某三甘醇天然气脱水工艺设计——换热器设计计算

某三甘醇天然气脱水工艺设计——换热器设计计算内容摘要：

，换热器设计手册，得：  平均传 热温差为 ℃ mtm   由于平均传热温差校正系数大于 ，同时壳程流体流量较大，故取单壳程合适。 传热管排列和分程方法 采用组合排列法，即每程内均按正三角形排列，隔板两侧采用正方形排列。 见下图。 重庆科技学院 油气集输课程设计 设计计算及说明 6 图 组合排列法 取管心距 0t  ，则 mmP t  隔板中心到离其最近一排中心距离： mPZ t 22623262  各程相邻管的管心距为 44mm。 壳体直径 采用多管程结构，壳体直径估算。 取管板利用率  ，则壳体直径为： t  PD 所以去壳体直径 D=,此时壳壁厚 S取 10mm。 折流板 采用弓形折流板，取弓形折流板圆缺高度为壳体内径的 25%，则切去的圆缺高度为： 5 2  故可取 h=150mm 取折流板间距 B=200mm （ BD） ,则 折柳板数为 14120200001N  折流板间距 传热管长B 折流板厚度 5mm 折流板高度 70*D=320mm 接管 壳程流体进出 口接管：取接管内液体的流速为 smu /  ，则接管径为 D 1 = 4 q vp u = 4 180。 6 1 2 0 6 .9 6 / ( 3 6 0 0 180。 1 0 7 6 )3 .1 4 180。 1 .8 = 0 .1 0 5 7 mm 圆整后可取管内径为 200mm。 重庆科技学院 油气集输课程设计 设计计算及说明 7 管程流体进出口接管：取接管内液体流速 smu /  ，则接管内径为 D 2 = 4 180。 5 6 .3 6 184。 9 9 4 .33 .1 4 180。 1 .8 = 圆整后取管内径为 250mm。 其他附件尺寸的选择 管板 厚度 =3d/4=*25= 管子与管板的连接 胀接法 拉杆直径 12 最小拉杆数 4 支撑板厚度 8mm 换热器核算 管程对流传热系数 按下面公式计算 PrRe02 ii d  管程流体通截面积 222  sii ndA  管程流体流速 m /  isi AVu 3   iii ud 普兰特准数 P ri = C pl = 4 1 9 0 180。 0 .4 7 2 180。 1 0 30 .6 6 2 = 4 .9 5    20. 40. m92 99 W / iiiii d 壳程对流传热系数 使用公式： 重庆科技学院 油气集输课程设计 设计计算及说明 8 )( 31wed   （ ） 管子按正三角形排列，传热当量直径为 )() 3(4)42 3(4 20202md dPtd e    壳程流通截面积 )(32251(670200)1( 00 mPdBDS t  ） 壳程流体流速及其雷诺数分别为 smu / 0  430   普 朗特数 10800 330  黏度校正 )( w 13  )]/([ 2 CmW  传热系数 K 查表 *知污垢热阻 C / 24  iRs ， C / 25  oRs 管壁导热系数 )W /( ℃ 重庆科技学院 油气集输课程设计 设计计算及说明 9  ℃254 396W/13221111oomoioiiioRsdbdddRsddK 传热面积裕度 传热面积 2322250 mc tKQA 该换热器的实际传热面积 A 26 4 .0 6  ldnA o 则该换热器的面积裕度按式  cH A / CA 在 ～ 范围内，传热面积裕度合适，该换热器能完成生产任务。 故该换热器合适。 壁温核算 因管壁很薄，且管壁热阻很小，故壁温可按式 2121   。