換熱器課程設計---列管式換熱器的選型循環(huán)有機液的冷卻(編輯修改稿)
2025-06-26 01:59 本頁面
【文章內容簡介】 m ℃ R=(T1T2)/（ t2t1） =(6550)/()= P=(t2t1） /(T1t1) =()/(6525)= 按單殼程，雙管程進行計算，對逆 流傳熱溫差 △ tm／ 進行校正 由 R 和 P查溫度差校正系數(shù)圖，得 ＆ △ t=，可行 ∴△ tm=＆ △ t△ tm／ ==(℃ ) 湄洲灣職業(yè)技術學院 2020 屆畢業(yè)設計（論文） 2 ＆ △ t=,故可選用單殼程列管換熱器。 初步估計一個總傳熱速率常數(shù) K 估 ，計算傳熱面積 A 估 ，確定管程數(shù)根據(jù)管內為水 ,殼程為有機液 ,K 值范圍為 290～ 698Ｗ／ m2. ℃ ， 初選 Ｋ 估 ＝ 450Ｗ／ m2.℃ 則估算傳熱面積為： A 估 ＝Ｑ／Ｋ 估 △ tm＝ 105/450=（ m2） 取管內水流速度為 m/s2 選用 Φ25*，管中心距 t=32mm 單程管數(shù)為 n/=Vs/= WC /ρ=32 單程管長為 l=S/лd0 n/=32= 所以選擇管長為標準管長 L=6m,管程數(shù) NP=l/L=≈2(管程 ) 傳熱管總根數(shù) n=322=64（根 ) 管子的三角形排列 初選換熱器規(guī)格具體參數(shù) 表 2 換熱器具體參數(shù)： 殼徑 /mm 400 管子尺寸 Φ25 公稱壓力 /kpa 106 管長 /m 6 實際面積 /m2 管子總數(shù) 94 管程數(shù) 2 管子排列方式 正三角形 殼程數(shù) 1 折流擋板形式 圓缺形 換熱器的實際傳熱面積： A 實際 =nлd0()=94()= 該換熱器要求的總傳熱系數(shù)為： K 實際 =Q/A 實際 △ tm=105/=326Ｗ／ m2. ℃ 換熱面積核算 計算管程對流傳熱系數(shù) α 計算殼程對流穿熱系數(shù) 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.℃ ） 換熱器中心附近管排中流體流通截面積為 A0=hD(1d0/t)=()= h— 折流擋板間距，取 600mm。 D殼體直徑 通過管子排列計算出 D=。 t— 管中心距，對 Φ25 ， t=32mm Wh=40000Kg/h=Vh= Wh/ρ=U0= Vh /A0=（ m/s) 由正三角形排列 湄洲灣職業(yè)技術學院 2020 屆畢業(yè)設計（論文） 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范圍內，故可以用下式計算 α0 α0＝ (０ .３６ λ/de)（ Re0）０ .５５ Pr０ １／３ （ u/uw） =(5221)(103103/)1/3=771（ W/m.℃ ） 確定污垢熱阻 1） 確定污垢熱阻：根據(jù)經驗水的污垢熱阻為 Rsi=.℃ /W 有機物的污垢熱阻可取 Rs0=.℃ /W 2） 求總傳熱系數(shù) Ｋ =１／（１／ α0＋ Rs0＋ δd0／ λdm+Rsid0/di+ d0/αi di） =1/[1/771++()/(45)++(19350.02)] =376（Ｗ／ m2.℃ ) 核算傳熱面 積 A=Q/k△ tm=(376)= 所選擇的換熱器的面積裕度為 : (A 實際 A)/A=()/=%＞ 15% 則該換熱器傳熱面積的裕度符合要求。 管程和殼程壓力降的核算 計算管程壓強降 ∑⊿ pi=(⊿ p1+⊿ p2)FtNpNs 前已算出 ui=Rei=7551(湍流 ) 取碳鋼管壁粗糙度 ε為 ,則 ε/d=, 由內摩差系數(shù)查圖查得 λ= 則 ： ⊿ p1=λLρui 2/2 di =61000()2/2=910（ Pa） ⊿ p2=3ρui 2/2=31000()2/2=（ Pa） 對于 Φ25 mm的管子 , Ft=,且 Np=2, Ns=1 ∑⊿ pi=(⊿ p1+⊿ p2)FtNpNs=(910+)21=3379（
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