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1、化工原理课程设计题目：空气压缩机后冷却器学生姓名： 何敏华 指导老师： 钟理 张亚君 学 院：机械与汽车工程学院班 级： 08过控（2） 班 学生学号： 200830050118 时 间： 2011年7月 目 录第一章 设计任务书41.1设计任务41.2 设计项目41.3 设计分量4第二章 确定设计方案52.1 冷却器选型52.2 流程选择52.3 流体进出口温度初步设计52.4 安装方式52.5 工艺流程图6第三章 工艺设计73.1 确定总穿热量73.2 冷却水及流量73.3 壳程数73.4 空气传热系数h273.5 水侧传热系数h073.6 总体传热系数K0103.7 换热器所需管数n11
2、3.8 设计计算校核12第四章 结构设计124.1管子在管板上的固定方式124.2 管程分布与管子排列134.3 分程隔板连接144.4管板与壳体连接144.5 折流板144.6 拉杆14第五章 机械设计145.1 壳体、管板厚度尺寸145.2 水压校核155.3 管板参数155.4 折流板计算165.5 接管与管法兰175.6 封头设计185.7 支座设计195.8 法兰设计195.9 膨胀节20第六章 附属设备选型20第七章 设计结果一览表20第八章 课程设计感想21第一章 设计任务书1.1设计任务（1）空气处理量：12 m3 /min，操作压强1.4Mpa（绝对压）。空气进口温度：143
3、，出口温度：39（2）冷却剂：常温下的水（进出口温度自己定）初温：27；终温：35（3）冷却器压降=32mm）3.5.2设置换热管长因为长管不易清洗，且容易变形，所以取管长L=3m。3.5.3计算换热总管数设单换热管数为n由Vi=nuidi2/4,得n= 4Vi/uidi2 =412/(6073.140.022)=90.99(根)取n=91根3.5.4计算外壳直径由流体力学与传热P206，表4-115，4-116，得：Di=s(ne-1)+2b管子按正三角形排列时，横过中心管束中心线的管数：ne =1.1=1.1=14.80 取ne=15(根)b (11.5) d0取b1.5d037.5mm即
4、：Dis(ne-1)+2b= s(1.1-1)+2b32(1.1-1)+75 =32(15-1)+75=523 (mm)由流体力学与传热P207，表4-12得：采用公称直径D600mm10mm的壳体；即Do =620mm；Di =600mm 由换热器设计手册P154，表1-16-11（A）管板尺寸表，得： 管板直径为：D5=600mm3.5.5水在两拆流挡板间最大截面积设两拆流挡板距离为H，查流体力学与传热P206得：H=（0.21.0）D=120mm600mm取H=300mm，壳体直径D=600mm10mm则：由换热器设计手册P164公式4-62得：Sc=HD（1-do/s）=0.40.6(1-25/32)=0.0525 m23.5.6水的流速水的流速uo=Vo/Sc=0.0098/0.0525=0.19m/s3.5.7换热器当量直径当管子为正三角形排列时：换热器当量直径de=0.0202m3.5.8计算雷诺准数Re由流体力学与传热P156，表4-1各准数的名称与符号，得：Re=de uoo/o=0.0202
