换热器计算步骤..
换热器设计步骤

(1)计算定性温度,确定物理常数:管程t ,壳程T 。
密度ρ,比热c p ,粘度µ,导热系数λ,T 壳程 , t 管程(2)计算对数平均温差,R=1221T T t t -- S=2111t t T t --,Q=W S C PS (T 1-T 2)= W I C Pi (t 2-t 1) 求出冷流体的流量W i (3)修正温差系数t m t t ε∆∆=∆假定总传热系数K, 列管式换热器中的总传热系数K 的经验值(4)下标i、o、m分别表示管内、管外和平均计算所需传热面积,根据传热面积选管径,管长,管心距,确定管根数N t 。
管径和管内流速 选用Φ25×2.5较高级冷拔传热管(碳钢),取管内流速管程数和传热管数 可依据传热管内径和流速确定单程传热管数Ns=24i Vd u π按单程管计算,所需的传热管长度为 L=po sA d n π按单程管设计,传热管长l ,宜采用多管程结构。
根据设计实际情况,采用非标设计,则换热器的管程数为Np=Ll传热管总根数 Nt=Ns*Np(5)计算壳程直径D s ,算出后根据具体情况决定直径D s 。
(6)分别计算管程与壳程的传热系数1.管程传热系数每程管侧的流路面积为A t =πdi2NT/4ntpassG i =Wt/atRe= di GI/µi查壳程传热系数与折流板圆缺关系图查出JH ,计算出hIh i = JHGICPi(cpµ/λ)-2/3(µ/µw)-0.14忽略粘度矫正µ/µw=12.壳程传热系数A.计算理想的管排传热系数hcB.计算JcC.计算JlD.计算JbE.计算JsF.计算hh 0=hcJcJlJbJsJr计算总传热系数核算总传热系数(7)1.计算管程与壳程的压力降p T =pt+pr+pn+pce= Gi 2/2ρ(1.5/ntpass+4FlS/di*1/Φtr+KC+KE+K)ntpassKC =0.3 KE=0.2 K=4 Φtr黏度校正系数Ret﹥2100,为(µ/µw)-0.14;Ret <2100,为(µ/µw)0.25 f为摩擦系数Ret﹥2100,为16/Ret;Ret <2100,为0.04/Ret0.162.计算壳程压力降BELL法管束中错流部分压力降+折流板缺口窗中压力降+进出口压力降。
换热器的传热及阻力计算

与顺流类似,逆流时:
1 exp NTU (1 Cr ) (1 Cr ) exp NTU (1 Cr )
当冷热流体之一发生相变时,相当于 Wmax ,即
CrLeabharlann Wm in Wm ax
0
,于是上面效能公式可简化为
1 exp NTU
当两种流体的热容相等时,即 公式可以简化为
q qm ax
W1t1 t1 Wmint1 t2
t1 t1 t1 t2
t1 t1 (t1 t2 ) ①
根据热平衡式得:W1(t1 t1) W2 (t2 t2 )
热容比
于是
t2
t2
W1 W2
(4) 对于有相变的换热器,如蒸发器和冷凝器,发生相变的 流体温度不变,所以不存在顺流还是逆流的问题。
T
TCond
x In 冷凝 Out
T
TEvap x In 蒸发 Out
利用平均温差法设计计算的步骤:
1、设计计算
(1)初步布置换热面,并计算出相应的总传热系数k (2)根据给定条件,由热平衡式求出进、出口温度中的那个
(a)由换热器冷热流体的进出口温度,按照逆流方式 计算出相应的对数平均温差;
(b)从修正图表由两个无量纲数查出修正系数
P t2 t2 、R t1 t1
t1 t '2
t2 t2
(c) 最后得出叉流方式的对数平均温差
tm (tm)
1-2、1-4等多流程管壳式换热器的修正系数 2-4、2-8等多流程管壳式换热器的修正系数
2、两种设计方法
(1)平均温差法 (2)效率单元数法(-NTU)法
完整版换热器计算步骤

完整版换热器计算步骤第一步:确定换热器的基本参数在进行换热器计算之前,需要明确换热器的基本参数,包括所需的换热面积、流体质量流量以及进出口温度等。
这些参数将用于后续的计算。
第二步:确定传热系数换热器的传热系数是换热器计算的重要参数,它表示单位面积上传热的能力。
传热系数的计算可以根据换热器类型采用不同的方法,例如,对于壳管式换热器,可以采用Dittus-Boelter公式或Sieder-Tate公式等。
第三步:计算热负荷根据所需的换热量和传热系数,可以计算出热负荷。
热负荷表示单位时间内从一个流体传递给另一个流体的热量。
第四步:计算流体流量通过热负荷和已知的输入输出温度差,可以计算出流体的质量流量。
流体流量对换热器设计有重要影响,要合理确定。
第五步:计算换热面积在确定了热负荷和流体流量之后,可以通过换热器传热系数来计算所需的换热面积。
换热面积越大,换热效果越好,但对于实际应用来说,换热面积也需要在经济和操作上进行合理的限制。
第六步:确定流体速度流体速度对于换热器的设计和操作都有重要影响。
在实际应用中,需要保证流体速度能够使流体在换热器中均匀流动,并且尽量避免过高或过低的速度。
第七步:校核换热器尺寸换热器的尺寸必须满足设计要求和操作要求。
在校核换热器尺寸时,需要考虑到换热面积、流体速度、壳管或管束结构以及换热器的材料等因素。
第八步:确定换热器传热管的数量换热器传热管的数量是换热器计算中的重要参数。
根据已知的流体流量和传热系数,可以计算出所需的传热管数量。
此外,传热管的直径和长度也需要根据实际应用情况进行确定。
第九步:计算换热器的压力损失换热器的压力损失是通过流体流动过程中所发生的阻力造成的。
压力损失的计算涉及到换热器的结构和材料、流体的速度和粘度等因素。
通过计算压力损失,可以为换热器的实际运行提供参考依据。
第十步:优化设计方案根据以上计算结果,可以对换热器的设计方案进行优化。
通过对不同参数进行适当调整,可以得到满足工程要求和经济要求的最佳设计方案。
换热器换热效率计算方法

换热器换热效率计算方法换热器是一种用于将热能从一个物质传递到另一个物质的装置。
换热器的性能通常通过换热效率来衡量,换热效率定义为传递到热能的比例。
计算换热器换热效率的方法取决于具体的换热器类型和应用场景,下面将介绍几种常见的方法。
1.热交换系数法热交换系数法是一种用于计算传热器换热效率的常见方法,适用于常压下的换热器。
根据传热学的基本原理,换热器的换热效率可以通过比较两种流体之间的传热系数来计算。
传热系数越大,换热器换热效率越高。
具体的计算方法可以根据传热器的结构和工况来确定,一般需要测量流体的温度和流量信息,以及传热表面的几何尺寸和材料等参数。
2.热损失法热损失法是一种常用的计算换热器换热效率的方法,适用于壳管式换热器等换热表面较大的设备。
该方法通过测量进出口流体的温度、流量和热损失等参数来计算换热器的换热效率。
具体的计算方法包括传热率计算、对流换热系数计算和换热器传热面积计算等步骤,最终根据能量平衡可以求得换热器的换热效率。
3.效能法效能法是一种常用的计算换热器换热效率的方法,适用于热力性能较为稳定的换热器。
该方法通过测量进出口流体的温度、流量和热损失等参数来计算换热器的换热效率。
具体的计算方法包括换热系数计算、传热量计算和换热器有效传热面积计算等步骤,最终根据能量平衡可以求得换热器的换热效率。
4.热平衡法热平衡法是一种常用的计算换热器换热效率的方法,适用于热力性能较为复杂的换热器。
该方法通过建立换热器的热平衡方程,考虑不同传热方式的作用,计算进出口流体的温度、流量和热损失等参数,最终根据能量平衡可以求得换热器的换热效率。
总之,换热器的换热效率计算方法多种多样,具体的计算方法需要根据换热器的类型、工况和性能等因素来确定。
在实际应用中,需要综合考虑换热器的传热特性、流体性质和操作条件等因素,选择合适的计算方法,并注意测量数据的准确性和计算过程中的误差控制,以获得可靠的换热效率结果。
完整版换热器计算步骤

完整版换热器计算步骤换热器是一种常见的热交换设备,常用于将热能从一个流体传递给另一个流体。
换热器的设计需要进行一系列的计算步骤,以确保其正常运行和高效工作。
下面是一个完整版的换热器计算步骤,包括设计要素、计算公式和实际操作。
设计要素:1.温度:确定进口和出口的流体温度2.流量:计算流体的质量流量,即单位时间内通过换热器的物质量3.效率:计算换热器的传热效率,即输入热量与输出热量之间的比值4.压降:计算流体在换热器中的压降,以确保流体能够正常流动计算步骤:1.确定换热器的类型:换热器可以分为三类,即管壳式换热器、管束式换热器和板式换热器。
选择适合的类型要考虑流体的性质、压力、温度和流量等因素。
2.确定流体的物性参数:包括热导率、比热容和密度等参数。
这些参数可以通过查阅资料或实验测量得到。
3.计算传热面积:传热面积是换热器的一个重要参数,可以通过传热率和传热温差来计算。
传热率可以通过查表或经验公式计算得到。
4.计算输出温度:根据换热器的效率和输入温度,可以计算出输出温度。
效率可以根据使用经验或理论估计。
5.计算流体的质量流量:通常需要根据应用的需求确定流体的质量流量。
质量流量可以通过测量或经验公式计算得到。
6.计算传热面积:传热面积决定了换热器的尺寸和成本,一般需要通过经验公式或计算得到。
7.计算压降:压降是换热器设计的一个关键参数,需要根据应用的压力要求和流体的性质计算得到。
压降过大会导致流体流速降低,影响传热效率。
8.确定流体流向:根据应用需求和设计要求选择流体的进出口方向。
实际操作:1.收集流体数据:收集流体的压力、温度和流量等数据。
2.计算换热面积:根据选择的换热器类型和待换热流体的数据,计算换热器的传热面积。
3.计算输出温度:根据输入温度、效率和换热器的传热特性,计算输出温度。
4.计算质量流量:根据应用需求和设计要求计算流体的质量流量。
5.计算压降:根据流体的性质和流动条件计算压降。
6.确定流体流向:根据应用需求和设计要求确定流体的进出口方向。
板式换热器设计选型计算方法和步骤

序号12、符号名称单位热侧冷侧ρ密度kg/m³ρh ρcCp 定压比热kJ/kg·℃Cph Cpcλ导热系数W/m·℃λh λc v 运动粘度㎡/s Vh Vc Pr 普朗特数Prh Prc345678拟定初值的办法有两种,即当流程法和不等流程法,其判别条件如下:V1/V2<2时采用等流程法;V1/V2≥2时采用不等流程法。
1)等流程法:先假设热侧流速Wb或冷侧流速Wc中任意一个值,再由VhWc=VcWh计算出另一个值。
对水--水换热介质,一般W取0.2~0.6m/s2)不等流程法:设Z=V1/V2≥2,先假定Wh和Wc中的任一个值,再按一下二式中的一个计算出另一个值WcVh=ZVcWh(当Vh>Vc时)ZWcVh=VcWh(当Vh<Vc时)计算对数平均温度(1)对流量大允许压力降小的情况应选用阻力小的板型,反之,选用阻力大的板型;(2)根据流体压力和温度情况选用可拆卸式或电焊式;(3)不宜选用单板面积太小的板片,以免板片数量过多,板间流速偏小,降低传热系数。
估算传热面积F'(㎡)F'=Q'/K'∆tm选择板型选择台数(1)大中型换热站可选2~3台最多不超过4台(2)选2台时,其每台的热负荷Q=0.6~0.7Q'选3台时,Q=0.4~0.5Q'拟定板间流速初值式中:μ---运动粘度,kg·s/㎡g----重力加速度,m/s²∆tm=(∆大-∆小)/㏑(∆大/∆小)℃当∆大≈∆小时。
可用算术平均温差代替,即∆tn=(∆大+∆小)/2℃计算热负荷Q=Vh·ρh·Cph(θ1-θ2)=Vc·ρc·Cpc(t1-t2)计算项目计算方法物性参数查处冷热流体平均温度的物性参数若Pr查不到,按Pr=3600Cpμg/λ计算设计条件冷热流体的有关参数;体积流量m³/h;进口温度℃;出口温度℃;允许压力降MPa9 10 11 1213 14 1516 17计算实际换热面积F(㎡)F=(2N·n-1)f计算冷热侧压降∆P'c,∆P'h∆P=EuρW2Nx10-6,MPaEu=bRe d考虑积垢对阻力的影响,乘以1.2系数则:∆Pc=1.2∆Pc'∆Ph=1.2∆Ph'计算传热系数K K=(1/αc+1/αh+Rρ+R fc+R fh)-1计算冷热介质的单程流道数n=V/3600SW计算流程数N N=(Fm/f-1)/2n法,其判别条件如下:V1/V2<2时采用等流程法;V1/V2≥2时采用不等流程法。
换热器热力设计方案计算

换热器热力设计方案计算
热力设计方案计算是确定换热器的尺寸和参数的重要步骤,这些参数
包括换热面积、换热系数、热传导方程等。
以下是一个换热器热力设计方
案计算的示例,详细说明了计算的步骤和方法。
首先,需要确定换热器所需的换热面积。
常用的计算方法是根据传热
方程来确定,传热方程为:
Q=U*A*ΔT
其中,Q是换热器的传热量,U是换热器的总传热系数,A是换热面积,ΔT是换热器的温度差。
通常情况下,需要根据实际工艺条件和热传
导方程来确定ΔT的值。
接下来,需要计算换热器的总传热系数U。
总传热系数是由换热器的
导热系数和对流传热系数组成的。
导热系数是指换热器材料的导热性能,
可以根据材料的热导率和厚度来计算。
对流传热系数是指流体在管内和管
外的传热性能,可以根据换热器的流体流速、壁面温度和换热器的材料来
计算。
在计算总传热系数U时,需要注意传热系数的单位。
通常情况下,传
热系数的单位是一次性热量的传递能力,单位为W/(m²·K)。
传热系数越大,传热效果越好,换热器的尺寸就越小。
在计算换热面积A时,需要考虑多个参数,包括介质流量、介质温度、介质性质和管束的布置方式等。
需要根据实际工艺条件和设计要求来确定。
最后,需要根据计算结果来确定换热器的尺寸和参数。
根据计算的结果,可以选择合适的换热器型号和规格,满足工艺生产的需求。
总之,换热器热力设计方案计算是一个复杂的工程项目,需要考虑众多的参数和条件。
通过准确计算和合理选择,可以设计出满足工艺要求和性能要求的换热器。
板式换热器选型计算

板式换热器选型计算1.确定换热量首先需要确定板式换热器的换热量,也就是两种介质之间需要传递的热量。
根据实际工程需求和介质的热物性参数,计算出换热量的大小。
换热量的计算公式如下:Q = m * cp * ΔT其中,Q为换热量,m为流体的质量流量,cp为流体的平均比热容,ΔT为介质的温度差。
2.确定换热面积换热面积是决定换热器性能的重要参数之一、根据换热量和换热系数的关系,可以求得所需的换热面积。
换热面积的计算公式如下:A=Q/U其中,A为换热面积,U为换热系数。
3.确定换热器尺寸根据换热器的设计要求和性能参数,可以确定换热器的尺寸。
主要包括板片的长度和宽度,以及换热器的厚度。
根据实际工程需求和制造工艺的限制,确定合适的尺寸。
4.确定板片数量根据换热面积和单片换热面积,可以确定所需的板片数量。
根据实际工程需求和制造工艺的限制,确定合适的板片数量,通常采用偶数个板片。
5.确定流体通道确定流体通道是板式换热器选型计算的重要步骤。
根据介质的性质和换热条件,选择适合的流体通道方式,例如并流式、逆流式或交叉流式。
6.确定板片间距板片间距是决定流体通道宽度的参数,对换热器的性能具有很大的影响。
根据实际工程需求和制造工艺的限制,确定合适的板片间距。
7.确定流体速度流体速度是板式换热器选型计算中的关键参数之一、根据换热器设计要求和流体性质,确定合适的流体速度,通常根据实际工程经验进行估算。
8.确定板片材料根据介质的性质和工艺要求,选择合适的板片材料。
常见的板片材料有不锈钢、钛合金、镍合金等,需要根据介质的腐蚀性和温度要求进行选择。
以上是板式换热器选型计算的主要内容和方法。
在实际工程中,需要根据具体的需求和工艺要求,进行详细的计算和分析,以确定最适合的板式换热器规格和参数。
同时,还需要考虑工艺的可行性和经济性,选择合适的设备。
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第2章工艺计算2.1设计原始数据2.2管壳式换热器传热设计基本步骤(1)了解换热流体的物理化学性质和腐蚀性能(2)由热平衡计算的传热量的大小,并确定第二种换热流体的用量。
(3)确定流体进入的空间(4)计算流体的定性温度,确定流体的物性数据(5)计算有效平均温度差,一般先按逆流计算,然后再校核(6)选取管径和管流速(7)计算传热系数,包括管程和壳程的对流传热系数,由于壳程对流传热系数与壳径、管束等结构有关,因此,一般先假定一个壳程传热系数,以计算K,然后再校核(8)初估传热面积,考虑安全因素和初估性质,常采用实际传热面积为计算传热面积值的1.15~1.25倍l(9)选取管长N(10)计算管数T(11)校核管流速,确定管程数D和壳程挡板形式及数量等(12)画出排管图,确定壳径i(13)校核壳程对流传热系数(14)校核平均温度差(15)校核传热面积(16)计算流体流动阻力。
若阻力超过允许值,则需调整设计。
2.3 确定物性数据2.3.1定性温度由《饱和水蒸气表》可知,蒸汽和水在p=7.22MPa、t>295℃情况下为蒸汽,所以在不考虑开工温度、压力不稳定的情况下,壳程物料应为蒸汽,故壳程不存在相变。
对于壳程不存在相变,其定性温度可取流体进出口温度的平均值。
其壳程混合气体的平均温度为:t=420295357.52+=℃(2-1)管程流体的定性温度:T=3103303202+=℃根据定性温度,分别查取壳程和管程流体的有关物性数据。
2.3.2 物性参数管程水在320℃下的有关物性数据如下:【参考物性数据无机表1.10.1】表2—2壳程蒸气在357.5下的物性数据[1]:【锅炉手册饱和水蒸气表】表2—32.4估算传热面积 2.4.1热流量根据公式(2-1)计算:p Q Wc t =∆ 【化原 4-31a 】 (2-2)将已知数据代入 (2-1)得:111p Q WC t =∆=60000×5.495×310 (330-310)/3600=1831666.67W式中: 1W ——工艺流体的流量,kg/h ;1p C ——工艺流体的定压比热容,kJ/㎏.K ;1t ∆——工艺流体的温差,℃;Q ——热流量,W 。
2.4.2平均传热温差根据 化工原理 4-45 公式(2-2)计算:1212ln m t t t t t ∆-∆∆=∆∆ (2-3) 按逆流计算将已知数据代入 (2-3)得:()()()()121242033031029541.86420330ln ln 310295m t t t t t ---∆-∆∆===∆-∆-℃式中: m t ∆——逆流的对数平均温差,℃;1t ∆——热流体进出口温差,℃;2t ∆——冷流体进出口温差,℃;图2-1 列管式换热器流型2.4.3传热面积根据所给条件选定一个较为适宜的K 值,假设K =400 W/m 2.K 则估算传热面积为:mt K QS ∆=(化工原理 式4-43) (2-4) 将已知数据代入 (2-3)得: 2m 39.10986.4140067.1831666t =⨯∆=m K Q S式中:S ——估算的传热面积,2m ;K ——假设传热系数,W/m 2.℃;m t ∆——平均传热温差,℃。
考虑的面积裕度,则所需传热面积为:28.12515.188.11215.1'm S S =⨯=⨯= (2-5)2.4.4热流体用量根据公式(2-4)计算:由化工原理热平衡公式p QW c t=∆ 将已知数据代入 (2-4)得: kg/h 68.17392)295420(033.367.1831666222=-⨯=∆=t C Q W p (2-6)式中Q ——热流量,W ;2p c ——定压比热容,kJ/㎏.℃;2t ∆——热流体的温差,℃; 2W ——热流体的质量流量,kg /h 。
2.5 工艺尺寸 2.5.1管数和管长1.管径和管流速根据红书 表3-2 换热管规格根据 红书 表3-4 取管流速s m i /1u = ⒉管程数和传热管数 依红书3-9式 un dqv 24π=,可根据传热管径和流速确定单管程传热管数758.74102.047.70967.164n 22≈=⨯⨯==ππu d qii v s (根) (2-7) 式中qv——管程体积流量,s 3m ;n ——单程传热管数目;i d ——传热管径,mm ; u ——管流体流速,sm 。
按单管程计算,依红书3-10,所需的传热管长度为 ()m nd A sop 3.2175025.08.125L =⨯⨯==ππ (2-8)式中 L ——按单程管计算的传热管长度,mA p——传热面积,2m ;do——换热管外径,m 。
按单管程设计,传热管过长,则应采用多管程,根据本设计实际情况,采用非标准设计,现取传热管长m l 6=,则该换热器的管程数为456.363.21≈===l L N p (管程)(2-9) 传热管总根数300475=⨯=⨯=Nn N psT(根) (2-10)式中, 0d ——管子外径,m ;'T N ——传热管总根数,根;0d ——管子外径,m ;3.换热器的实际传热面积,依据红书3-12,203.1413006025.014.3m lN d A T =⨯⨯⨯==π (2-11)式中,。
换热器的实际传热面积换热器的总传热管数;----A N T2.5.2平均传热温差校正及壳程数选用多管程损失部分传热温差,这种情况下平均传热温差校正系数与流体进出口温度有关,其中按红书3-13a 3-13b1221T T R t t -==-热流体的温差冷流体的温差 (2-12)2111t t P T t -==-冷流体的温差两流体最初温差 (2-13)将已知数据代入(2-12)和(2-13)得:12214202950.75330310T T R t t --===-- 21113303100.22420310t t P T t --===-- 按单壳程,四管程结构,红书图3-7,查得校正系数[1]:图2-2 温差校正系数图0.96t ε∆=;平均传热温差 按式(2-9)计算:m t t t ε∆∆=∆塑 (2-14)将已知数据代入(2-9)得:0.9641.8640.2m t t t C ε∆∆=∆=⨯=。
塑 式中 :m t ∆——平均传热温差,℃; t ε∆——校正系数;t ∆塑——未经校正的平均传热温差,℃。
由于平均传热温差校正系数大于0.8,同时壳程流量较大,故取单壳程合适。
传热管排列方式:采用正三角形排列每程各有传热管75根,其前后官箱中隔板设置和介质的流通顺序按 化工设计 3-14 选取取管心距:01.28t d = (2-15) 则管心距:m m 322528.1d 28.1o =⨯=⨯=t根据标准选取为 32mm : 隔板中心到离其最近一排管中心距mmt s 22623262=+=+=(2-16)各程相邻传热管的管心距为2s=44mm 。
每程各有传热管75根,其前后管箱中隔板设置和介质的流通顺序按图2-4选取。
图2-3组合排列法图2-4 隔板形式和介质流通顺序⒌壳体径采用多管程结构,壳体径可按式计算。
正三角形排列,4管程,取管板利用率为0.70.8~.60==ηη,取,则壳体径为 )mm (5.6957.03003205.105.1=⨯⨯==ηNTtD . (2-17) 式中:D ——壳体径,m; t ——管中心距,m;NT——横过管束中心线的管数按卷制圆筒进级挡圆整,取为D=700mm 。
2.5.3 折流板管壳式换热器壳程流体流通面积比管程流通截面积大,为增大壳程流体的流速,加强其湍动程度,提高其表面传热系数,需设置折流板。
单壳程的换热器仅需要设置横向折流板。
采用弓形折流板,弓形折流板圆缺高度为壳体径的20%~25%,取25%,取则切去的圆缺高度为:0.25700175h =⨯=mm (2-18) 故可取h =180mm取折流板间距D B 3.0=,则)(2107003.0mm B =⨯= (2-19) 可取为B=250mm 。
折流板数N B(块)折流板间距传热管长231-25060001-===N B (2-20)折流板圆缺面水平装配。
化工设计 图3-15图2-5 弓性折流板(水平圆缺)2.5.4其它附件拉杆拉杆数量与直径:由化工设计表4-7 表4-8 该换热器壳体径为700mm ,故其拉杆直径为φ16拉杆数量为6个。
2.5.5接管依据化工原理 式1-24 ,壳程流体进出口接管:取接管水蒸气流速为=u 1 4.42m/s ,则接管径为 )(219.042.48.283600173934V 4D 111m u =⨯⨯⨯==ππ)( (2-21) 圆整后可取径为=D 1150mm 。
管程流体进出口接管:取接管液体流速为=u 21m/s ,则接管径为)(173.017.7093600600004V 4D 222m u =⨯⨯⨯==ππ)( 圆整后取管径为D 2=180mm 。
式中:D ——接管径,m ;u ——流速,/m s ;V ——热、冷流体质量流量,kg/s 。
2.6换热器核算 2.6.1 热流量核算2.6.1.1 壳程表面传热系数壳程表面传热系数用克恩法计算,见式 红书3-2214.0)(Pr31Re55.0136.0o ηηλαwd e= (2-22) 当量直径,依式红书 3-32b 计算:d d t oo e ππ)423(4d 22-=(2-23)将已知数据代入 (2-23)得 :)(020.0025.0)025.04032.023(4)423(4d 2222m d d t o oe =⨯⨯-⨯=-=ππππ 式中 e d —当量直径,m ; t —管心距,m ; 0d —管外径,m 。
壳程流通面积依红书式3-25计算)1(StBD d o o-=)(038.0)032.0025.01(7.025.0)1(2m t BD d S o o=-⨯⨯=-=22(1)d s BD t =- (2-24) 式中 B —折流板间距,m ;D —壳体径,m ; t —管心距,m ;do—管径,m ;So—壳程流通面积,2m 。
依据红书计算步骤,壳程流体流速及其雷诺数 分别为415.4038.0)8.283600(17393S u o o =⨯==V o (m/s ) (2-25)72.1132751045.228.28415.402.0u d Re6=⨯⨯⨯==-μρe o (2-26) 普朗特数122.1=Pr黏度校正 1)(14.0≈ηϖη 壳程表面传热系数℃)(⋅=⨯⨯⨯==23155.01o W/m 5.6821122.111327602.00606.036.014.0)(Pr31Re55.036.0ηηλαwed(2-27) 式中 2u —壳程流体流速,/m s ;2s —壳程流通面积,2m ; ρ—密度,3/kg mm —热流体的质量流量,/kg h 。