列管式換熱器的計(jì)算

1、下載可編輯四、列管式換熱器的工藝計(jì)算4.1、確定物性參數(shù) ：定性溫度 ：可取流體進(jìn)口溫度的平均值殼程油的定性溫度為T=(140+40)/2=90管程流體的定性溫度為t=(30+40)/2=35根據(jù)定性溫度 ，分別查取殼程和管程流體的有關(guān)物性數(shù)據(jù)煤油在定性溫度下的物性數(shù)據(jù)：o=825kg/m 3o= 7.15 ×10-4 Pa?Scpo =2.22KJ/(Kg ?)o=0.14W/(m? )循環(huán)冷卻水在 35下的物性數(shù)據(jù) ：i=994kg/m3Cpi =4.08KJ/(kg. )i=0.626W/(m. )i4.2、計(jì)算總傳熱系數(shù) ：.專業(yè) .整理 .下載可編輯、熱流量m o = （

2、15.8 ×10 4 ）×10 3 /(300 ×24)=21944Kg/hQo =m o cpo t o =21944×2.22×(140-40)=4.87×10 6 KJ/h=1353KW、平均傳熱溫差、冷卻水用量W i=Q o/C pit= 4.87 ×10 6 /(4.08 ×(40-30)=119362 Kg/h、總傳熱系數(shù)K=0.023×××=4759W/(. 殼程傳熱系數(shù)：假設(shè)殼程的傳熱系數(shù)污垢熱阻.專業(yè) .整理 .下載可編輯管 壁 的 導(dǎo) 熱 系 數(shù)=45W/m. 則總

3、傳熱系數(shù)K 為：4.3、計(jì)算傳熱面積S=Q/(K t)= (1353 ×10 3 )/(310 ×39)=111.9m2考慮 15%的面積裕度 ，S=1.15 ×S=128.7 m 2 4.4、工藝結(jié)構(gòu)尺寸、管徑和管內(nèi)流速選用 25 ×2.5 傳熱管 （碳鋼 ）， 取管內(nèi)流速 i=1m/s、管程數(shù)和傳熱管數(shù)依據(jù)傳熱管內(nèi)徑和流速確定單程傳熱管數(shù)=(119362/(994×3600)0.785×0.022×1=106.2 107 根按單程管計(jì)算 ，所需的傳熱管長(zhǎng)度為.專業(yè) .整理 .下載可編輯= 128.7/(3.14×

4、;0.025 ×107)=15.32m按單程管設(shè)計(jì)，傳熱管過(guò)長(zhǎng)，宜采用多管程結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)取傳熱管長(zhǎng) L=6m, 則該換熱管程數(shù)為=15.32/6=2.63 管程傳熱管總根數(shù)N=107 ×3=321根、平均傳熱溫差校正及殼程數(shù)平均傳熱溫差校正系數(shù)按單殼程，雙管程結(jié)構(gòu)，溫差校正系數(shù)應(yīng)查有關(guān)圖表。但 R=10 的點(diǎn)在圖上難以讀出，因而相應(yīng)以1/R 代替 R，PR 代替 P，查同一直線，可得、傳熱管排列和分程方程方法.專業(yè) .整理 .下載可編輯采用組合排列法，即每程內(nèi)均按正三角形排列，隔板兩 側(cè) 采 用 正 方 形 排 列 。 取 管 心 距 t=1.25d o ,則t=1.25

5、15;25=31.2532(mm)橫過(guò)管束中心線的管數(shù)=1.19=22 根采用多管程結(jié)構(gòu)，取管板利用率 =0.7 ，則殼體內(nèi)徑為=1.05 ×=723mm圓整可取 D=800mm、折流板采用弓形折流板，取弓形折流板圓缺高度為殼體內(nèi)徑的25% ，則切去的圓缺高度為h=0.25 ×800=200(mm)故可取 h=200(mm)取折流板間距B=0.3D ，則B=0.3 ×800=240(mm),可取 B 為 250mm 。折流板數(shù).專業(yè) .整理 .下載可編輯= 6000/250-1=23塊折流板圓缺面水平裝配。、接管殼程流體進(jìn)出口接管：取接管內(nèi)油品流速為u=1.0m/

6、s ，則接管內(nèi)徑為=)=0.097m取管內(nèi)徑為100mm管程流體進(jìn)出口接管：取接管內(nèi)循環(huán)水流速u=1.5m/s則接管內(nèi)徑為d2 =0.17m取標(biāo)準(zhǔn)管徑為170mm4.5、換熱器核算、熱量核算 ：.專業(yè) .整理 .下載可編輯殼程對(duì)流傳熱系數(shù)對(duì)圓缺形折流板，可采用克恩公式當(dāng)量直徑 ，由正三角形排列得= 0.020 （m ）殼程流通截面積=0.24 ×0.8×=0.042m殼程流體及雷諾數(shù)為u0 =m/sRe0 =0.02 ×0.176 ×825/0.000715=4062m/s普蘭特準(zhǔn)數(shù)粘度校正.專業(yè) .整理 .下載可編輯a0=0.36 ×(0.1

7、40/0.02)×4062 0.55 ×11.34?×1=547W/(m2? )、管程對(duì)流傳熱系數(shù)管程流通截面積Si=0.785 ×0.022×107=0.0336m 2管程體流速ui =(119362/(3600 ×994)/ 0.0336=0.992m/sRe=0.02 ×0.992×994/0.000725=27201.3普蘭特準(zhǔn)數(shù)ai=0.023×(0.626/0.02)×27201.3 0.8×4.73 0.4 =4730.2W/(m2?)、傳熱系數(shù) K查有關(guān)文獻(xiàn)知.專業(yè) .

8、整理 .下載可編輯管外側(cè)污垢熱阻 ：管內(nèi)側(cè)污垢熱阻 ：管 壁 熱 阻 : 查 有 關(guān) 文 獻(xiàn) 知 碳 鋼 在 該 條 件 下 的 熱 導(dǎo) 率 為 =45W/(m.K)=365.3、傳熱面積 SS=Q/(Kt)=1353 ×103/(365.3 ×32)=115.7m 2該換熱器的實(shí)際傳熱面積SpSp= d 0L(N-n c)=3.14 ×0.025 ×6×(321-22)=140.8m2該換熱器的面積裕度為=(140.8-115.7)/115.7=21.69 .專業(yè) .整理 .下載可編輯傳熱面積裕度合適，該換熱器能夠完成生產(chǎn)任務(wù)、換熱器內(nèi)流體的

9、流動(dòng)阻力管程流動(dòng)阻力Ft=1.4 Ns=1Np=3由 Re=27201 傳熱管相對(duì)粗糙度 0.01/20=0.0005 ，查莫狄圖得 f=0.032 W/(m 2? ) 流速 u=0.992m/s =994kg/m 3 所以 P1=0.032 ×(6/0.02) ×(0.992 2×994)/2)=4733Pa P2=3 ×994 ×0.992 2/2=1479Pa Pi=(4733+1479) ×1.4×3×1=26091Pa 105Pa管程流動(dòng)阻力在允許的范圍之內(nèi)殼程流動(dòng)阻力.專業(yè) .整理 .下載可編輯Ns=1 Fs=1.15流體流經(jīng)管束的阻力F=0.5f=5.0 ×Re0-0.228 =5 ×4062 -0.228 =0.752nc=22NB=23u0=0.176m/s=0.5 ×0.752 ×22(23+1)×825 ×0.176 2/2=2537Pa流體流過(guò)折流板缺口的阻力B=0.25mD=0.8m×(3.5-(2 ×0.25/0.8)×(825 ×0.1762/2) P2 =23=845Pa.專業(yè) .整理 .下載可編輯=(2537+845)&#