化工原理課程設(shè)計(jì)-列管式換熱器ppt課件

1、化工原理課程設(shè)計(jì)列管式換熱器l1、換熱器類型的選擇l2、流動(dòng)空間的選擇l3、流速確實(shí)定l4、流動(dòng)方式的選擇 l5、流體出口溫度確實(shí)定 一、設(shè)計(jì)方案確實(shí)定二、列管式換熱器的構(gòu)造三、列管式換熱器設(shè)計(jì)計(jì)算固定管板式換熱器固定管板式換熱器管束銜接在管板上，管板與殼體焊接。l1、換熱器類型的選擇優(yōu)點(diǎn)：1傳熱面積比浮頭式換熱器大20%-30%；2旁路漏流較水；3鍛件運(yùn)用較少；4沒有內(nèi)漏。缺陷：1不適用于換熱管與殼程圓筒的熱膨脹變形差很大的場(chǎng)所，管板與管頭之間易產(chǎn)生溫差應(yīng)力而損壞；為了減少熱應(yīng)力，通常在固定管板式換熱器中設(shè)置柔性元件如：設(shè)置膨脹節(jié)來吸收熱膨脹差2殼程無法機(jī)械清洗，不適用于殼程結(jié)垢的場(chǎng)所；3管

2、子腐蝕后呵斥連同殼體報(bào)廢，殼體部件壽命決議于管子壽命，故設(shè)備壽命相對(duì)較低。l適用的場(chǎng)所：l1管殼程金屬溫差不是很大的場(chǎng)所；l2殼程流體清潔，無需經(jīng)常抽出管束清洗的場(chǎng)所。浮頭式換熱器l兩端管板中只需一端與殼體固定，另一端可相對(duì)殼體自在挪動(dòng)，稱為浮頭。浮頭由浮頭管板、鉤圈和浮頭端蓋組成，是可拆銜接，管束可從殼體內(nèi)抽出。管束與殼體的熱變形互不約束，因此不會(huì)主生熱應(yīng)力。優(yōu)點(diǎn)：1)管束可以抽出，以方便清洗管程、殼程；2)殼程壁與管壁不受溫差限制；3)可在高溫、高壓下任務(wù)，普通溫度T450，P 6.4MPa;4)可用于結(jié)垢比較嚴(yán)重的場(chǎng)所;5)可用于管程腐蝕場(chǎng)所.缺陷:1)浮頭端易發(fā)生內(nèi)漏；2)金屬資料耗量

3、大，本錢高20%；3)構(gòu)造復(fù)雜?？捎玫膱?chǎng)所：1管殼程金屬溫差很大場(chǎng)所；2殼程介質(zhì)易結(jié)垢要求經(jīng)常清洗的場(chǎng)所；U形管式換熱器lU形換熱器的典型構(gòu)造如圖。這種換熱器的構(gòu)造特點(diǎn)是，只需一塊管板，管束由多根U形管組成，管的兩端固定在同一塊管板上，管子可以自在伸縮。當(dāng)殼體與U形換熱管有溫差時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：管束可抽出來機(jī)械清洗；管束可抽出來機(jī)械清洗；殼體與管壁不受溫差限制；殼體與管壁不受溫差限制；可在高溫、高壓下任務(wù)，普通適用于可在高溫、高壓下任務(wù)，普通適用于T500，P 10MPa;4)可用于殼程結(jié)垢比較嚴(yán)重的場(chǎng)所可用于殼程結(jié)垢比較嚴(yán)重的場(chǎng)所;5)可用于管程易腐蝕場(chǎng)所可用于管程易腐蝕場(chǎng)所.

4、缺陷缺陷:1)在管子的在管子的U型處易沖蝕，應(yīng)控制管內(nèi)流速型處易沖蝕，應(yīng)控制管內(nèi)流速;2)管程不適用于結(jié)垢較重的場(chǎng)所管程不適用于結(jié)垢較重的場(chǎng)所;可用的場(chǎng)所可用的場(chǎng)所:1)管程走清潔流體管程走清潔流體;2)管程壓力特別高管程壓力特別高;3)管殼程金屬溫差很大管殼程金屬溫差很大,固定管板換熱器連設(shè)置膨脹節(jié)都無法固定管板換熱器連設(shè)置膨脹節(jié)都無法滿足要求的場(chǎng)所滿足要求的場(chǎng)所.l2、流動(dòng)空間的選擇3、流速確實(shí)定4、流動(dòng)方式的選擇 l除逆流和并流之外，在列管式換熱器中冷、熱流體還可以作各種多管程多殼程的復(fù)雜流動(dòng)。當(dāng)流量一定時(shí)，管程或殼程越多，外表傳熱系數(shù)越大，對(duì)傳熱過程越有利。但是，采用多管程或多殼程必導(dǎo)

5、致流體阻力損失，即保送流體的動(dòng)力費(fèi)用添加。因此，在決議換熱器的程數(shù)時(shí)，需權(quán)衡傳熱和流體保送兩方面的損失。 5、流體出口溫度確實(shí)定 l假設(shè)換熱器中冷、熱流體的溫度都由工藝條件所規(guī)定，那么不存在確定流體兩端溫度的問題。假設(shè)其中一流體僅知進(jìn)口溫度，那么出口溫度應(yīng)由設(shè)計(jì)者來確定。例如用冷水冷卻一熱流體，冷水的進(jìn)口溫度可根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍鉁貤l件作出估計(jì)，而其出口溫度那么可根據(jù)經(jīng)濟(jì)核算來確定：為了節(jié)省冷水量，可使出口溫度提高一些，但是傳熱面積就需求添加；為了減小傳熱面積，那么需求添加冷水量。兩者是相互矛盾的。普通來說，水源豐富的地域選用較小的溫差，缺水地域選用較大的溫差。不過，工業(yè)冷卻用水的出口溫度普通不宜高于

6、45，由于工業(yè)用水中所含的部分鹽類如CaCO3、CaSO4、 MgCO3和MgSO4等的溶解度隨溫度升高而減小，如出口溫度過高，鹽類析出，將構(gòu)成傳熱性能很差的污垢，而使傳熱過程惡化。假設(shè)是用加熱介質(zhì)加熱冷流體，可按同樣的原那么選擇加熱介質(zhì)的出口溫度。二、列管式換熱器的構(gòu)造l1、管程構(gòu)造換熱管規(guī)格和陳列的選擇 換熱管直徑越小，換熱器單位體積的傳熱面積越大。因此，對(duì)于干凈的流體管徑可取小些。但對(duì)于不干凈或易結(jié)垢的流體，管徑應(yīng)獲得大些，以免堵塞。思索到制造和維修的方便，加熱管的規(guī)格不宜過多。目前我國(guó)試行的系列規(guī)范規(guī)定采用 和 兩種規(guī)格。 l按選定的管徑和流速確定管子數(shù)目，再根據(jù)所需傳熱面積，求得管子

7、長(zhǎng)度。實(shí)踐所取管長(zhǎng)應(yīng)根據(jù)出廠的鋼管長(zhǎng)度合理截用。我國(guó)消費(fèi)系列規(guī)范中管長(zhǎng)有1.5m，2m，3m，4.5m，6m和9m六種，其中以3m和6m更為普遍。同時(shí)，管子的長(zhǎng)度又應(yīng)與管徑相順應(yīng)，普通管長(zhǎng)與管徑之比，即L/D約為46 l管子的陳列方式有等邊三角形和正方形兩種。與正方形相比，等邊三角形陳列比較緊湊，管外流體湍動(dòng)程度高，外表傳熱系數(shù)大。正方形陳列雖比較松散，傳熱效果也較差，但管外清洗方便，對(duì)易結(jié)垢流體更為適用。 管板 固定管板式換熱器的兩端管板采用焊接方法與殼體銜接固定。 管板的作用是將受熱管束銜接在一同，并將管程和殼程的流體分隔開來 。封頭和管箱封頭 用于直徑小的殼體。管箱 用于直徑大的殼體，也

8、叫分配室。用以分配液體和起封頭的作用。壓力較低時(shí)可采用平蓋，壓力較高時(shí)那么采用凸形蓋，用法蘭與管板銜接。檢修時(shí)可拆下管箱對(duì)管子進(jìn)展清洗或改換。2、殼程構(gòu)造 l換熱器殼體的內(nèi)徑應(yīng)等于或稍大于(對(duì)浮頭式換熱器而言)管板的直徑。根據(jù)計(jì)算出的實(shí)踐管數(shù)、管徑、管中心距及管子的陳列方法等，可用作圖法確定殼體的內(nèi)徑。單管程單管程殼體 管心距普通是管外徑的管心距普通是管外徑的1.25倍倍多管程多管程折流擋板 l安裝折流擋板的目的是為提高管外外表傳熱系數(shù)，為獲得良好的效果，擋板的外形和間距必需適當(dāng)。折流擋板不僅可防止流體短路、添加流體流速，還迫使流體按規(guī)定途徑多次錯(cuò)流經(jīng)過管束，使湍動(dòng)程度大為添加。l常用的折流擋

9、板有圓缺形和圓盤形兩種，前者更為常用。切去的弓形高度約為外殼內(nèi)徑的1040，普通取25，過高或過低都不利于傳熱 。圓缺形 .圓盤形 兩相鄰擋板的間隔(板間距)h為外殼內(nèi)徑D的(0.21)倍。板間距過小，不便于制造和檢修，阻力也較大。板間距過大，流體就難于垂直地流過管束，使對(duì)流傳熱系數(shù)下降。 l我國(guó)系列規(guī)范中采用的擋板間距為：固定管板式有100mm，150mm，200mm，300mm，450mm，600mm，700mm七種浮頭式有100mm，150mm，200mm，250mm，300mm，350mm，450mm或480mm，600mm八種。 接納尺寸l換熱器中流體進(jìn)、出口的接納直徑按下式計(jì)算Vs

10、-流體的體積流量，m3/s；u -接納中流體的流速，m/s。 流速u的閱歷值為:對(duì)液體：u=1.52 m/s；對(duì)蒸汽：u=2050 m/s；對(duì)氣體：u=(1520)p/；式中p為壓強(qiáng)，單位為atm ；為氣體密度，單位為kg/m3傳熱計(jì)算 l給定的條件(1)熱流體的入口溫度T1、出口溫度T2；(2)冷流體的入口溫度t1 、出口溫度t2； 熱平衡方程式是反映換熱器內(nèi)冷流體的吸熱量與熱流體的放熱量之間的關(guān)系式。由于換熱器的熱散失系數(shù)通常接近1，計(jì)算時(shí)不計(jì)算散熱損失，那么冷流體吸收熱量與熱流體放出熱量相等 。三、列管式換熱器設(shè)計(jì)計(jì)算1、傳熱系數(shù)K l傳熱系數(shù)K是表示換熱設(shè)備性能的極為重要的參數(shù)，是進(jìn)展

11、傳熱計(jì)算的根據(jù)。K的大小取決于流體的物性、傳熱過程的操作條件及換熱器的類型等，K值通常可以由實(shí)驗(yàn)測(cè)定，或取消費(fèi)實(shí)踐的閱歷數(shù)據(jù)，也可以經(jīng)過分析計(jì)算求得 。列管式換熱器中列管式換熱器中K值大致范圍值大致范圍熱流體冷流體傳熱系數(shù)K/(WmK-1) 水輕油重油氣體水蒸汽冷凝水蒸汽冷凝低沸點(diǎn)烴類蒸汽冷凝高沸點(diǎn)烴類蒸汽冷凝水蒸汽冷凝水蒸汽冷凝水蒸汽冷凝 水水水水水氣體水水水沸騰輕油沸騰重油沸騰8501700340910602801728014204250303004551140601702000425045510201404252、平均溫度差 并流：逆流： 并流： 3、對(duì)流傳熱系數(shù)無相變對(duì)流傳熱系數(shù)相變4

12、、污垢熱阻 l 換熱器的傳熱外表在經(jīng)過一段時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)后，壁面往往積一層污垢，對(duì)傳熱構(gòu)成附加的熱阻，稱為污垢熱阻，這層污垢熱阻在計(jì)算傳熱系數(shù)K時(shí)普通不容忽視。由于污垢層的厚度及其熱導(dǎo)率不易估計(jì)，通常根據(jù)閱歷確定污垢熱阻。假設(shè)管壁內(nèi)、外側(cè)外表上的污垢熱阻分別用Rdi和Rd0表示，根據(jù)串聯(lián)熱阻疊加原那么 污垢熱阻Rd的大致范圍污垢熱阻Rd ii 流體流動(dòng)阻力(壓強(qiáng)降)的計(jì)算 l換熱器管程及殼程的流動(dòng)阻力，經(jīng)?？刂圃谝欢ㄔ试S范圍內(nèi)。假設(shè)計(jì)算結(jié)果超越允許值時(shí)，那么應(yīng)修正設(shè)計(jì)參數(shù)或重新選擇其他規(guī)格大換熱器。按普通閱歷，對(duì)于液體?？刂圃?04105Pa范圍內(nèi)，對(duì)于氣體那么以103104Pa為宜。此外，也可根據(jù)

13、操作壓力不同而有所差別，參考下表 換熱器操作壓力P(Pa)允許壓降P105 (表壓)0.1P0.5P5104 Pa(1) 管程流體阻力 管程阻力可按普通摩擦阻力公式求得。對(duì)于多程換熱器，其總阻力 pt等于各程直管阻力、回彎阻力及進(jìn)、出口阻力之和。普通進(jìn)、出口阻力可忽略不計(jì)，故管程總阻力的計(jì)算式為 每程直管阻力；每程回彎阻力式中 Pi、Pr-分別為直管及回彎管中因摩擦阻力引起的壓強(qiáng)降，N/m2Ft-結(jié)垢校正因數(shù)，無因次，對(duì)于252.5mm的管子，取為1.4， 對(duì)于192mm的管子，取為1.5；Np-管程數(shù)； Ns-串聯(lián)的殼程數(shù)。(2) 殼程流體阻力 現(xiàn)已提出的殼程流體阻力的計(jì)算公式雖然較多，但是

14、由于流體的流動(dòng)情況比較復(fù)雜，使所得的結(jié)果相差很多。下面引見埃索法計(jì)算殼程壓強(qiáng)的公式 Ps殼程總阻力損失，0P 流過管束的阻力損失， 流過折流板缺口的阻力損失， Fs-殼程阻力結(jié)垢校正系數(shù)，對(duì)液體可取Fs=1.15， 對(duì)氣體或可凝蒸汽取Fs=1.0； Ns-殼程數(shù)； 管束阻力損失 折流板缺口阻力損失 NB 折流板數(shù)目； NTc橫過管束中心的管子數(shù) 對(duì)于三角形陳列的管束， 對(duì)于正方形陳列的管束， 為每一殼程的管子總數(shù)； B - 折流板間距，m；D - 殼程直徑，m；U0 - 按殼程流通截面積或按其截面積 計(jì)算所得的殼程流速，m/s；F - 管子陳列方式對(duì)壓降的校正系數(shù)，對(duì)三角形陳列F=0.5， 對(duì)

15、正方形陳列F=0.3，對(duì)正方形斜轉(zhuǎn)45，F(xiàn)=0.4； f0 - 殼程流體摩擦系數(shù)iii 列管式換熱器的設(shè)計(jì)和選用的計(jì)算步驟總結(jié) l設(shè)有流量為mh的熱流體，需從溫度T1冷卻至T2，可用的冷卻介質(zhì)入口溫度t1，出口溫度選定為t2。由此知條件可算出換熱器的熱流量Q和逆流操作的平均推進(jìn)力。根據(jù)傳熱速率根本方程 mtKAQ當(dāng)Q和tm知時(shí)，要求取傳熱面積A必需知K，那么是由傳熱面積A的大小和換熱器構(gòu)造決議的?？梢?，在冷、熱流體的流量及進(jìn)、出口溫度皆知的條件下，選用或設(shè)計(jì)換熱器必需經(jīng)過試差計(jì)算，按以下步驟進(jìn)展。 1、初選換熱器的規(guī)格尺寸 l 初步選定換熱器的流動(dòng)方式，保證溫差修正系數(shù)大于0.8，否那么應(yīng)改動(dòng)

16、流動(dòng)方式，重新計(jì)算。l 計(jì)算熱流量Q及平均傳熱溫差tm，根據(jù)閱歷估計(jì)總傳熱系數(shù)K估，初估傳熱面積A估。l 選取管程適宜流速，估算管程數(shù)，并根據(jù)A估的數(shù)值，確定換熱管直徑、長(zhǎng)度及陳列 2、核算總傳熱系數(shù) l分別計(jì)算管、殼程外表傳熱系數(shù)，確定污垢熱阻，求出總傳系數(shù)K計(jì)，并與估算時(shí)所取用的傳熱系數(shù)K估進(jìn)展比較。假設(shè)相差較多，應(yīng)重新估算 3、計(jì)算傳熱面積并求裕度 l根據(jù)計(jì)算的K計(jì)值、熱流量Q及平均溫度差tm，由總傳熱速率方程計(jì)算傳熱面積A0，普通應(yīng)使所選用或設(shè)計(jì)的實(shí)踐傳熱面積AP大于A0。裕度的計(jì)算式為： 4、計(jì)算管、殼程阻力 l在選擇管程流體與殼程流體以及初步確定了換熱器主要尺寸的根底上，就可以計(jì)算

17、管、殼程流速和阻力，看能否合理?；蛘呦冗x定流速以確定管程數(shù)NP和折流板間距B再計(jì)算壓力降能否合理。這時(shí)NP與B是可以調(diào)整的參數(shù)，如仍不能滿足要求，可另選殼徑再進(jìn)展計(jì)算，直到合理為止。 l設(shè)計(jì)義務(wù)及操作條件設(shè)計(jì)義務(wù)及操作條件l處置才干：處置才干：10萬噸萬噸/年煤油年煤油l設(shè)備方式：列管式換熱器設(shè)備方式：列管式換熱器l操作條件操作條件l煤油：入口溫度煤油：入口溫度140，出口溫度，出口溫度40l冷卻介質(zhì)：自來水，入口溫度冷卻介質(zhì)：自來水，入口溫度30，出口溫度，出口溫度40l允許壓強(qiáng)降：不大于允許壓強(qiáng)降：不大于100kPal煤油定性溫度下的物性數(shù)據(jù)：密度煤油定性溫度下的物性數(shù)據(jù)：密度825kg/

18、m3，黏，黏度度7.1510-4Pa.s，比熱容，比熱容2.22kJ/(kg.)，導(dǎo)熱，導(dǎo)熱系數(shù)系數(shù)0.14W/(m.)l每年按每年按330天計(jì)，每天天計(jì)，每天24小時(shí)延續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)延續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn) 換熱器設(shè)計(jì) l一、確定設(shè)計(jì)方案 選擇換熱器的類型 兩流體溫度變化情況，熱流體進(jìn)口溫度140oC，出口溫度40oC；冷流體進(jìn)口溫度30oC，出口溫度40oC。該換熱器用自來水冷卻煤油，思索到清洗等各種要素，初步確定為固定管板式的列管式換熱器。流動(dòng)空間及流速確實(shí)定 由于冷卻水容易結(jié)垢，為便于清洗，應(yīng)使水走管程，煤油走殼程。從熱交換角度，煤油走殼程可以與空氣進(jìn)展熱交換，增大傳熱強(qiáng)度。選用252.5 mm的10號(hào)碳

19、鋼管。 l二、確定物性數(shù)據(jù)二、確定物性數(shù)據(jù)殼程煤油的定性溫度為T1=140C，T2=40C，T=(140+40)/2=90(C) 煤油90C下的有關(guān)物性數(shù)據(jù)如下:密度 o=800 kg/m3 定壓比熱容 Co=2.22 kJ/kgk導(dǎo)熱系數(shù) o=0.140 W/(mk)粘度 o=7.1510-4 Ns/m 管程水的定性溫度為t1=30C，t2=40C t=(30+40)/2=35(C) 水35C的有關(guān)物性數(shù)據(jù)如下:密度 i =994 kg/m3 定壓比熱容 C i =4.174 kJ/kgk導(dǎo)熱系數(shù) i =0.626 W/(mk)粘度 i =7.2510-4 Ns/m2 三、計(jì)算總傳熱系數(shù)三、

20、計(jì)算總傳熱系數(shù) 1.熱流量 q0=10104103/(33024)=12626.26(kg/h) Q0= m0Coto=12626.262.22(140-40) =2.8106 kJ/h=778.62(kw) 2.平均傳熱溫差 tm=(t1-t2 )/ln(t1/t2) =(140-40 )-(40-30 )/ln(140-40 )/(40-30 ) =39(C)其中t1=T1-t2，t2=T2-t1。qi =Q0/(C iti)=2.8106/4.174(40-30)=67154.6kg/h=18.65kg/s 3. 水用量32mttm=(t1-t2 )/ln(t1/t2) =(140-40

21、 )-(40-30 )/ln(140-40 )/(40-30 ) =39(oC)其中t1=T1-t2，t2=T2-t1。09. 0301403040P10304040140R傳熱平均溫差校正系數(shù)323982. 0mmtt按單殼程四管程構(gòu)造，溫差校正系數(shù)應(yīng)查有關(guān)圖表，但R=10的點(diǎn)在圖中難以讀出，因此相應(yīng)以1/R替代R，PR替代P，查同一線圖，=0.82，四、傳熱面積初值計(jì)算四、傳熱面積初值計(jì)算 取總傳熱系數(shù)K=500W/(m2 ?C)237 .48325001062.778mtKQAm取 規(guī)格的管子，5 . 225 一根管子面積 2311884. 031020mLdAi管子數(shù) 2581884.

22、 07 .481AANt按單程管計(jì)算，所需的傳熱管長(zhǎng)度為 386. 2260025. 014. 37 .48dnAL取260根 方案一管子中心距 取t=32mm mmdto25.312525. 125. 1選用一殼程四管程三角形管束陳列方式，L=3m， 采用多管程構(gòu)造，取板的利用率=0.6,那么殼體的內(nèi)徑為mmNtD6996 . 02603205. 105. 1圓整可取700mm。中心一行管束 2026019. 119. 1rNN 采用圓缺形折流板，取折流板圓缺高度為為殼體內(nèi)徑地25%，那么缺去的圓缺高度為h=0.25700=175mm，故可取h=170mm。 取折流板間距 B=0.3D，那么

23、 B=0.3700=210mm，可取B為200mm 折流板數(shù) NB=傳熱管長(zhǎng)/折流板間距-1=3000/200-1=14塊折流板圓缺面程度裝配。折流板數(shù)的計(jì)算管內(nèi)給熱系數(shù) 管截面積 22321020. 04260)1020(444mNdAti管內(nèi)流速 )/(94. 0020. 099465.181smAqui2577510725. 099494. 002. 0Re3du普朗特?cái)?shù) 71. 4628. 010725. 01008. 4Pr33du)/(443571. 42577502. 0626. 6023. 024 . 08 . 0iKmW管側(cè)傳熱系數(shù) 對(duì)于圓缺形折流板，可采用克恩公式當(dāng)量直徑，

24、由正三角形陳列得殼程流通截面積2000306. 0)032. 0025. 01 (7 . 02 . 0)1 (mtdBDS殼程流體流速及其雷諾數(shù)分別為smu/143. 00306. 0800)(360012626.2603206107.15800143. 0020. 0Re4-034.110.140 107.151022. 2Pr-43普朗特準(zhǔn)數(shù)為97.47934.11320602. 014. 036. 0)(31PrRe36. 03155. 014. 055. 00wrd粘度校正傳熱核算取水的污垢熱阻為Rsi=3.4410-4 m2?K/W取煤油的污垢熱阻為Rso=1.7210-4 m2?K

25、/W管壁導(dǎo)熱系數(shù)為=45 W/(m?K) )/(33097.47911072. 1105 .22451025105 . 220251044. 310204435102511124333433KmWRddbddRddKosomoiosiiio（比假定K值相差較遠(yuǎn)，重新設(shè)計(jì) 取總傳熱系數(shù)K=500W/(m2 ?C)237 .48325001062.778mtKQAm取 規(guī)格的管子，5 . 225 一根管子面積 2313768. 061020mLdAi管子數(shù) 1293768. 07 .481AANt按單程管計(jì)算，所需的傳熱管長(zhǎng)度為 85. 4128025. 014. 37 .48dnAL取128根

26、方案二管子中心距 取t=32mm mmdto25.312525. 125. 1選用一殼程4管程三角形管束陳列方式，L=4.5m， 采用多管程構(gòu)造，取板的利用率=0.6,那么殼體的內(nèi)徑為mmNtD4906 . 01283205. 105. 1圓整可取500mm。中心一行管束 1412819. 119. 1rNN 采用圓缺形折流板，取折流板圓缺高度為為殼體內(nèi)徑地25%，那么缺去的圓缺高度為h=0.25500=125mm，故可取h=120mm。 取折流板間距 B=0.3D，那么 B=0.3500=150mm，可取B為150mm 折流板數(shù) NB=傳熱管長(zhǎng)/折流板間距-1=4500/150-1=19塊折

27、流板圓缺面程度裝配。折流板數(shù)的計(jì)算管內(nèi)給熱系數(shù)管內(nèi)給熱系數(shù) 管截面積 2232101005. 04128)1020(444mNdAti管內(nèi)流速 )/(87. 101005. 099465.181smAqui5127710725. 099487. 102. 0Re3du普朗特?cái)?shù) 71. 4628. 010725. 01008. 4Pr33du)/(784171. 45127702. 0626. 0023. 024 . 08 . 0iKmW管側(cè)傳熱系數(shù)管側(cè)傳熱系數(shù) 對(duì)于圓缺形折流板，可采用克恩公式當(dāng)量直徑，由正三角形陳列得殼程流通截面積200 0164. 0)032. 0025. 01 (5 .

28、015. 0)1 (mtdBDS殼程流體流速及其雷諾數(shù)分別為smu/267. 00164. 0800)(360012626.2608 .5974107.15800267. 0020. 0Re4-034.110.140 107.151022. 2Pr-43普朗特準(zhǔn)數(shù)為9 .67534.11597402. 014. 036. 0)(PrRe36. 03155. 014. 03155. 00wrd粘度校正傳熱核算傳熱核算取水的污垢熱阻為Rsi=3.4410-4 m2?K/W取煤油的污垢熱阻為Rso=1.7210-4 m2?K/W管壁導(dǎo)熱系數(shù)為=45 W/(m?K) )/(4359 .67511072

29、. 1105 .22451025105 . 220251044. 310207841102511124333433KmWRddbddRddKosomoiosiiio（比假定K值相近，試差終了 裕度計(jì)算裕度計(jì)算 所需換熱面積 2309 .55324351062.778mtKQAm實(shí)踐換熱器面積 230121.451285 . 4102514. 3mNLdA面積裕度 %1 .19%1009 .559 .5521.45%100001AAAH傳熱面積裕度不適宜，該換熱器不可以消費(fèi)義務(wù)。 取總傳熱系數(shù)K=500W/(m2 ?C)237 .48325001062.778mtKQAm取 規(guī)格的管子，5 .

30、225 一根管子面積 2313768. 061020mLdAi管子數(shù) 1293768. 07 .481AANt按單程管計(jì)算，所需的傳熱管長(zhǎng)度為 85. 4128025. 014. 37 .48dnAL取128根 方案三管子中心距 取t=32mm mmdto25.312525. 125. 1選用一殼程4管程三角形管束陳列方式，L=6m， 采用多管程構(gòu)造，取板的利用率=0.6,那么殼體的內(nèi)徑為mmNtD4906 . 01283205. 105. 1圓整可取500mm。中心一行管束 1412819. 119. 1rNN 采用圓缺形折流板，取折流板圓缺高度為為殼體內(nèi)徑地25%，那么缺去的圓缺高度為h=

31、0.25500=125mm，故可取h=120mm。 取折流板間距 B=0.3D，那么 B=0.3500=150mm，可取B為150mm 折流板數(shù) NB=傳熱管長(zhǎng)/折流板間距-1=6000/150-1=39塊折流板圓缺面程度裝配。折流板數(shù)的計(jì)算管內(nèi)給熱系數(shù)管內(nèi)給熱系數(shù) 管截面積 2232101005. 04128)1020(444mNdAti管內(nèi)流速 )/(87. 101005. 099465.181smAqui5127710725. 099487. 102. 0Re3du普朗特?cái)?shù) 71. 4628. 010725. 01008. 4Pr33du)/(784171. 45127702. 0626. 0023. 024 . 08 . 0iKmW管側(cè)傳熱系數(shù)管側(cè)傳熱系數(shù) 對(duì)于圓缺形折流板，可采用克恩公式當(dāng)量直徑，由正三角形陳列得殼程流通截面積2000164. 0)032. 0025. 01 ( 5 . 015. 0)1 (mtdBDS殼程流體流速及其雷諾數(shù)分別為smu/267. 00164. 0800