文案大全文案大全四、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=(14O+40)/2=90°C管程流體的定性溫度為t=(30+40)/2=35C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)：po=825kg/m3Mo=7.15X10-4Pa?SCp°=2.22KJ/(Kg?C)入=0.14W/(m?°C)o循環(huán)冷卻水在35C下的物性數(shù)據(jù)：pi=994kg/m3Cpi=4.08KJ/(kg.C)入j=0.626W/(m.C)|J=0.000725Pa.s4.2、計(jì)算總傳熱系數(shù)：4.2.1、熱流量mo=[(15.8X104)X103]/(30OX24)=21944Kg/hQo=moCpoto=21944X2.22X(140-40)=4.87X106KJ/h=1353KW4.2.1.2、平均傳熱溫差4.2.1.3、冷卻水用量W=Q/CAt=4.87X106/(4.08X(40-30))=119362Kg/hiopi4.2.2、總傳熱系數(shù)K心出魚二竺址空二274210.0007250626408x0_000725xlO50.0007250626408x0_000725xlO5Q4=0.023XWJ2X^^1°^X1—=4759W/(討.°C)殼程傳熱系數(shù)：假設(shè)殼程的傳熱系數(shù)ao=4(X?F/(m2.DC)污垢熱阻1^=0.000344^^C/W心=0.000172?%用管壁的導(dǎo)熱系數(shù)入=45W/(m.C)則總傳熱系數(shù)K為：

0.025喘+疇黯,0.000172+0.025喘+疇黯,0.000172+-二310JF/(re2°C)4.3、計(jì)算傳熱面積S'=Q/(KAt)=(1353X103)/(310X39)=111?9m2考慮15%的面積裕度，S=1?15XS'=128?7m24.4、工藝結(jié)構(gòu)尺寸4.4.1、管徑和管內(nèi)流速選用?25X2.5傳熱管(碳鋼)，取管內(nèi)流速p=1m/si4.4.2、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)-ZTt:=(119362/(994X3600)0.785X0.022X1=106?2?10根按單程管計(jì)算，所需的傳熱管長度為=128?7/(3?14X0?025X107)=15?32m按單程管設(shè)計(jì)，傳熱管過長，宜采用多管程結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)取傳熱管長L=6m,則該換熱管程數(shù)為=15.32/6=2.6~3管程傳熱管總根數(shù)N=107X3=321根4.4.3、平均傳熱溫差校正及殼程數(shù)平均傳熱溫差校正系數(shù)^140-40=1()40-3040-30P==0091140-30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%=0.82平均參憶=爭4二=0.82x39=32fC)4.4.4、傳熱管排列和分程方程方法采用組合排列法，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,則ot=1.25X25=31.25心32(mm)橫過管束中心線的管數(shù)嗎=1.19<^=1.19——=22根采用多管程結(jié)構(gòu)，取管板利用率n=0?7,則殼體內(nèi)徑為=1?05X一=723mm圓整可取D=800mm4.4.5、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?25X800=200(mm)故可取h=200(mm)取折流板間距B=0?3D，則B=0.3X800=240(mm),可取B為250mm。折流板數(shù)十""r-=-：6000/250-1=23塊折流板圓缺面水平裝配。4?4?6、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/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d==0.17m2取標(biāo)準(zhǔn)管徑為170mm4.5、換熱器核算4.5.1、熱量核算：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aB=0M6扌驗(yàn)嚴(yán)屮(比嚴(yán)當(dāng)量直徑，由正三角形排列得4(2^x0_0322-07X5x00252)4(2^x0_0322-07X5x00252)314x0025二0.020(m)殼程流通截面積凡=BD(1-色)0.025殼程流通截面積凡=BD(1-色)0.025=0?24X0?8X=0.042m殼程流體及雷諾數(shù)為u=m/sRe=0?02X0.176X825/0?000715=4062m/s0普蘭特準(zhǔn)數(shù)粘度校正粘度校正a=0?36X(0?140/0?02)X40620?55X11?34X1=547W/(m2?°C)4?5?2、管程對(duì)流傳熱系數(shù)管程流通截面積S=0.785X0.022X107=0?0336m2i管程體流速u=(119362/(3600X994))/0.0336=0.992m/siRe=0.02X0.992X994/0.000725=27201.3普蘭特準(zhǔn)數(shù)=4^x1^x0.725x10-=4_?30.626a=0.023X(0.626/0.02)X27201.30.8X4.730.4=4730.2W/(m2?°C)4.5.3、傳熱系數(shù)K查有關(guān)文獻(xiàn)知管外側(cè)污垢熱阻：=0.000112m1rc/W管內(nèi)側(cè)污垢熱阻：弘=0.000344m2.dC/?F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A=45W/(m.K)KK==365.34.5.4、傳熱面積SS=Q/(KAt)=1353X103/(365.3X32)=115.7m2該換熱器的實(shí)際傳熱面積SpS=ndL(N-n)=3.14X0.025X6X(321-22)=140.8m2p0c該換熱器的面積裕度為xlOO%xlOO%=(140.8-115.7)/115.7=21.69％傳熱面積裕度合適，該換熱器能夠完成生產(chǎn)任務(wù)4.5.5、換熱器內(nèi)流體的流動(dòng)阻力管程流動(dòng)阻力Ft=1.4Ns=1Np=3由Re=27201傳熱管相對(duì)粗糙度0.01/20=0.0005，查莫狄圖得入=0?032W/(mhC)流速u=0?992m/spf=994kg/m3所以△Pl=0.032X(6/0.02)X((0.9922X994)/2)=4733Pa△P2=3X994X0.9922/2=1479PaZ=(4733+1479)X1.4X3Xl=26091Pa<10sPa△Pi管程流動(dòng)阻力在允許的范圍之內(nèi)殼程流動(dòng)阻力為閔=(宓+aA)環(huán)Ns=1Fs=1.15流體流經(jīng)管束的阻力F=0.5f=5.0XRe-o.228=5X4062-0.228=0.7520n=22N=23u=0.176m/scB0迅二丄Nr十1)■寸=0.5X0.752X22(23+1)X825X0.1762/2=2537P