换热器计算Word版

1、换热器设计物性参数原料 进口的温度25，换热后的温度55，进口流量1.6539t/h 原料液的定性温度：T=（25+55）÷2=40 密度1= 900 kg/m3 比热容CP1=2.09 KJ/(Kg·) 热导率1=0.580 W/(m·) 粘度µ1 =0.00266 Pa·s 水 进入换热器的水温 90，换热后变为60 水的定性温度：T=（90+60）÷2=75 （75时） 密度0= 974.2 kg/m3 比热容CP2= 4.191KJ/(Kg·) 热导率0=0.671W/（m.K） 粘度µ0 =0.00038

2、06Pa.s估算传热面积所需热流量 加热水用量M0=Q1/CP1t1=103699.53÷4.191÷（90-60）=778.1kg/h=0.22kg/s平均传热温差：tm1=（90-25）-（60-55）/ln（65/5）=23.4传热面积：考虑15%的面积裕度 A=1.15A1=14.2m2 工艺结构尺寸设计对于甘油三酯为易结垢和并不是很洁净的流体，管径应取得大些，初步选用25×2.5传热管（碳素钢），取管内流速0.1 m/s。管程数和传热管数依据传热管内径和流速确定单程传热管数：按单管程设计，所需的传热管长度为： 按单管程的设计，传热管过长，应采用多管程结构

3、，采用标准设计，取管长l=6m，则该换热管的管程数为传热管总根数 n总=16×2=32平均传热温差校正及壳程数平均传热温差校正系数R=(9060)/ (5525)=1 =(5525)/ (9025)=0.462按单壳程，双管程结构，由冷、热流体的进、出口温度计算温差修正系数。值应大于 0.8，否则应改变流动方式，重新计算；温差修正系数由GB 151-1999管壳式换热器查图得。可得： 平均传热温差（）传热管排列和分程方法因壳程流体热水为不污性介质，正三角形排列可在相同的管板面积上排列较多的管子，管外流体湍动程度高，给热系数大。取管心距，则2531.2532 （mm）壳体内径采用多管程

4、结构，取管板利用率=0.7，则壳体的内径为取D=325mm折流板采用弓形折流挡板，取弓形折流板圆缺高度为壳体内径的25%，折流挡板间距为壳体内径的30%，则切去的圆缺高度为h=0.25× 325=81.25mmB=0.3D=0.3×325=97.5折流板数接管管程流体进出口接管：取接管内甘油三酯流速0.5m/s ，则接管内径为取标准管径为38 mm壳程流体进出口接管：取管外热水流速为 m/s，则接管内径为取标准管径为18 mm换热器核算 1热量核算（1）壳程对流传热系数 对圆缺形折流板，可采用克恩公式 当量直径，由正三角形排列得 m壳程流通面积壳程流体流速及其雷诺数分别为普

5、朗特准数 = W/（m·） 管程对流传热系数 管程流体流通面积管程流体流速及雷诺数普朗特数 W/（m·）（3）传热系数K循环热水的污垢热阻为 （m·/W）甘油三酯的污垢热阻为 （m·/W）碳素钢导热系数为 =51.8 W/(m·)（4） 传热系数 =111.2（5） 计算传热面积 该换热器的实际传热面积Ap 该换热器的面积裕度为 换热器内流体的流动阻力 1、管程流体阻力 ， ，按经验值取3 由Re=862.8，传热管相对粗糙度为/d=0.01/20=0.005，i =0.074 = = =（99.9+13.5）×1.5×1&

6、#215;2=340.2Pa2、 壳程流动阻力 ，流体流经管束的阻力 式中， F管子排列形式对压降的校正系数，对正三角形F0.5 f0壳程流体的摩擦系数，当Re>500时， nc横过管束中心线的管数，折流板间距B=0.0975m,折流板数NB=60，0=0.032ms流体流过折流板缺口的阻力 =总阻力 =该换热器的压降在合理的范围之内，故所设计的换热器合适。 换热器主要工艺结构参数和计算结构一览表换热器型式：固定管板式 工艺参数名称管程壳程物料名称原料油循环热水操作温度，（进出） 25/55 90/60定性温度 40 75流量，kg/h 1653.9 778.1比热容KJ/(Kg·) 2.09 4.191流体密度，kg/ m3 900 974.2黏度Pa·s 0.00266 0.00038热导率W/（m.K） 0.580 0.671普朗特数 9.585 2.377总传热系数，w/ m2 k 111.2对流传热系数，w/ m2 k 367.7 1067.9污垢系数，m2 k/w 0.000528 0.000176管程流动阻力，Pa 340.2 193.42程数 2