换热器计算步骤..

换热器计算步骤..

第2章 工艺计算
2.1设计原始数据

表2—1
名称 设计压力 设计温度 介质 流量
容器类别 设计
规范
单位 Mpa ℃ / Kg/h / /

壳侧 7.22 420/295 蒸汽、水
III

GB15

0

管侧 28 310/330 水 60000
GB15
0

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)选取管径和管内流速
(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
(9)选取管长 0l
(10)计算管数 TN
(11)校核管内流速,确定管程数
(12)画出排管图,确定壳径iD和壳程挡板形式及数量等
(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
密度 ρi-=709.7 ㎏/m3
定压比热容 cpi=5.495 kJ/㎏.K
热导率 λi=0.5507 W/m.℃
粘度 μi=85.49 μPa.s
普朗特数 Pr=0.853
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—3

密度 ρo=28.8 ㎏/m3
定压比热容 cpo=3.033 kJ/㎏.K
热导率 λo=0.0606 W/m.℃
粘度 μo=22.45 μPa.s
普朗特数 Pr=1.122

2.4估算传热面积
2.4.1热流量
根据公式(2-1)计算:

p
QWct
【化原 4-31a】 (2-2)
将已知数据代入 (2-1)得:

111p
QWCt
=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;

1
t
——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:

12
1
2
ln

m

ttttt


(2-3)

按逆流计算将已知数据代入 (2-3)得:




12

1
2

42033031029541.86420330lnln310295mttttt





℃

式中: mt——逆流的对数平均温差,℃;
1
t
——热流体进出口温差,℃;

2
t
——冷流体进出口温差,℃;
可按图2-1中(b)所示进行计算。

图2-1 列管式换热器内流型
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/m2.K则估算传热面积为:

mtKQS (化工原理 式4-43) (2-4)

将已知数据代入 (2-3)得: 2m39.10986.4140067.1831666tmKQS
式中:S——估算的传热面积,2m;
K——假设传热系数,W/m2.℃;

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'mSS (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

pQWct

将已知数据代入 (2-4)得:
kg/h68.17392)295420(033.367.1831666222tCQWp (2-6)

式中Q——热流量,W;
2p
c
——定压比热容,kJ/㎏.℃;

2
t
——热流体的温差,℃;

2
W
——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.管径和管内流速
根据红书 表3-2 换热管规格
表2-4
材料 钢管标准 外径厚度 /(mmmm) 外径偏差 /mm 壁厚偏差

碳钢 GB8163 252.5
20.0
%10%12

根据 红书 表3-4 取管内流速smi/1u
⒉管程数和传热管数

依红书3-9式 undqv24,可根据传热管内径和流速确定单管程传热管数
758.74102.047.70967.164n22udqiivs(根)
(2-7)
式中qv——管程体积流量,s3m ;
n
——单程传热管数目;
i
d
——传热管内径,mm;

u
——管内流体流速,sm。

按单管程计算,依红书3-10,所需的传热管长度为
mndAsop3.2175025.08.125L (2-8)

式中 L——按单程管计算的传热管长度,m

A
p
——传热面积,2m;

d
o
——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ml6,则该换热器的管程数为

456.363.21lLNp(管程) (2-9)
传热管总根数 300475NnNpsT(根) (2-10)
式中, 0d——管子外径,m;
'TN——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,
203.1413006025.014.3mlNdAT
(2-11)

式中,。换热器的实际传热面积换热器的总传热管数;ANT
2.5.2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 3-13b

1221TTRtt热流体的温差冷流体的温差 (2-12)

2111ttPTt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:
12
21

4202950.75330310TTRtt




21
11

3303100.22420310ttPTt




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
;

平均传热温差 按式(2-9)计算:

mttt塑 (2-14)

将已知数据代入(2-9)得:
0.9641.8640.2mtttC。塑

式中 :mt——平均传热温差,℃;
t——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:

01.28td (2-15)
则管心距:
mm322528.1d28.1ot
根据标准选取为 32mm:
隔板中心到离其最近一排管中心距

mmts22623262 (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

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工程热力学与传热学 第十八章 传热过程分析与换热器计算

工程热力学与传热学 第十八章 传热过程分析与换热器计算

Q = kA(t1 − t 2 ) = kA∆t m
热流体放出的热量 冷流体吸收的热量
′ ′ Q1 = q m1c1 (t1 − t1′) ′ ′ Q2 = q m c 2 (t 2′ − t 2 )
′ ′ ′ ′ q m1c1 (t1 − t1′) = q m 2 c 2 (t 2′ − t 2 )
A2 β = A1
肋片越高,肋距越小,肋化系 数就越大。
' 肋片与流体的换热量 α 2 (t w 2 − t f 2 ) A2 ' α 2 (t w 2 − t f 2 ) A2η f
ηf 为肋片效率 加肋侧与流体的换热量
' ' Q = α 2 (t w 2 − t f 2 ) A2' +α 2 (t w 2 − t f 2 2) A2η f ' ' A2' A2 = α 2 (t w 2 − t f 2 ) A2 ( + η f ) A2 A2
图9-6 交叉流换热器示意图
4)板式换热器。板式换热器由一组几何结构相同的平行薄平板叠加所 组成,两相邻平板之间用特殊设计的密封垫片隔开,形成一个通道,冷、 热流体间隔地在每个通道中流动。为强化换热并增加板片的刚度,常在平 板上压制出各种波纹。板式换热器中冷、热流体的流动有多种布置方式, 图9-7所示为1-1型板式换热器的逆流布置,这里的1-1型表示冷、热流体 都只流过一个通道。板式换热器拆卸清洗方便,故适合于含有易污染物的 流体(如牛奶等有机流体)的换热。
图9-4 简单的壳管式换热器示意图
为了提高管程流体的流速,在图9-4所示的换热器中,一端的封头里 加了 一块隔板,构成了两管程的结构,称为l-2型换热器(此处l表示壳程 数,2表示管程数)。图9-5所示是一个1-2型换热器的剖面图。

列管式换热器的设计与计算

列管式换热器的设计与计算

列管式换热器的设计与计算设计步骤如下:第一步:确定换热器的需求首先需要明确换热器的设计参数,包括流体的性质、流量、进出口温度、压力等。

这些参数将在后续的计算中使用。

第二步:选择合适的换热器型号根据设计参数和换热需求,选择合适的列管式换热器型号。

常见的型号包括固定管板式、弹性管板式、钢套铜管式等。

第三步:计算表面积根据流体的热传导计算表面积。

换热器的表面积是根据热传导定律计算得到的,公式为:Q=U×A×ΔT,其中Q为换热量,U为传热系数,A为表面积,ΔT为温差。

根据这个公式,可以计算出所需的表面积。

第四步:确定管子数量和尺寸根据所需的表面积和型号,确定换热器中管子的数量和尺寸。

根据流体的流速和换热需求,计算出每根管子的长度和直径。

第五步:确定管板和管夹的尺寸根据管子的尺寸,确定管板和管夹的尺寸。

管板和管夹是固定管子的重要部分,负责把管子固定在换热器中,保证流体的正常流动。

第六步:确定换热器的材质和厚度根据流体的性质和工作条件,确定换热器的材质和厚度。

常见的材质有不锈钢、碳钢、铜等。

通过计算流体的温度、压力和腐蚀性等参数,选择合适的材质和厚度。

第七步:校核换热器的强度对换热器的强度进行校核。

根据国家相关标准和规范,对换热器的强度进行计算和验证,确保其能够承受工作条件下的压力和温度。

第八步:制定施工方案和图纸根据设计结果,制定换热器的施工方案和详细图纸。

包括换热器的总体布置,管子的连接方式,焊接和安装步骤等。

上述是列管式换热器的设计步骤,下面将介绍列管式换热器的计算方法。

首先,需要计算流体的传热系数。

传热系数的计算包括对流传热系数和管内传热系数两部分。

对于对流传热系数,可以使用已有的经验公式或经验图表进行估算。

对于管内传热系数,可以使用流体的性质和流速等参数进行计算。

其次,根据传热系数和管子的尺寸,计算管子的传热面积。

管子的传热面积可以根据管子的长度和直径进行计算。

然后,根据热传导定律,计算换热器的传热量。

换热器热计算基础..

换热器热计算基础..

对于左侧对流换热 对于壁的导热
A1h1 tf1tw1
tf1tw1 1
t w 1 t w2
A1h1
A1
对于肋侧对流换热 A 2 h 2 t w 2 t f 2 A 2 h 2 t w 2 t f 2
根据肋片效率的定义式
f
A 2 h2tw 2tf2 A 2 h2tw 2tf2
2一种流体为单程,另一种流体以串联形式 与前一种流体多次交叉,其总趋势为顺 流。
3对其它流型平均温压的讨论,P18
五、加权平均温压
加权平均温压,P31
换热器的无因次量及其函数关系
在设•计性计算时(含校核性计算),其基本方程为: 传热方程式:Q=KF△tm=KFf(t1’,t1’’,t2’,t2’’) 热平衡方程式Q=W1(t1’-t1’’)=W2(t2’-t2’’) 共有7个量KF W1、W2、t1’、t1’’、 t2’、t2’’、,给出5 个量才能进行计算。 对设计性计算可采用上述温差法,对校核性计算应 采用本节的无因次法比较方便。
式表示的温差修正曲线绘于图7-5(a)、(b) 和 (c)中。
折流
• 折流:一流体沿一个方向流动,另一流 体反复改变方向称为简单折流。
• 若两流体均作折流,既有折流,又有错 流,称为复杂折流。
简单折流
•<1-2>型先逆后顺折流的平均温压
• <1-2>型先逆后顺折流的平均温压tmtm
=f(R,P)
1
Rh1
d1lh 1
tw1 tw2
1 ln d 2
2 l d1
tw1 tw2 R
d2lh2tw2tf2
tw2tf2tw2tf2
1
Rh2
d2lh2

蒸汽换热器的选型计算

蒸汽换热器的选型计算

蒸汽换热器的选型计算
1.确定工艺参数:首先需要明确工艺流体的性质和参数,包括蒸汽的
流量、温度和压力,以及被加热介质(如水、油等)的流量、温度和压力。

2.确定热负荷:根据工艺参数,计算蒸汽与被加热介质之间的热负荷,即单位时间内传递的热量。

热负荷通常使用功率单位表示,如千瓦(kW)。

3.确定换热系数:根据蒸汽和被加热介质的性质,确定蒸汽换热器的
换热系数。

换热系数是蒸汽换热器设计的重要参数,可以通过经验公式或
理论计算得到。

4.选择换热器型号:根据热负荷和换热系数,选择合适的蒸汽换热器
型号。

一般来说,蒸汽换热器可以分为壳管式、板式和管式等几种类型,
每种类型有不同的优缺点,需要根据具体情况进行选择。

5.计算换热面积:根据热负荷和换热系数,计算蒸汽换热器所需的换
热面积。

换热面积是换热器设计的关键参数,它决定了换热器的尺寸和热
效率。

6.设计换热器尺寸:根据换热面积计算结果,确定蒸汽换热器的尺寸。

换热器尺寸包括换热面积、管道/板片的数量和布置方式等。

7.考虑额外因素:除了上述基本步骤外,还需要考虑一些额外的因素,如换热器的材质、维护和清洁方式、压降限制等。

需要注意的是,蒸汽换热器的选型计算是一个复杂的过程,需要考虑
多个因素并进行详细的计算和分析。

对于一些复杂的工艺流程,可能需要
采用模拟计算或实验验证的方法来进行选型。

最后,选择合适的蒸汽换热器是确保工艺过程正常运行和提高能源利用率的重要环节,应根据实际情况和专业知识进行综合分析和决策。

换热器蒸汽耗量计算

换热器蒸汽耗量计算

换热器蒸汽耗量计算在工业生产中,换热器是一种常见的设备,用于将热能从一个流体传递到另一个流体,以实现能量的有效利用。

而蒸汽耗量的计算,对于换热器的设计和运行至关重要。

本文将以人类的视角,向您介绍如何计算换热器的蒸汽耗量。

我们需要明确蒸汽耗量的定义。

换热器蒸汽耗量是指单位时间内从蒸汽进入换热器的热量。

在实际计算中,我们可以使用以下公式来计算换热器的蒸汽耗量:蒸汽耗量 = 换热器的传热系数 × 换热面积 × (蒸汽进口温度 - 蒸汽出口温度)其中,换热器的传热系数是指换热器在传导热量方面的效率,换热面积是指换热器表面的总面积,蒸汽进口温度是指蒸汽进入换热器时的温度,蒸汽出口温度是指蒸汽离开换热器时的温度。

为了准确计算蒸汽耗量,我们需要首先确定换热器的传热系数。

传热系数受到多种因素的影响,包括流体的性质、流速、管道的材质等。

在实际应用中,我们可以通过实验或者经验公式来估算传热系数。

接下来,我们需要测量换热器的换热面积。

换热面积是指换热器内用于传递热能的表面总面积。

通常,换热器的设计中会包含换热面积的计算公式,我们可以根据这些公式来计算换热面积。

我们需要测量蒸汽进口温度和蒸汽出口温度。

这可以通过在换热器的进口和出口处安装温度传感器来实现。

确保测量时的准确性和稳定性是非常重要的。

通过以上步骤,我们就可以得到换热器的蒸汽耗量。

这个值可以帮助我们评估换热器的性能,并根据需要进行调整和优化。

因此,在实际应用中,准确计算蒸汽耗量是非常重要的。

总结起来,计算换热器的蒸汽耗量需要先确定传热系数,然后测量换热面积和蒸汽的进口出口温度。

通过这些数据,我们可以使用简单的公式来计算蒸汽耗量。

这个值对于换热器的设计和运行具有重要意义。

希望通过本文的介绍,能够帮助您理解换热器蒸汽耗量的计算方法,并在实际应用中能够准确计算和评估换热器的性能。

气气板式换热器选型计算

气气板式换热器选型计算

气气板式换热器选型计算1. 引言板式换热器是一种常见的换热设备,能够在不同流体之间传递热量。

气气板式换热器通常用于气体之间的热量传递,在许多工业场合得到广泛应用。

本文将介绍气气板式换热器的选型计算方法。

2. 换热器选型参数在进行气气板式换热器选型计算之前,需要确定一些换热器的基本参数,包括:•流体的热物性参数:如气体的比热容、摩尔质量等;•换热器的工作条件:如进出口温度、压力等;•换热器的设计要求:如换热面积、效率等。

3. 换热器的换热面积计算换热器的换热面积是选型计算中的一个重要参数。

根据传热原理,换热面积与传热系数、传热温差和传热量之间的关系可以表达为以下公式:$$ Q = U \\cdot A \\cdot \\Delta T $$其中,Q为传热量,Q为传热系数,Q为换热面积,$\\Delta T$为传热温差。

为了计算换热器的换热面积,我们需要先确定换热系数和传热温差。

换热系数可以通过换热器的类型和流体性质来确定,传热温差可以通过进出口温度来计算。

4. 换热器的效率计算换热器的效率是指实际传热量与理论传热量之比,用于评估换热器的性能。

换热器的效率可以根据不同的换热器类型和工况来计算。

以燃气锅炉的烟气冷凝换热器为例,其效率计算公式如下:$$ \\eta = \\frac{Q_r}{Q_s} $$其中,$\\eta$为效率,Q Q为实际传热量,Q Q为理论传热量。

5. 换热器的选型计算方法换热器的选型计算通常涉及到换热面积、换热系数、传热温差和效率等参数。

具体的选型计算方法如下:1.确定热物性参数:根据实际流体的性质,确定流体的热物性参数,如比热容、摩尔质量等。

2.确定工作条件:根据实际工况,确定换热器的进出口温度、压力等参数。

3.计算换热面积:根据传热方程,计算换热面积。

4.计算传热系数:根据换热器的类型和流体性质,计算传热系数。

5.计算传热温差:根据进出口温度,计算传热温差。

6.计算效率:根据换热器的类型和工况,计算换热器的效率。

水冷螺旋换热计算

水冷螺旋换热计算
水冷螺旋换热计算(Shell-and-tube heat exchanger design)主要包括以下几个步骤:
1. 确定换热器的位置和尺寸:根据现场条件和设计要求,确定换热器的安装位置和尺寸。

2. 确定流体的流量和性质:测量或确定流体的流量和性质,包括流体的温度、压力、质量流量等参数。

3. 确定换热器的传热系数:根据流体的性质以及壳管侧的壁温,计算换热器的传热系数。

4. 确定换热器的换热面积:根据换热条件和传热系数,计算换热器的换热面积。

5. 选择换热器的材料和结构:根据流体的性质、温度和压力等参数,选择适合的材料和结构,以确保换热器的可靠性和耐久性。

6. 确定管束的布置:根据换热器的尺寸和流体的流量等参数,确定管束的布置方式,包括螺旋状、对流状等。

7. 计算换热器的压力损失:根据流体的流量和管束的布置方式,计算换热器的
压力损失,以及泵的功率。

8. 进行换热器的热力学计算:根据流体的性质和温度等参数,进行换热器的热力学计算,包括平均温度差、传热率等。

9. 进行换热器的结构计算:根据换热器的尺寸和材料等参数,进行换热器的结构计算,包括强度、刚度等。

10. 进行换热器的性能评估:根据换热器的设计参数和性能要求,进行换热器的性能评估,并进行合理的调整和优化。

总之,水冷螺旋换热计算是一个复杂的过程,需要考虑多个因素和参数,并进行综合分析和计算,以确保换热器的设计满足工艺要求和安全要求。

换热器换热计算EXCEL程序

换热器换热计算EXCEL程序换热器是一种常见的工业设备,用于在不同介质之间传递热量。

换热过程的计算对于工程设计和设备选型非常重要。

在本文中,我们将介绍如何使用Excel编写一个简单的换热器换热计算程序。

首先,我们需要了解换热器的基本参数。

一个典型的换热器有两个流体流过,分别称为冷流体和热流体。

冷流体的进口温度为T1,出口温度为T2;热流体的进口温度为T3,出口温度为T4、我们还需要知道流体的流量,以及换热器的传热系数。

在Excel中,我们可以使用一些基本的函数来进行计算。

首先,我们可以使用IF函数来确定冷流体和热流体的进口温度。

假设冷流体的进口温度小于热流体的进口温度,我们可以使用以下公式:=IF(T1<T3,T1,T3)这个公式将返回较小的温度。

同样地,我们可以使用IF函数来确定冷流体和热流体的出口温度。

假设冷流体的出口温度大于热流体的出口温度,我们可以使用以下公式:=IF(T2>T4,T2,T4)这个公式将返回较大的温度。

接下来,我们可以使用基本的换热计算公式来计算换热器的换热面积。

假设冷流体和热流体的流量分别为m1和m2,传热系数为U,我们可以使用以下公式:Q=m1*Cp1*(T2-T1)=m2*Cp2*(T3-T4)Q=U*A*(T2-T1)=U*A*(T3-T4)其中Q表示热量的传递。

我们可以将这两个公式联立,解出换热面积A:A=Q/(U*(T2-T1))=Q/(U*(T3-T4))在Excel中,我们可以使用以下公式来计算换热面积A:=Q/(U*(T2-T1))这里的Q可以通过冷流体的流量和温度差来计算。

我们还需要提供传热系数U的数值,这通常需要根据换热器的类型和工况进行估算。

最后,我们可以使用Excel的图表功能来显示换热器的性能。

我们可以绘制冷流体和热流体的温度与换热器长度的关系图,以便更直观地了解它们之间的关系。

通过以上步骤,我们可以编写一个简单的换热器换热计算程序。

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。

管壳式热交换器计算

列管式换热器的设计计算列管式(管壳式)换热器的设计计算1.流体流径的选择哪一种流体流经换热器的管程,哪一种流体流经壳程,下列各点可供选择时参考(以固定管板式换热器为例)(1) 不洁净和易结垢的流体宜走管内,以便于清洗管子。

(2) 腐蚀性的流体宜走管内,以免壳体和管子同时受腐蚀,而且管子也便于清洗和检修。

(3) 压强高的流体宜走管内,以免壳体受压。

(4) 饱和蒸气宜走管间,以便于及时排除冷凝液,且蒸气较洁净,冷凝传热系数与流速关系不大。

(5) 被冷却的流体宜走管间,可利用外壳向外的散热作用,以增强冷却效果。

(6) 需要提高流速以增大其对流传热系数的流体宜走管内,因管程流通面积常小于壳程,且可采用多管程以增大流速。

(7) 粘度大的液体或流量较小的流体,宜走管间,因流体在有折流挡板的壳程流动时,由于流速和流向的不断改变,在低Re(Re>100)下即可达到湍流,以提高对流传热系数。

在选择流体流径时,上述各点常不能同时兼顾,应视具体情况抓住主要矛盾,例如首先考虑流体的压强、防腐蚀及清洗等要求,然后再校核对流传热系数和压强降,以便作出较恰当的选择。

2. 流体流速的选择增加流体在换热器中的流速,将加大对流传热系数,减少污垢在管子表面上沉积的可能性,即降低了污垢热阻,使总传热系数增大,从而可减小换热器的传热面积。

但是流速增加,又使流体阻力增大,动力消耗就增多。

所以适宜的流速要通过经济衡算才能定出。

此外,在选择流速时,还需考虑结构上的要求。

例如,选择高的流速,使管子的数目减少,对一定的传热面积,不得不采用较长的管子或增加程数。

管子太长不易清洗,且一般管长都有一定的标准;单程变为多程使平均温度差下降。

这些也是选择流速时应予考虑的问题。

3. 流体两端温度的确定若换热器中冷、热流体的温度都由工艺条件所规定,就不存在确定流体两端温度的问题。

若其中一个流体仅已知进口温度,则出口温度应由设计者来确定。

例如用冷水冷却某热流体,冷水的进口温度可以根据当地的气温条件作出估计,而换热器出口的冷水温度,便需要根据经济衡算来决定。

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