换热器课程设计---列管式换热器的选型循环有机液的冷却(编辑修改稿)

换热器课程设计---列管式换热器的选型循环有机液的冷却(编辑修改稿)内容摘要：

m ℃ R=(T1T2)/（ t2t1） =(6550)/()= P=(t2t1） /(T1t1) =()/(6525)= 按单壳程，双管程进行计算，对逆 流传热温差 △ tm／ 进行校正 由 R 和 P查温度差校正系数图，得 ＆ △ t=，可行 ∴△ tm=＆ △ t△ tm／ ==(℃ ) 湄洲湾职业技术学院 2020 届毕业设计（论文） 2 ＆ △ t=,故可选用单壳程列管换热器。 初步估计一个总传热速率常数 K 估 ，计算传热面积 A 估 ，确定管程数根据管内为水 ,壳程为有机液 ,K 值范围为 290～ 698Ｗ／ m2. ℃ ， 初选 Ｋ 估 ＝ 450Ｗ／ m2.℃ 则估算传热面积为： A 估 ＝Ｑ／Ｋ 估 △ tm＝ 105/450=（ m2） 取管内水流速度为 m/s2 选用 Φ25*，管中心距 t=32mm 单程管数为 n/=Vs/= WC /ρ=32 单程管长为 l=S/лd0 n/=32= 所以选择管长为标准管长 L=6m,管程数 NP=l/L=≈2(管程 ) 传热管总根数 n=322=64（根 ) 管子的三角形排列 初选换热器规格具体参数 表 2 换热器具体参数： 壳径 /mm 400 管子尺寸 Φ25 公称压力 /kpa 106 管长 /m 6 实际面积 /m2 管子总数 94 管程数 2 管子排列方式 正三角形 壳程数 1 折流挡板形式 圆缺形 换热器的实际传热面积： A 实际 =nлd0()=94()= 该换热器要求的总传热系数为： K 实际 =Q/A 实际 △ tm=105/=326Ｗ／ m2. ℃ 换热面积核算 计算管程对流传热系数 α 计算壳程对流穿热系数 α0i WC=20200/3600= （ kg/s） Vc=WC/ρc=（ m3/s） Ai= n/2лdi2/4=94/2=（ m2） ui=Vc/Ai=(m/s) Rei= di uiρi/μ=1000/=7551(湍流 ) Pri= CPμ/λ=1031103/= αi=（ λ/di） =（ ） （ 7551） （ ） =1935（ W/m.℃ ） 换热器中心附近管排中流体流通截面积为 A0=hD(1d0/t)=()= h— 折流挡板间距，取 600mm。 D壳体直径 通过管子排列计算出 D=。 t— 管中心距，对 Φ25 ， t=32mm Wh=40000Kg/h=Vh= Wh/ρ=U0= Vh /A0=（ m/s) 由正三角形排列 湄洲湾职业技术学院 2020 届毕业设计（论文） 3 de=4(√3t2/2лd02/4)/ лd0=4[√3()2/() 2/4]/= Re0= de U0ρ/μ=950/103=5221 Re0在 2103～１ １０ 6范围内，故可以用下式计算 α0 α0＝ (０ .３６ λ/de)（ Re0）０ .５５ Pr０ １／３ （ u/uw） =(5221)(103103/)1/3=771（ W/m.℃ ） 确定污垢热阻 1） 确定污垢热阻：根据经验水的污垢热阻为 Rsi=.℃ /W 有机物的污垢热阻可取 Rs0=.℃ /W 2） 求总传热系数 Ｋ =１／（１／ α0＋ Rs0＋ δd0／ λdm+Rsid0/di+ d0/αi di） =1/[1/771++()/(45)++(19350.02)] =376（Ｗ／ m2.℃ ) 核算传热面 积 A=Q/k△ tm=(376)= 所选择的换热器的面积裕度为 : (A 实际 A)/A=()/=%＞ 15% 则该换热器传热面积的裕度符合要求。 管程和壳程压力降的核算 计算管程压强降 ∑⊿ pi=(⊿ p1+⊿ p2)FtNpNs 前已算出 ui=Rei=7551(湍流 ) 取碳钢管壁粗糙度 ε为 ,则 ε/d=, 由内摩差系数查图查得 λ= 则 ： ⊿ p1=λLρui 2/2 di =61000()2/2=910（ Pa） ⊿ p2=3ρui 2/2=31000()2/2=（ Pa） 对于 Φ25 mm的管子 , Ft=,且 Np=2, Ns=1 ∑⊿ pi=(⊿ p1+⊿ p2)FtNpNs=(910+)21=3379（。