班级：黔化升121
题目制糖厂糖汁加热。
固定管板式换热器。
专业化学工程与工艺。
学生 指导教师
2023年8月16日。
目录。一、设计条件3
二、确定定性参数3
3、估算传热面积4
1.热流量4
2.平均传热温差4
3.传热面积5
4.蒸汽用量5
4、工艺结构尺寸5
1.管程52.壳体6
3.封头74.折流板7
5.管板76.拉杆及挡板8
7.接管88.鞍座选用及安装位置确定8
5、换热器核算9
1.壳程流体传热系数9
2.管程流体传热系数9
3.污垢热阻和管壁热阻10
4.传热系数11
5.传热面积裕度11六、换热器主要结构尺寸和计算结果11七、参考文献13
一设计条件。
1 每小时66900 kg的糖汁从90℃加热至120℃。糖汁的浓度为16定压热容为3.77 kj/kg℃;
2 加热蒸汽用锅炉房送出的饱和蒸汽，其压力为p=4.5 kgf/cm2;
3 列管用φ33×1.5的碳钢管，长3m,有效长2.93 m;
4 设计压力：4.5 kgf/cm2;
5 流程安排：从两物体看，饱和水蒸汽通入壳程，便于排出冷凝水；糖汁入管程，便于提高流速，增大传热膜系数；
二确定定性参数。
饱和水蒸汽的压力为4.5 kgf/cm2时查知其温度为147 ℃
1 定性温度。
取进出口温度的平均值。
饱和蒸汽：t=(147+147)/2=147 ℃
糖汁：t=(90+120)/2=105 ℃
2 由定性温度得：
147 ℃饱和水蒸汽：
汽化潜热：lv=2125 kj/kg
密度： p=2.415 kg/m3
105 ℃浓度为16%糖汁：
密度：ρ=10.66 kg/m3
比热容：c=3.77 kj/kg℃
粘度：υ=1.5×10-3 pas
热导率： =0.53 w/(mk)
三估算传热面积。
1 热流量。qmcpt
7.566×106 kj/h=2102 kw
2 平均传热温差。
t1=t2=147 ℃ t1=90 ℃ t2=120 ℃
t1=t1-t1=147-90=57
t2=t2-t2=147-120=27 ℃
tm=40 ℃
3 传热面积。
由于糖汁粘度，根据经验数据，传热系数k取500 w/m2k
则传热面积：a=φ/ktm==105.1m2
4 蒸汽用量：
考虑到热损失，则q2=1.05q1
v=φ/lv==3756 kg/h
四工艺尺寸结构。
1 管程 （1 )管子数。
n:选φ33×1.5的碳钢管，管长3 m
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