换热器设计说明书_换热器类型选择_冷凝器的设计(3)

图1-2 立式壳程冷凝器和水分配器1.2.4 管内向下流动的立式管程冷凝器这种管内蒸汽及其冷凝液均向下流动的立式管程冷凝器，是一带有外部封头和分离端盖的管壳式换热器。若壳程不需要清洗或可用化学方法清洗，则可用固定管板式结构。蒸汽是通过径向接管注入顶部，在管内向下流动，在管壁上以环状薄膜的形式冷凝，冷凝液在底部排出，为使出口排气中携带的冷凝液量最少，下面的分离端盖可设计成挡板式或漏斗式。冷凝液液位应低于挡板或漏斗。传热管管径多为19~25mm，在低压时，为减少压降，也有用50mm直径的管子。1.2.5 向上流动的立式管程冷凝器如图1-3所示为一管程蒸汽和壳程冷凝介质均向上流动的立式管程冷凝器。这种冷凝器通常是直接安装在蒸馏塔的顶部，以利于利用冷凝液回流来汽提少量低沸点组分。为了确保有热的冷凝液或防止低沸点组分被冷凝，可采用冷凝介质向上流动的流程。蒸汽经由径向接管注入其底部。冷凝器的传热管长度为2~3mm，其直径多大于0.025m。管束下端延伸到管板外，并切成的倾角，以便于排液。当蒸汽向上流动的流速阻碍冷凝自由回流时，便会产生液泛，将冷凝液从冷凝器顶部吹出。根据Hewitt和Hall-Taylor准则，当满足条件时，可防止液泛的发生。

图1-3 向上流动的立式管程冷凝器1.3 冷凝器发展前景冷凝器的发展首先应注意理论的创新和完善,寻求新理论的突破。高效传热管的研制管型的改进和管表面性质的改造是冷凝器发展的一个重要方面。在管型改进方面美国益美高公司设计的获得专利的椭圆形盘管[]，曾极大地改善了盘管的传热性能使该公司设计制造的冷凝器一直处于世界领先地位。华南理工大学提出的专利技术 专利申请号0222788619 采用交变曲面波纹盘管换热器将高效填料混合波纹板的原理和薄层流动方式应用于不连续交变曲面波纹盘管以传质强化传热。对于我国冷凝器的发展应着重探索冷凝器的原理和设计思想结合中国国情引进先进的理论与制造技术这样可以弥补我们技术上的不足使我们在较短的时间内达到较高的发展水平。冷凝器制造厂家也在不断改进设计和制造技术以期为我国冷凝器的发展和经济发展做出更大的贡献另外冷凝器生产厂家科研单位和需使用冷凝设备的企业相互合作共同设计开发冷凝器也是冷凝发展的一个方向。冷凝器生产厂家发挥他们在设计和制造冷凝器方面的长处科研单位发挥他们的理论和设计方面的长处应用企业发挥他们在应用方面的长处相互合作相互配合不仅会把我国冷凝的理论设计和制造技术提高到一个新的层次,对冷凝器的应用也大有好处。

，设计温度120 ℃，管程设计压力0.6、设计温度70 ℃；二甲胺处理量为3000kg／h W/ m·℃ ；密度： kg/m3；比热容： kJ/ kg·℃ ；粘度： Pa·s ，潜热。该冷凝为完全冷凝，则假定水蒸气冷凝膜温为49.96℃循环水的定性温度：入口温度为，出口温度为冷却水的定性温度为两流体的温差两流体在定性温度下的物性数据如表2-1。表2-1 两流体在定性温度下的物性数据物性流体 温度℃ 密度kg/m3 粘度mPa·s 比热容kJ/ kg·℃ 导热系数W/ m·℃ 二甲胺蒸汽 49.96进 9.517 0.0097 1.785 0.0187 49.96出 620.1 0.141 3.665 0.208 冷却水 75 974.8 0.3805 4.191 0.67152.3 冷凝器的类型与流动空间的确定两流体温度变化情况热流体进口温度°C，出口温度49.96°C；冷流体进口温度°C，出口温度°C。该换热器用考虑到清洗等各种因素初步确定为的1.1 水蒸气用量由题目可知，二甲胺蒸汽流量：工程上常用的热量损失系数加以估计，（2-1）取则2.4.1.2 热负荷计算热负荷计算公式：（2-2）式中：——冷热流体的质量流量，kg/s；——冷热流体的定压比热，J/ kg·℃ ；——冷流体的进、出口温度，℃。