时将产生的冷凝水排出冷凝器，以维持正常工作状态。
4. 结论水冷冷凝器的设计是一个复杂而关键的过程，需要综合考虑热传导、热对流和流体力学等多个因素。
在设计过程中，应注意冷凝器的尺寸和形状、水管设计、冷凝水流动方式和速度，以及冷凝水的供应和排放系统等要点。
通过合理设计和优化，可以提高水冷冷凝器的热能转移效率和性能。
冷凝器设计说明书
摘要根据设计条件，依据GB151和GB150及相关规范，对卧式壳程冷凝器进行了工艺计算，结构计算和强度计算。
工艺计算部分主要是根据给定的设计条件估算换热面积，从而进行冷凝器的选型，校核传热系数，计算出实际的换热面积，最后进行压力降和壁温的计算。
结构和强度的设计主要是根据已经选定的冷凝器型式进行设备内各零部件（如接管、折流板、定距管、管箱等）的设计，包括：材料的选择、具体尺寸确定、确定具体位置、管板的计算、法兰的计算、开孔补强计算等。
最后设计结果再通过装配图零件图等表现出来。
关于卧式壳程冷凝器设计的各个环节，设计说明书中都有详细的说明。
关键词：管壳式换热器卧式壳程冷凝器管板法兰AbstractAccording to the design condition, GB151 and GB150 and related norms, design a horizontal shell condenser, which included technology calculate of condenser, the structure and intensity of condenser.The technology calculation process. Mainly, the process of technology calculate is according to the given design conditions to estimate the heat exchanger area, and then, select a suitable condenser to check heat transfer coefficient ,just for the actual heat transfer area .Meanwhile the process above still include the pressure drop and wall temperature calculation . The design is about the structure and intensity of the design. This part is just on the selected type of condenser to design the condenser’s components and parts ,such as vesting ,baffled plates, the distance control tube, tube boxes. This part of design mainly include：the choice of materials，identify specific size, identify specific location, the thickness calculation of tube sheet, the thickness calculation of flange, the opening reinforcement calculation etc. In the end, the final design results through and parts drawing to display.The each aspects of the horizontal shell condenser has detailed instructions in the design manual.Key word: Shell-Tube heat exchanger; Horizontal shell condenser; Tube sheet; Flange.目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)冷凝器概述 (1)冷凝器类型 (1)卧式壳程冷凝器 (1)卧式管程冷凝器 (2)立式壳程冷凝器 (2)管内向下流动的立式管程冷凝器 (3)向上流动的立式管程冷凝器 (3)冷凝器发展前景 (4)第2章工艺计算 (5)设计条件 (5)确定物性数据 (5)冷凝器的类型与流动空间的确定 (5)未考虑冬季因素 (5)估算传热面积 (5)选工艺尺寸计算 (7)冷凝器核算 (10)冬季因素考虑 (17)综合考虑 (18)估算传热面积 (19)选工艺尺寸计算 (19)冷凝器核算 (20)换热器主要结构尺寸和计算结果 (25)第3章结构设计 (26)壳体、管箱壳体和封头的设计 (26)壁厚的确定 (26)管箱壳体壁厚的确定 (27)标准椭圆封头的设计 (27)管板与换热管设计 (28)管板 (28)换热管 (29)进出口设计 (30)接管的设计 (30)接管外伸长度 (30)排气、排液管 (30)接管最小位置 (31)折流板或支持板 (32)折流板尺寸 (32)折流板和折流板孔径 (32)折流板的布置 (33)防冲挡板 (34)拉杆与定距管 (34)拉杆的结构和尺寸 (34)拉杆的位置 (35)定距管尺寸 (35)鞍座选用及安装位置确定 (35)第4章强度计算 (36)壳体、管箱壳体和封头校核 (36)壳体体校核 (36)管箱壳体校核 (36)椭圆封头校核 (37)接管开孔补强 (37)蒸汽进出口开孔补强 (37)管箱冷却水接管补强的校核 (39)膨胀节 (40)膨胀节 (40)膨胀节计算 (41)管板校核 (42)结构尺寸参数 (42)各元件材料及其设计数据 (43)管子许用应力 (44)结构参数计算 (45)法兰力矩 (46)换热管与壳体圆筒的热膨胀应变形差 (46)管箱圆筒与法兰的旋转刚度参数 (46)管子加强系数 (47)旋转刚度无量纲参数 (47)设计条件不同危险组合工况的应力计算 (48)四种危险工况的各种应力计算与校核： (50)设计值总汇 (52)第5章安装使用及维修 (53)安装 (53)维护和检修 (53)结论 (56)参考文献 (57)致谢 (58)第1章绪论冷凝器概述在蒸馏过程中，把蒸气转变成液态的装置称为冷凝器[1]。
三种冷凝管的区别和用法
三种冷凝管的区别和用法
冷凝管是一种广泛应用于实验室及工业中的装置，用于将气体或蒸汽转变为液体，其主要原理是利用冷凝器的冷却作用将气体或蒸汽冷却至其饱和点以下，进而产生冷凝现象。
在冷凝管中，有多种不同类型的冷凝管可供选择，下面将介绍其中的三种冷凝管的区别和用法。
1. 直立式冷凝管
直立式冷凝管是一种较为常见的冷凝管，其外形为一根竖直的管子，通过其内部的水流和外部环境的冷却作用，将气体或蒸汽冷却并转化为液体。
直立式冷凝管的优点是结构简单，易于操作，适用于大部分实验室和工业应用。
2. 螺旋式冷凝管
螺旋式冷凝管是一种将直立式冷凝管进行改进的冷凝管，其特点是结构紧凑，占用空间小，冷却效果较好。
螺旋式冷凝管通常由许多个螺旋管组成，由于其曲折的结构，使得气体或蒸汽在其中停留时间较长，冷却效果大幅提升。
3. 往复式冷凝管
往复式冷凝管是一种较为新颖的冷凝管，其内部通过活塞的上下往复运动，将气体或蒸汽冷却并转化为液体。
往复式冷凝管的优点是冷却效果非常好，可以在较短的时间内完成冷凝过程，且适用于高温高压情况下的应用。
不同类型的冷凝管适用于不同的情况和应用，选择合适的冷凝
管可以大大提升冷却效果和实验结果的准确度。
在选择时需要考虑实验样品的特性、温度和压力等因素，并根据具体情况选择最适合的冷凝管。
蒸汽式冷凝器工作原理
蒸汽式冷凝器工作原理
蒸汽式冷凝器是一种将高温蒸汽冷凝成液体的装置。
它主要由冷凝管、冷却水管、冷凝室和出口管组成。
在工作过程中，高温饱和蒸汽进入冷凝管，并与冷凝管相接触。
冷凝管内的冷却水与蒸汽间存在着温度差，导致蒸汽中的热量通过冷凝管壁传导，从而被冷却水吸收。
冷凝过程中，蒸汽中的热量转移到冷却水，使冷却水温度升高。
经过冷却后的蒸汽变成饱和液体，通过重力作用流入冷凝室。
冷凝室内积聚的液体逐渐增多，并通过出口管流出。
另一方面，通过冷却过程中吸收的热量使冷凝管内的冷却水温度升高，并通过出水口排出。
整个工作过程中，冷却水不断流动，以保持冷却效果。
同时，由于冷却水温度的上升，可以利用该高温废热进行其他用途，提高能量利用效率。
蒸汽式冷凝器的工作原理是基于热量传导和相变的原理。
通过冷却水与高温蒸汽的接触，蒸汽中的热量可以通过冷凝管壁传导到冷却水中，从而使蒸汽冷凝成液体。
这种工作原理能够高效地将蒸汽中的热量转移到冷却水中，实现热量的转化和回收。
水冷冷凝器工作原理
水冷冷凝器工作原理
水冷冷凝器是一种用水作为冷却介质的冷凝器，它主要用于将蒸汽或气体冷凝成液体。
其工作原理如下：
1. 冷凝器进水口：水冷冷凝器通常有两个水管口，分别是进水口和出水口。
进水口将冷却水引入冷凝器内部。
2. 冷凝管：冷凝管是水冷冷凝器的关键部件，它是一根细长的管道，通常由金属制成，内壁呈螺旋状或多管融合结构。
蒸汽或气体在冷凝过程中通过冷凝管，与外界冷却水进行传热。
3. 冷却水循环：冷却水从进水口进入冷凝器内部，经过冷凝管与蒸汽或气体进行热交换，吸收热量并升温，然后从出水口排出。
冷却水循环过程中，冷却水的温度逐渐升高。
4. 热量传递：蒸汽或气体在冷凝管内外与冷却水进行热交换，通过传热使蒸汽或气体的温度降低，从而达到冷凝成液体的目的。
冷却水与蒸汽或气体之间的热量传递是通过冷却水的流动和与冷凝管的接触来实现的。
5. 凝结液收集：当蒸汽或气体被冷却至其饱和温度以下时，其中的水分子将失去能量，由蒸汽相变为液态水。
这些凝结的水分子会沿着冷凝管的内壁流下，并被收集在冷凝器的底部或专门的收集槽中。
总之，水冷冷凝器通过利用冷却水与蒸汽或气体之间的热量交换，使蒸汽或气体冷凝成液体，实现热量的传递和转移。
水冷凝器工作原理
水冷凝器工作原理
水冷凝器是一种用于将蒸汽或气体冷凝为液体的设备。
它通过将热蒸汽或气体暴露在冷却介质（通常是水）中，以引起热交换，从而使蒸汽或气体冷凝并转化为液体。
水冷凝器的工作原理可以分为两个主要步骤：冷却和冷凝。
首先，热蒸汽或气体进入水冷凝器的管道系统。
在管道内，热蒸汽或气体与冷却介质的接触面积最大化，以便更高效地传递热量。
接下来，冷却介质（即冷水）通过水冷凝器的管道流动。
当冷却介质流过热蒸汽或气体所在的管道时，冷水吸收了热量，从而使热蒸汽或气体的温度下降。
随着热量的流失，热蒸汽或气体逐渐冷却并转化为液体。
液体蒸汽或气体会自然地沉积在水冷凝器的底部，从而实现冷凝过程。
最后，冷却水继续流动，将已经冷凝的液体蒸汽或气体从水冷凝器中排出。
通过这种工作原理，水冷凝器能够有效地将热蒸汽或气体冷却并转化为液体。
这在许多工业和商业应用中非常重要，例如蒸汽轮机、空调系统和冷藏设备中的冷凝过程。
冷凝器的工作原理
冷凝器的工作原理冷凝器是一种用于将气体或者蒸汽冷却并转化为液体的设备。
它在许多工业和家用应用中起着重要的作用，如空调系统、冰箱、汽车发动机等。
下面将详细介绍冷凝器的工作原理。
一、冷凝器的基本原理冷凝器的基本原理是利用热传导和热对流的方式，将热量从气体或者蒸汽中转移出来，使其冷却并凝结成液体。
冷凝器通常包含一个管道系统，通过这些管道流过冷却介质，如水或者空气，以吸收热量并降低气体或者蒸汽的温度。
二、冷凝器的工作过程冷凝器的工作过程可以分为三个阶段：冷凝、传热和液体采集。
1. 冷凝阶段：在冷凝阶段，高温气体或者蒸汽进入冷凝器，并与冷却介质接触。
冷却介质可以是水或者空气。
当气体或者蒸汽接触到冷却介质时，其温度开始下降。
随着热量传递给冷却介质，气体或者蒸汽的温度逐渐降低，直到达到其饱和温度。
2. 传热阶段：在传热阶段，热量从气体或者蒸汽中传递到冷却介质中。
这是通过热对流和热传导来实现的。
热对流是指气体或者蒸汽与冷却介质之间的直接接触，使热量通过对流传递。
热传导是指热量通过冷凝器的壁面传导到冷却介质中。
3. 液体采集阶段：在液体采集阶段，冷却后的气体或者蒸汽逐渐凝结成液体，并被采集起来。
这些液体可以通过重力作用或者其他采集装置采集起来，并进一步用于其他工艺或者循环系统中。
三、冷凝器的类型根据不同的应用需求，冷凝器可以分为多种类型，包括空气冷凝器、水冷凝器、冷却塔等。
1. 空气冷凝器：空气冷凝器是将气体或者蒸汽通过与空气接触来冷却的一种设备。
它通常由一系列金属管组成，空气通过这些管道流过，从而冷却气体或者蒸汽。
空气冷凝器常用于汽车发动机、空调系统等。
2. 水冷凝器：水冷凝器是将气体或者蒸汽通过与水接触来冷却的一种设备。
它通常由一系列管道组成，水通过这些管道流过，从而吸收热量并冷却气体或者蒸汽。
水冷凝器常用于冰箱、工业冷却系统等。
3. 冷却塔：冷却塔是一种通过将气体或者蒸汽与空气接触来冷却的设备。
它通常由一座塔状结构和喷水系统组成。
冷凝器工作原理
冷凝器工作原理
冷凝器是一种重要的设备，它是用来将蒸汽冷却并转化为液体的设备，常被用于蒸汽发电机组、冷却塔、制冷系统、蒸汽热水器以及蒸汽动力装置等。
它把蒸汽转变为液体来实现能量回收和冷却效果，为各种工业设备提供能源转换服务。
冷凝器的主要工作原理可归结为以下几点：
首先，高温蒸汽进入冷凝器内部，由冷凝器内部的换热管道面对高温蒸汽，高温蒸汽在管壁表面散发热量，受到管壁表面的冷却，从而将水蒸气转化为饱和蒸汽。
其次，由于换热管表面的冷凝效果，饱和蒸汽将逐渐升温，并凝结成水汽。
最后，在冷凝器里面会形成一个蒸汽空气的混合物，将水汽与沸气分离开来，将沸气输出，水汽在潜流换热器中凝结成液态，输出。
冷凝器由冷凝芯、换热装置、分离器、排汽阀以及排水阀等组成。
冷凝芯是一种强大的换热器，要求其结构能承受蒸汽的高压，并使冷却效果达到最佳。
更重要的是，冷凝芯能够确保水汽及沸气分离。
分离器是一种重要的组成部分，它是用来维持气体和液体的分离的，使水汽和沸气能够在分离器内分别形成并平衡。
排气阀和排水阀分别用来排出上述的蒸汽和液体，以建立蒸汽和液体的通道。
冷凝器在工业生产中有着重要的作用，它利用热量转换和冷凝反应，使蒸汽与液体分离，以获得更高的能源效率。
冷凝器的结构合理、可靠性高，是一种重要的能源转换机械，它的发展涉及到电力、冶金、
石油、化工及其他行业。
以上就是冷凝器的工作原理，它把蒸汽转变为液体，有效地节约了能源，为工业生产提供了可靠的能源保障。
冷凝器的种类
冷凝器的种类冷凝器的种类？蒸汽冷凝器蒸汽冷凝器这种冷凝常应用于多效蒸发器末效二次蒸汽的冷凝，保证末效蒸发器的真空度。
例（1）喷淋式冷凝器，冷水从上部喷嘴喷入，蒸汽从侧面入口进入，蒸汽与冷水充分接触后被冷凝为水，同时沿管下流，部分不凝汽体也可能被带出。
例（2）充填式冷凝器，蒸汽从侧管进入后一上面喷下的冷水相接触冷凝器里面装了满了瓷环填料，填料被水淋湿后，增大了冷水与蒸汽的接触面积，蒸汽冷凝成水后沿下部管路流出，不凝气体同上部管路被真空泵抽出，以保证冷凝器内一定的真空度。
例（3）淋水板或筛板冷凝器，目的是增大冷水与蒸汽的接触面积。
混合式冷凝器具有构造简单，传热效率高等优点，腐蚀性问题也比较容易解决。
锅炉用冷凝器锅炉用冷凝器，又称烟气冷凝器，锅炉使用烟气冷凝器后，可有效节约生产成本，降低锅炉的排烟温度，提高锅炉热效率。
使锅炉运行符合国家节能减排标准。
节能减排是国家“十一五”规划纲要转变经济发展方式的关键和保证，是落实科学发展观和保证经济又好又快发展的重要标志，特种设备作为耗能大户，同时也是环境污染的重要源头、加强特种设备节能减排的任务任重道远。
《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》确立了单位国内生产总能源消耗降低20%左右，主要污染物排放总量减少10%为经济社会发展的约束性指标。
其是有着工业生产“心脏”之称的锅炉是我国能源消耗的大户。
高效能特种设备主要是指锅炉、压力容器中的换热设备等。
《锅炉节能技术监视管理规程》（以下简称《规程》）于20**年*月1日开始施行。
并提出锅炉排烟温度不得高于170℃、节能燃气锅炉热效率到达88%以上，未到达能效指标的锅炉不能办理使用登记。
在传统锅炉中，燃料在锅炉燃烧后，排烟温度相对较高，烟气中的水蒸汽仍处于气态，会带走大量的热量。
在各类化石燃料中，天燃气的氢含量最高，氢的质量百分比约为20%到25%，因此，排烟中含有大量的水蒸汽，据测算，燃烧1平方米天燃气产生的蒸汽要带走的热量纸为4000KJ，约为其高位发热量的10%以上。
水冷冷凝器的原理
水冷冷凝器的原理水冷冷凝器是一种常见的热交换设备，用于将高温气体或蒸汽冷凝成液体。
它广泛应用于工业生产、空调制冷、汽车发动机等领域。
水冷冷凝器的工作原理是通过传热和传质的过程实现热量的传递和冷凝。
水冷冷凝器的主要组成部分包括冷凝管束、冷却介质（水）、冷却介质的循环系统和外壳。
从气体侧来看，它包括过热蒸汽或高温气体进入冷凝器、经过冷凝管束、冷凝成高温液体，然后排出冷凝器。
首先来看气体或蒸汽进入冷凝器的过程。
当高温气体或蒸汽进入冷凝器时，由于冷凝器内壁的温度较低，使得热量能通过壁面传导进入冷凝器。
同时，冷却介质（水）通过冷却介质的循环系统进入冷凝器，经过冷凝管束吸收冷凝器内壁传导而来的热量。
因此，冷凝器内壁的温度会下降，使得高温气体或蒸汽内部的热量能够通过传热的方式转移到冷凝器内壁。
接下来是高温气体或蒸汽冷凝成液体的过程。
当高温气体或蒸汽内部的热量通过传热作用后，冷凝器内壁的温度进一步下降，使得高温气体或蒸汽内部的热量能够通过传质的方式转移到冷凝器内壁。
这时，蒸汽中的水分子在接触冷凝器内壁的过程中，吸收了冷凝器下降的温度，发生凝结现象，变成液体状态。
液体在冷凝器内壁上滴落并累积，最终形成冷凝液。
冷凝液在冷凝器内壁上滴落的速度和累积量取决于冷凝器和冷却介质的性能以及工作条件。
最后是冷凝液的排出过程。
排出冷凝液的方式主要有自动排放和手动排放两种。
自动排放是指通过设置冷凝器的倾斜角度或安装自动排放装置，使得冷凝液能够自动从冷凝器底部排出。
手动排放是指通过人工操作排出冷凝液。
总之，水冷冷凝器的工作原理是通过传热和传质的过程，将高温气体或蒸汽的热量通过冷凝器内壁传递给冷却介质（水），使高温气体或蒸汽冷凝成液体。
它广泛应用于各个领域，并在工业生产和生活中起到重要的作用。
通过冷凝器的冷凝效果调节和优化，可以提高设备的工作效率和降低能源消耗。
水冷凝器工作原理
水冷凝器工作原理水冷凝器是一种常见的工业设备，它在许多领域都有着重要的应用。
水冷凝器的工作原理是通过将热水或蒸汽与冷却水接触，使热水或蒸汽中的热量传递给冷却水，从而使热水或蒸汽冷却成为液体。
本文将详细介绍水冷凝器的工作原理及其应用。
首先，水冷凝器的工作原理是基于热量传递的。
当热水或蒸汽通过水冷凝器时，与冷却水接触，热水或蒸汽中的热量会传递给冷却水，使热水或蒸汽冷却成为液体。
这一过程是通过热传导和对流传热来实现的。
通过水冷凝器，热水或蒸汽的热量被传递给冷却水，从而实现热量的降低。
其次，水冷凝器的工作原理还涉及到相变过程。
在水冷凝器中，蒸汽在与冷却水接触后会发生凝结，从而转变成液体。
这一过程是热量释放的过程，也是水冷凝器实现热量降低的重要环节。
通过相变过程，热水或蒸汽的热量得以释放，从而实现冷却效果。
除此之外，水冷凝器的工作原理还与冷却水的循环和热交换有关。
在水冷凝器中，冷却水需要进行循环使用，以保持对热水或蒸汽的持续冷却。
同时，热水或蒸汽与冷却水之间需要进行充分的热交换，以确保热量能够有效地传递给冷却水，实现冷却效果。
水冷凝器在许多领域都有着广泛的应用。
在工业生产中，水冷凝器常用于冷却热水或蒸汽，以保证设备的正常运行。
在空调系统中，水冷凝器也扮演着重要的角色，用于冷却制冷剂以实现空调效果。
此外，水冷凝器还常用于发电厂、化工厂等场合，用于处理热水或蒸汽。
总之，水冷凝器的工作原理是基于热量传递和相变过程的，通过与冷却水的接触和热交换，实现热水或蒸汽的冷却。
水冷凝器在工业生产、空调系统等领域都有着重要的应用，对于保证设备正常运行和实现制冷效果有着重要的意义。
希望本文能够帮助读者更好地理解水冷凝器的工作原理及其应用。
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立式水蒸汽冷凝器 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】X X X X大学本科毕业论文题目：流量为130t/h立式蒸汽冷凝器专业：过程装备与控制工程班级：学生姓名：指导教师：论文提交日期：年月日论文答辩日期：年月日毕业设计（论文）任务书过程装备与控制工程专业班学生：摘要冷凝器它是使用范围很广的一种化工设备，属于换热器一种。
本设计任务主要是根据已知条件选择采用固定管板式换热器的设计,固定管板式换热器的优点是锻件使用少，造价低；传热面积比浮头式换热器大20%到30％且旁路渗流小。
本台换热器主要完成的是水蒸气-水之间的热量交换,首先根据给出的设计温度和设计压力来确定设备的结构形式以及壳程和管程的材料，然后根据物料性质和传热面积来确定换热管的材料，尺寸，根数。
，设计压力为管程，壳程，工作温度管程50℃，壳程130℃，设计温度管程80℃，壳程140℃，传热面积为256m2，采用Φ25××3000的无缝钢管换热，则可计算出622根换热管，D=1200mm的圆筒根据换热管的根数确定换热管的排列，并根据换热管的排列和长度来确定筒体直径以及折流板的选择。
通过对容器的内径和内外压的计算来确定壳体和封头的厚度并进行强度校核。
然后是对换热器各部件的零部件的强度设计，有法兰的选择和设计计算与校核，钩圈及浮头法兰的设计计算与校核和管子拉脱力的计算。
还包括管板的结构设计、防冲挡板、滑道结构的设计以及支座设计。
结构设计中的标准件可以参照国家标准根据设计条件直接选取；非标准件，设计完结构后必须进行相应的应力校核。
管板与换热管的连接方式为焊接，因管板上的应力较多，且内外温度有一定的差值，因此，对管板强度的校核是一个重点，也是一个难点.. 关键词：换热器；强度设计；结构设计AbstractThe condenser is a kind of chemical equipment which is widely used, and belongs to a kind of heat exchanger.. The design task is mainly according to the known conditions to choose the design of fixed tube plate heat exchanger, the advantages of fixed tube plate heat exchanger is forging used less, low cost; heat transfer area ratio of floating head type for heat exchanger is 20% to 30% and a bypass flow small.The heat exchanger is mainly completed is between water vapor and water heat exchange, first of all according to the given design temperature and pressure to determine structure of equipment and the shell side and tube side material, and then according to the nature of the material and the heat transfer area to determine the heat exchange tube materials, dimensions, number of roots. And design pressure for tube side , shell , the working temperature of the tube process 50 DEG C, 130 DEG C shell, design temperature tube process at a temperature of 80 DEG C, shell and 140 DEG C, heat transfer area for 256m2. The phi 25 x x 3000 seamless steel pipe heat exchanger can be calculated 622 heat exchange tube, D=1200mm cylindrical root according to determine the root number of heat exchange tube heat exchanger tube arrangement and according to the arrangement and length of heat exchange tube to determine cylinder diameter and baffle the choice. Determine the thickness of the shell and the head and carry out the intensity verification by calculating the inner diameter and the internal pressure of the container.. Then the strength design of components of the various components of the heat exchanger, flange design, selection and calculation and checking, hook and loop and floating head flange design calculation and checking of the pipe and pull off force calculation. Also includes a tube plate structure design, anti scour baffle, slideway structure design and the design of support. The standard parts in the structure design can be selected directly according to the national standards; the non standard parts must be checked for the corresponding stress after the design of the structure.Tube plate and tube heat exchanger and the connection mode of welding, tube plate more stress, and the temperature inside and outside have certain difference. Therefore, on the tube sheet strength check is a key and a difficulties.Keywords: heat exchanger； strength design； structure design目录第一章传统工艺计算工艺计算介质原始数据管程水的进口温度t1′=20℃管程水的出口温度t 1″=90℃ 管程水的工作压力MP P 1.21= 管程水的流量G 1=290t/h=290000kg/h 壳程水蒸气的入口温度t 2′=℃ 壳程水蒸气的出口温度t 2″=85℃ 壳程水蒸气的入口压力P 2=介质定性温度及物性参数①管程：管程水定性温度 1t =（1t '+ 1t ''）/2=（20+90）/2=55℃ 管程水密度查物性表得1ρ= ㎏/m 3管程水比热查物性表得Cp 1=（Kg ﹒K ） 管程水导热系数查物性表得λ1=（m ﹒℃） 管程水粘度μ1=×10-4 Pa·s管程水普朗特数查物性表得 24.31=r P ②壳程：壳程水蒸汽定性温度： 壳程水蒸汽冷凝点 : t i = t 2′=℃冷却段：2t =（t i + t 2″）/2=（+85）/2=℃ 冷凝段：2t = （t 2′+ t i ）=（+）/2=℃ 壳程水蒸汽密度查物性表得： 冷却段：ρ2=㎏/m 3冷凝段: p 2=㎏/ m 3壳程水蒸汽比热查物性表得: 冷却段：Cp 2= KJ/（Kg ﹒K ） 冷凝段：C p 2= KJ/（Kg ﹒K ）壳程水蒸汽导热系数查物性表得： 冷却段：λ2 = W/（m ﹒K ） 冷凝段：λ2′= W/（m ﹒K ） 壳程水蒸汽粘度： 冷却段：μ2 =×10-6 Pa·s 冷凝段：u 2=×10-6 Pa·s壳程水蒸汽普朗特数查物性表得： 冷却段：Pr 2 = 冷凝段：P r 2=传热量与水蒸汽流量计算取定换热效率 =则设计传热量 :0Q = G 1×Cp 1×(t 1″- t 1′)×1000/3600=290000××(90-20)×1000/3600=×106W由0Q =2G [r+ Cp 2(t 2′- t 2″)]·导出水蒸气流量G 2，r 为t 2′时的汽化潜热，r=Kg 水蒸汽流量: G 2= Q 0//[r+ Cp 2(t i - t 2″)]=×106/[×1000+×1000×]=s冷却段传热量：Q 2=G 2·Cp 2·(t i - t 2″)=××103×=2481037W冷凝段传热量:Q 2= G 2设冷凝段和冷却段分界处的温度为3t根据热量衡算 : Q η2= 11p C G ⨯()13t t '- 3t =Q 2·/ G 1/ Cp 1+ t 1℃ 有效平均温差计算逆流冷却段平均温差: △t n =())t -t t -t ln()t -t (--t 123i 123i ''''''t =℃ 逆流冷凝段平均温差: △t n ′=()()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-''-'--''-'312312ln t t t t t t t t i i =℃ 冷却段:参数:P=t3-ti -t3''t1=59.974-0.71759.974-90= 参数:R='-t3t1''t2'-ti =59.974-0958-0.717=换热器按单壳程 单管程设计则查图 2-6(a)，得: 温差校正系数 = 有效平均温差: △t m =·△t n =×=℃ 冷凝段：参数:P='t1'-t2t1'-3t =02-0.71720-59.974= 参数:R=t1'-t3t2'-ti =20-59.9747.017-7.017=0换热器按单壳程 单管程设计则查图 2-6(a)，得: 温差校正系数 =有效平均温差: △t m ′= ·△t n ′=×=℃管程换热系数计算初选冷却段传热系数:K 0′= 820 w/(m ·k) 初选冷凝段传热系数: K 0″= 1300 w/(m ·k)则初选冷却段传热面积为:F0=Q2·/( K0′·△tm)= 2481037×(820×= 初选冷凝段传热面积为: F0′=Q 选用25×的无缝钢管做换热管则: 管子外径d 0=25 mm 管子内径d i =20 mm 管子长度 L=3000 mm则需要换热管根数:N t =( F 0+ F 0′)/( πd 0L)=+/××3)= 可取换热管根数为 662根管程流通面积:a 1=t N ·π4d i 2= 662×π×40.022=管程流速: W 1 =1113600G a p = 290000/( 3600×× )= s管程雷诺数:Re 1=ρ1w 1d i /μ1=×××10-4)=则管程冷却段的定性温度:t 11=(t3+ t 1″)/2=+90)/2=℃ 管程冷却段传热系数:a 1′=3605×(1+ t 11) (100d i )^= 管程冷凝段的定性温度: t 12=(t3+t1′)/2=+20)/2=℃ 管程冷凝段传热系数: a 1″=3605×(1+ t 12) (100d i )^=管程结构初步设计查 GB151—1999知管间距按025.1d , 取管间距为：m S 032.0= 管束中心排管数为：Nc=Nt =，取30根 则壳体内径:D i =s （Nc-1）+4 d 0= 圆整为: 1200=i D 则长径比:i D L =1.23= 合理 折流板选择弓形折流板:弓形折流板的弓高:24.02.12.02.0=⨯==i D h折流板间距:B=3D i =31200=400㎜取B=400㎜ 折流板数量:N b =B L -1=0.43-1= 取7块壳程换热系数计算壳程流通面积: ⎝⎛⎪⎭⎫-=s d BD f i 021=××（）=20.105m 壳程流速: 冷却段:w 2=222f p G =（×）=s 冷凝段:w 2=222f p G =（×）=s 壳程当量直径:de=（D i 2-N t d 02）/（N t d 0）=（21.2-711×20.025）/（711×）=① 冷凝段管外壁温度假定值: 6.109=w t ℃ 膜温:t m =（t w+ t 2′）/2=（+）/2=℃膜温下液膜的粘度:μm =195×10-6Pa·s膜温下液膜的密度:ρm =m3膜温下液膜的导热系数为:λm =（m ﹒℃）正三角形排列n s = N t =×662 =冷凝负荷：Γ=s2Ln G =（3×）= 壳程冷凝段雷诺数:Re =4Γ/u m =4×195×10-6=壳程冷凝段传热系数:a 2″=·（λm 3ρm g/μm 2）31（Re ）31=② 冷却段管外壁温假定值:952=w t ℃ 冷却段雷诺数：Re=2e22u d w p =×××10-6= 壁温下水粘度:μw2=×10-6 Pa·s粘度修正系数:1=（w22u u ）= 壳程传热因子查图 2-12 得: 100=s j 冷却段壳程换热系数:a 2′=（λ2/d e ）·Pr 231 · 1 ·j s=（）×31××100= 总传热系数计算查 GB-1999 第 138 页可知水蒸汽的侧污垢热阻:r 2=×10-5（m 2·℃/w ）管程水选用地下水，污垢热阻为: ()W C m r o /1026251⋅⨯=- 由于管壁比较薄，所以管壁的热阻可以忽略不计 冷却段总传热系数:K j ′=1/[1/a 2′+r 2+r 1×d 0/d i +d 0/（a 1′×d i ）]= 820传热面积比为: K j ′/ K 0′=(合理) 冷凝段总传热系数:K j 〞=1/[1/ a 2″+r 2+r 1×d 0/d i +d 0/（a 1″×d i ）]= 传热面积比为: K j〞/ K 0〞=13001385.0607=（合理）管壁温度计算设定冷凝段的长度:m L 0424.2='' 冷却段的长度:m L 9576.0=' 冷却段管外壁热流密度计算:q 2′=Q 2/(N t πd 0 L′)=（m 2·℃）冷却段管外壁温度: t w ′=t 2-q 2′(1/a 2′+r 2)=℃误差校核:e′=t w2- t w ′==℃ 误差不大 冷凝段管外壁热流密度计算: q 2″=Q 2/( N t πd 0 L″)⨯）/ w/（⨯⨯⨯）=（m 2·℃） 冷凝段管外壁温度: t w ″=t m - q 2″(1/ a 2″+r 2)=℃误差校核:e = w t - t w ″=℃ 误差不大管程压力降计算管程水的流速: u 1=111a p 3600G =290000/（⨯⨯）=s管程雷诺准数:Re 1=ρ1w 1d i /μ1=⨯⨯（⨯-410）= 程摩擦系数:ξ==压降结垢校正系数:4.1=i d φ沿程压降:△P 1=ξρ1μ12Ldi /(2d i )=（⨯⨯20.393 1.43⨯⨯）/（20.02⨯）=取管程出入口接管内径:d 1′=250mm管程出入口流速:u 1′=4G/(3600πd 1′2ρ1)=（4⨯290000）/（3600 3.14⨯⨯20.25985.75⨯）=s局部压降: △P 3=ρ1 u 1′2(1+/2=（⨯21.67⨯）/2= Pa管程总压降: △P=△P 1＋△P 3=＋ = 管程允许压降:[]a P P 35000=∆ △P < [ △P] 即压降符合要求。