管壳式换热器计算表格.xls

符号单位计算公式或数据来源 1煤油进口温度 t1由题意 2煤油出口温度 t1由题意 3 冷却水进口温 度 t2由题意 4 冷却水出口温 度 t2由题意 5 煤油工作表压 力 p1MPa由题意 6 冷却水工作表 压力 p2Mpa由题意 7煤油流量 M1 kg/s由题意 8煤油定性温度tm1 9煤油比热cp1KJ/(kg)查物性表 10煤油密度1kg/m2 查物性表 11煤油黏度1kg/(ms)查物性表 12煤油导热系数1W/(m)查物性表 13煤油普朗特数Pr1- 14水的定性温度tm2 15水的比热cp2 KJ/(kg)查物性表 16水的密度2kg/m3查物性表 项目 原 始 数 据 流 体 的 物 性 参 数 22 2 30+40 = 2 tt 11 1 1 cp Pr 11 /21(5040 /2)tt 17水的导热系数2W/(ms)查物性表 18水的黏度2kg/(m)查物性表 19水的普朗特数Pr2- 20热损失系数L-取用 21传热量Qkw 22冷却水量M2kg/s 23 逆流时的对数 平均温差 t1m,c 24参数P及RP R 25温差修正系数-由型公式计算 26有效平均温差tm 27初选传热系数 KW/(m2)查参考资料 28估算传热面积 Fm2 29 管子材料及规 格 mm选用碳钢无缝钢管 m 30 管程内水的流 速 2m/s选用 31 管程所需流通 界面 Atm2 传 热 量 及 平 均 温 差 6 2 p1 2 2 719 104180 0.622 c Pr 1111 ( ) pL QM ctt 2222 /( ) p MQ ctt 1 , maxmin m c max max tt t t ln t 22 12 tt tt P 11 22 “ “ tt t R t 1 ,mm c tt * m Q F Kt 2 22 t M A 32每程管数n根 33每根管长lm 取标准长 34管子排列方式选 35管中心距smm由表2.3 36 分程隔板槽处 管中心距 lEmm由表2.3 37 平行于流向的 管距 spmm 38 垂直于流向的 管距 snmm 39拉杆直径mm由2.1.5节 40作草图 41 作图结果所得 数据 见草图 六边形层数a 一台管子数nt根 一台拉杆数根 见表2.7，估计壳体直径在 400700mm之间 一台传热面积m2 二台传热面积 Fm2 管束中心至最 外层管中心距 离 m由草图量出或算出 估 算 传 热 面 积 及 传 热 面 结 构 2 4 i At n d / 103.944/48 40.025 to lFnZd 30 p sscos sin30 n ss tt nnZ t ndl 2 t n dl 42管束外缘直径DLm0.2242+20.0125 43壳体内径DSm 按GB 151-1999规定，取标准 直径 44长径比 45管程接管直径D2mm 46管程雷诺数Re2 47管程换热系数2W/（m2 ） 48折流板形式选定 49 折流板缺口高 度 hm取h=0.25Ds 50 折流板的圆心 角 度 51折流板间距lsm 52折流板数目Nb块每根管长/折流板间距-1 53 折流板上管孔 数 个由图示可知 54 折流板上管孔 直径 dHm由 GB 151-1999 55 通过折流板上 管子数 根由图示可知 56 折流板缺口处 管数 根由图示可知 管 程 计 算 0.4890.00820.473Ds ,mm8,25. 625. 0 2 3 3 故且mmdb bDD Ls / s l D 22 2 2 Re i d 0.80.4 2 222 0.023RePr i d (0.2 0.1)(0.2 0.1)0.5 0.1 0.5 Ds 取 2 2 1.131000 M D 按钢管标准 取值 57折流板直径Dbm由 GB 151-1999 规定 58 折流板缺口面 积 Awgm2 59 错流区内管数 占总管数的百 分数 Fc 60 缺口处管子所 占面积 Awtm2 61 流体在缺口处 流通面积 Abm2 62 流体在两折流 板间错流流通 截面积 Acm2 63 壳程流通截面 积 Asm2 64壳程接管面积D1mm 65错流区管排数Nc排由图示可知 66 每一缺口内的 有效错流管排 数 Ncw排 67旁流通道数NE 68旁通挡板数Nss对选取 69 错流面积中旁 流面积所占分 数 Fbp 70 一块折流板上 管子和管孔间 泄露面积 Atbm2 71 折流板外缘与 壳体内壁间泄 露面积 Asbm2 壳 程 结 构 及 壳 程 计 算 2 12 (1)sin 422 s wg s Dh A D 2 (1) 8 o wttc d AnF bwgwt AAA () Lo cssL o Dd Al DD s sd sbc AAA 0.8 cw p h N s 1 / 2 bpsLE Esc FDDN l lA 1 ()(1) 2 tboHoct Ad ddF n 2 1 4 s DA 按计算，并由钢管标准 选择相近规格 ()2 arccos(1) 2 ssb sb s D DDh A D 12 2()sinarccos 22 ()2arccos() s c L ss LL Dh F D DhDh DD 72壳程雷诺数Re1 73 理想管束传热 因子 jH由图2.28 74 折流板缺口校 正因子 jc由图2.29 75 折流板泄露校 正因子 j1 76旁通校正因子jb 77壳程传热因子jo 78壳程质量流速Gskg/(m2s) 79壳侧壁面温度tw假定 80 壁温下煤油黏 度 w1kg/(ms)查物性表 81壳侧换热系数1W/(m2) 82水垢热阻rs,2(m2 )/W查有关资料 83煤油污垢热阻rs,1(m2)/W查有关资料 84管壁热阻 85传热系数KW/(m2 ) 86传热面积Fm2 87传热面积之比 F/F 88检验壳侧壁温tw1 需 用 传 热 面 积 1 1 1 Re o c M d A 2.30 sbtbsb csbtb AAA AAA 由及查图 2.31 ss bp c N F N 由及查图 1oHcb jj j j j 1 s s M G A 2/30.14 1 Pr(/) o spw j G c 1 ,1,2 12 11 oo ss ii dd Krr dd m Q F K t 11,1 1 () wmosm o ttKrt 89管内摩擦系数 fi 查表2.35 90管侧壁温tw2假定 91 壁温下水的黏 度 w2kg/(ms)查物性表 92沿程阻力PiPa 93回弯阻力PrPa 94 进出口连接管 阻力 PNPa 95 两台管程总阻 力 PtPa 96 理想管束摩擦 系数 f k-查图2.36 97 理想管束错流 段阻力 PbkPa 98 理想管束缺口 处阻力 PwkPa 99旁路校正系数Rb-查图2.38 100 折流板泄露校 正系数 R1-查图2.37 101 折流板间距不 等的校正系数 Rs-间距相等，不需校正 102 壳程总阻力PsPa 103 两台的壳程总 阻力 PsPa 阻 力 计 算 2 0.14 2 4(/) 2 t iiw i L Pf d 2 4 2 t rt PZ 2 1.5 2 t N P tirN PPPP 2 0.14 1 2 1 4(/) 2 sc bkKw c M N Pf A 2 1 (20.6) 2 s wkcw bc M PN A A 2sP 1 (1) 2(1) s bbkbbwk cw bkbs c P NP RNPR N P RR N 数值备注 150 40 30 40 0.1 0.3 3.89 95 2.33 744 6.05E-04 0.1028 13.70121595 35 #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? 0.98 977.06686 #NAME? 41.70323914 0.083333333 11 0.93647666 39.05411012 280以外径为准 89.35101809 2520 2.5 1.1 #NAME? #NAME?#NAME? #NAME?4.5 等边三角形 32 44 27.712 16 16 6 #NAME? 4 #NAME? #NAME? 0.224 0.473 0.5 9合理 #NAME? 取标准值 1805 #NAME? #NAME? 弓形 0.125 120 0.25 17 116 0.0254 112 24 0.4890.00820.473Ds ,mm8,25. 625. 0 2 3 3 故且mmdb bDD Ls 2 2 1.131000 M D 按钢管标准 取值 0.4955 0.038394852 0.680316763 #NAME? #NAME? 0.03125 #NAME? #NAME? 2036 8 3.608545035 1 3 0.392 #NAME? 0.002356194 ()2 arccos(1) 2 ssb sb s D DDh A D 5148.056245 0.011 1.02#NAME? 0.75#NAME? 0.940.375 0.0079101 #NAME? 60 1.08E-03 #NAME? 0.0003