换热器设计计算浅析.docVIP

换热器设计计算步骤 管外自然对流换热 管外强制对流换热 管外凝结换热 已知：管程油水混合物流量 G ( m3/d)，管程管道长度 L (m)，管子外径do (m)， 管子内径di (m)，热水温度 t ℃， 油水混合物进口温度 t1’, 油水混合物出口温度 t2” ℃。 管外自然对流换热 壁面温度设定 首先设定壁面温度，一般取热水温度和油水混合物出口温度的平均值，tw ℃， 热水温度为t ℃，油水混合进口温度为℃，油水混合物出口温度为℃。 定性温度和物性参数计算 管程外为水，其定性温度为℃ 管程外为油水混合物，定性温度为℃ 根据表1油水物性参数表，可以查得对应温度下的油水物性参数值 一般需要查出的为密度 (),导热系数，运动粘度，体积膨胀系数a，普朗特数Pr。 表1 油水物性参数表 水tρλvaPr10999.70.5740.0000013060.0000879.5220998.20.5990.0000010060.0002097.0230995.60.6180.0000008050.0003055.4240992.20.6350.0000006590.0003864.31509980.6480.0000005560.0004573.5460983.20.6590.0000004780.0005222.9970997.70.6680.0000004150.0005832.5580971.80.6740.0000003650.000642.2190965.30.680.0000003260.0006961.95100958.40.6830.0000002950.000751.75 油tρλvaPr10898.80.14410.000564659120892.70.14320.000280.00069333530886.60.14230.000153185940880.60.14149.07E-05112150874.60.14055.74E-0572360868.80.13963.84E-0549370863.10.13870.00002735480857.40.13791.97E-0526390851.80.1371.49E-05203100846.20.13611.15E-05160 1.3 设计总传热量和实际换热量计算 为比热容，为总体积流量，分别为在油水混合物中油和水所占的百分比，油水混合物温差，为总的质量流量。 实际换热量Q 0.9为换热器效率，1.1为换热余量。 逆流平均温差计算 逆流平均温差ΔTn ℃， 其中和分别为和中较大的差值和较小的差值 换热系数的初选 在计算中要对换热系数K进行迭代，因此现初选换热系数K’。 则初选传热面积F’ 总管数为， 管程换热系数计算 从传热学角度，管程内部属于强制对流换热。 管程流通面积 管程流速 管程雷诺数（的数值是按照1.2中油水混合物定性温度对应查得的数值） 根据Re的大小判断管内油水混合物的流动状态为层流还是湍流 一般Re104，即为湍流，Re104则为层流。 管内油水混合物换热状态为湍流换热 加热流体时n=0.4，冷却流体时n=0.3 管内油水混合物换热状态为层流换热 管程内换热系数 壳程换热系数计算 壳程的换热为自然对流换热 相关物性参数见1.2查表计算所得，g为9.8. 常数C和n的选取见表2 壳程换热系数 当管外为纵向冲刷为L，当管外为横向冲刷为 污垢热阻计算 水侧油污 油水混合物油污 塑料导热系数 钢管导热系数 传热系数计算 计算所得值和前面1.5设计选取进行对比，如果一致则即为所求答案，如果不一致，则把计算所得代入1.5，再次计算。 2.0 管板计算 中心管排数 管间距 管板直径 管外凝结换热 壁面温度设定 首先设定壁面温度，一般取热水温度和油水混合物出口温度的平均值，tw ℃， 热水温度为t ℃，油水混合进口温度为℃，油水混合物出口温度为℃。 1.2定性温度和物性参数计算 管程外为水，其定性温度为℃ 管程外为油水混合物，定性温度为℃ 根据表1油水物性参数表，可以查得对应温度下的油水物性参数值 一般需要查出的为密度 (),导热系数，运动粘度，体积膨胀系数a，普朗特数Pr。 表1 油水物性参数表 水tρλvaPr10999.70.5740.0000013060.0000879.522