換熱器的傳熱系數(shù)k-文庫吧資料
2025-07-04 01:02本頁面
【正文】 供的。國內(nèi)管材生產(chǎn)規(guī)格，長度一般為：，2，3，5，6，9，12ｍ等。 我國列管式換熱器常采用無縫鋼管，規(guī)格為外徑壁厚，常用的換熱管的規(guī)格：φ192，φ25，φ383。 選用較小直徑的管子，可以提高流體的對流給熱系數(shù)，并使單位體積設(shè)備中的傳熱面積增大，設(shè)備較緊湊，單位傳熱面積的金屬耗量少，但制造麻煩，小管子易結(jié)垢，不易清洗，可用于較清潔流體。 管子總數(shù)是指圓整后的管子數(shù)減去拉桿數(shù)。 工程上常將列管式換熱器中管束所有管子的外表面積之和視為傳熱面積，由式（2－4）和式（2－5）進(jìn)行計算。 四、傳熱面積A的確定 當(dāng) 時近似按平壁計算，即：在用式（2－3）計算Ｋ值時，污垢熱阻 、 通常采用經(jīng)驗值，常用的污垢熱阻大致范圍可查《化工原理》相關(guān)內(nèi)容。 列管式換熱器中的總傳熱系數(shù)K的經(jīng)驗值冷流體熱流體總傳熱系數(shù)W/m2.℃水—水8501700水—氣體17280水—有機溶劑280850水—輕油340910水—重油60280有機溶劑—有機溶劑115340水—水蒸汽冷凝14204250氣體—水蒸汽冷凝30300水—低沸點烴類冷凝4551140水沸騰—水蒸蒸汽冷凝20004250輕油沸騰—水蒸汽4551020用式（2－3）進(jìn)行Ｋ值核算。表21由表2－1選取大致Ｋ值，當(dāng)設(shè)計對象的基準(zhǔn)條件（設(shè)備型式、雷諾準(zhǔn)數(shù)Re、流體物性等）與某已知Ｋ值的生產(chǎn)設(shè)備相同或相近時，則可采用已知設(shè)備Ｋ值的經(jīng)驗數(shù)據(jù)作為自己設(shè)計的Ｋ值。 一般要求 ＞，否則應(yīng)改用多殼程或者將多臺換熱器串聯(lián)使用。 對于錯流或折流的換熱過程，若無相變化，則要進(jìn)行溫差校正，即用公式（2－2）進(jìn)行計算。 （2—1）式中， 、 分別為大端溫差與小端溫差。 對于逆流或并流換熱過程，其平均溫差可按式（2－1）進(jìn)行計算： 在冷卻器或冷凝器中，冷卻劑的初溫應(yīng)高于被冷卻流體的凝固點；對于含有不凝氣體的冷凝，冷卻劑的終溫要求低于被冷凝氣體的露點以下5℃。 熱端溫差（大溫差）不小于20℃。 為合理確定介質(zhì)溫度和換熱終溫，可參考以下數(shù)據(jù)： 換熱終溫對換熱器的傳熱效率和傳熱強度有很大的影響。 一、換熱終溫的確定 列管式換熱器的工藝設(shè)計 四、繪制換熱器裝配圖五、提出技術(shù)要求六、編寫設(shè)計說明書第二節(jié) 三、編制計算結(jié)果匯總表 接管、接管法蘭選擇及開孔補強等。 折流板的選擇與計算。 管板尺寸確定。 換熱器封頭選擇。 1管程和殼程壓力降的計算。 校核平均溫度差D 。 包括管徑、管長、管子數(shù)、管程數(shù)、管子排列方式、殼體內(nèi)徑（需進(jìn)行圓整）等。 按經(jīng)驗或現(xiàn)場數(shù)據(jù)選取或估算Ｋ值，初算出所需傳熱面積。 計算定性溫度，確定流體的物性數(shù)據(jù)（密度、比熱、導(dǎo)熱系數(shù)等）。 選定載熱體，求出載熱體的流量。 作出流程簡圖。 一、工藝設(shè)計 推薦的設(shè)計程序 列管式換熱器設(shè)計第一節(jié)第二章 此外，其它因素(如加熱和冷卻介質(zhì)的用量，換熱器的檢修和操作)也不可忽視。它們之間往往是互相矛盾的。否則需另設(shè)K選值，重復(fù)以上計算步驟 。比較K得初始值和計算值，若K39。若壓強降不符合要求，要調(diào)整流速，再確定管程數(shù)或折流板間距，或選擇另一規(guī)格的設(shè)備，重新計算壓強降直至滿足要求為止。 2． 計算管、殼程壓強降 根據(jù)初定的設(shè)備規(guī)格，計算管、殼程流體的流速和壓強降。 (5) 依據(jù)總傳熱系數(shù)的經(jīng)驗值范圍，或按生產(chǎn)實際情況，選定總傳熱系數(shù)K選值。 (3) 確定流體在換熱器兩端的溫度，選擇列管式換熱器的型式；計算定性溫度，并確定在定性 溫度下流體的性質(zhì)?！?三、 列管式換熱器的選用和設(shè)計計算步驟 1． 試算并初選設(shè)備規(guī)格 (1) 確定流體在換熱器中的流動途徑?！ ∫话銇碚f，液體流經(jīng)換熱器的壓強降為 ～1atm，～。下面介紹埃索法計算殼程壓強Δpo的公式，即: (4127)式中 Δp1′流體橫過管束的壓強降，N/ ； Δp2′流體通過折流板缺口的壓強降，N/ ； Fs 殼程壓強降的結(jié)垢校正因數(shù)，無因次，對液體可取 ，對氣體或可凝蒸氣 而 (4128) (4129)式中 F管子排列方法對壓強降的校正因數(shù)，對正三角形排列F=，對正方形斜轉(zhuǎn)45176。一般進(jìn)、出口阻力可忽略不計，故管程總阻力的計算式為: （4125） 式中 ΔpΔp2分別為直管及回彎管中因摩擦阻力引起的壓強降，N/ ； Ft結(jié)垢校正因數(shù)，無因次，對于φ25， ，對φ192mm的管子，； Np管程數(shù)； Ns串聯(lián)的殼程數(shù)?！?10． 流體流動阻力(壓強降)的計算(1) 管程流體阻力 管程阻力可按一般摩擦阻力公式求得。目前 常用的金屬材料有碳鋼、不銹鋼、低合金鋼、銅和鋁等；非金屬材料有石墨、聚四氟乙烯和玻璃等。在高溫下一般材料的機械性能及耐腐蝕性能要下降。 接管尺寸 換熱器中流體進(jìn)、出口的接管直徑按下式計算，即: 式中Vs流體的體積流量， /s； u 接管中流體的流速， m/s?！?導(dǎo)流筒 殼程流體的進(jìn)、出口和管板間必存在有一段流體不能流動的空間(死角)，為了提 高傳熱效果，常在管束外增設(shè)導(dǎo)流筒，使流體進(jìn)、出殼程時必然經(jīng)過這個空間。 8．主要構(gòu)件 封頭 封頭有方形和圓形兩種，方形用于直徑小的殼體(一般小于400mm)，圓形用于大直徑 的殼體?！ 」茏影凑切闻帕袝r: (4123) 管子按正方形排列時: (4124) 式中n為換熱器的總管數(shù)。 另外，初步設(shè)計中也可用下式計算殼體的內(nèi)徑，即:
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