过程装备设计_第二章_列管换热器工艺设计.pptVIP

换热器的公称长度： 以传热管长度（m）作为换热器的公称长度。 传热管为直管时，取直管长度；传热管为U型管时，取U型管的直管段长度。 管内流速选择： 要求：应使流体处于稳定的湍流状态，即Re10000。 若流速过大，易引起管子强烈振动；流速过小，传热系数较小。 （六）管心距 管板上两传热管中心距离称为管心距。 （九）折流板和支撑板 雷诺数：Re0=deu0ρ/μ, μ0=V0/S0 式中V0 ——壳程流体的体积流量，m3/s S = BD(1-d0/t) S——壳程流通截面积； B ——折流板间距，m； D——壳体内径 d0 ——管子外径， m t ——管子间距，m 式3-22适用条件是Re=2×(103～106),弓形折流板圆缺高度为直径的1/4 若圆缺高度为其它值时，用图3-19求出传热因子jH,并用下式求出壳程表面系数 a0= jHλ/de(pr)1/3(μ/μw)0.14 （2）壳程为饱和蒸汽冷凝 水平管束冷凝 a*=a0(μ２／ρ２gλ3)1/3 式中 a*——无量纲冷凝表面传热系数 a0——冷凝表面传热系数，W/m2.K Re=4M/μ,M=m/Lns 式中 m——冷凝液质量流量，kg/s L——传热管长度，m ns——当量管束，m 3、污垢热阻和管壁热阻 管壁热阻取决于传热管壁厚度和材料，其值为 RW=b/λw 式中 b—传热管壁厚，m λw—管壁热导率，m.K/W 常用金属热导率见下表 4、换热器面积裕度 （二）传热管和壳体壁温核算 对于稳定的传热过程，若忽略污垢热阻，则有 式中 Q——换热器热流量,Ｗ Tm——热流体平均温度， ℃ Tw——热流体管壁温度， ℃ tm——冷流体平均温度， ℃ tw——冷流体管壁温度， ℃ αh ——热流体侧的表面传热系数，Ｗ／m2.K ac—冷流体侧的表面传热膜系数，Ｗ／m2.K Ah—热流体侧的传热面积，m2 Ac—冷流体侧的传热面积，m2 因此有 考虑污垢热阻影响 Ｒh，Rc—分别为热流体和冷流体污垢热,m2.K/W 一般情况下，管壁温度可取为： 当管壁热阻小，可忽略不计，则可依下式计算管壁温度 液体平均温度（过度流及湍流） Tm=0.4T1+0.6T2 tm=0.4t2+0.6t1 液体（层流阶段）及气体平均温度 Tm=1/2(T1+T2) tm=1/2(t1+t2) 式中 T1—热流体进口温度，℃ T2—热流体出口温度，℃ t1—冷流体进口温度，℃ t2—冷流体处口温度，℃ （三）换热器内流体阻力计算 1、管程阻力 管程流体阻力等于流体流经传热管直管阻力和换热器管程局部阻力之和，即 Δpt=(Δpi+ΔpT)NsNpFs 式中 △pi——单管程直管阻力 △Pr——局部阻力 Ns——壳程数 Np——管程数 △Pt——管程总阻力 Fs ——管程结垢校正系数，可近似取1.5 其中，直管阻力和局部阻力计算如下 △Pi= λil ρ u2/ 2di △Pr= ζ ρ u2/2 式中 λi—摩擦系数； l—传热管长度，m di—传热管内径,m；u—流体流速,m/s ρ—流体密度,kg/m3；ζ—局部阻力系数 2、壳程阻力 埃索法如下 △Ps=[△P0+ △Pi] Fs Ns 式中 △Ps—壳程总阻力，pa △P0—流体流过管束的阻力，pa △Pi—流体流过折流板缺口阻力pa Fs—壳程结垢校正系数（对液体为1.15，对气体为1.0） Ns—壳程数 第三节 再沸器工艺设计 一、再沸器 1.立式热虹吸式再沸器 2.卧