换热器设计计算步骤.doc

换热器设计计算步骤1. 管外自然对流换热2. 管外强制对流换热3. 管外凝结换热已知：管程油水混合物流量 G ( m3/d)，管程管道长度 L (m)，管子外径do (m)， 管子内径di (m)，热水温度 t ， 油水混合物进口温度 t1, 油水混合物出口温度 t2” 。1. 管外自然对流换热1.1 壁面温度设定首先设定壁面温度，一般取热水温度和油水混合物出口温度的平均值，tw ， 热水温度为t ，油水混合进口温度为 ，油水混合物出口温度为 。1.2 定性温度和物性参数计算管程外为水，其定性温度为 管程外为油水混合物，定性温度为 根据表1油水物性参数表，可以查得对应温度下的油水物性参数值一般需要查出的为密度( ),导热系数，运动粘度 ，体积膨胀系数a ，普朗特数Pr。表1 油水物性参数表水 t v a Pr10 999.7 0.574 0.000001306 0.000087 9.5220 998.2 0.599 0.000001006 0.000209 7.0230 995.6 0.618 0.000000805 0.000305 5.4240 992.2 0.635 0.000000659 0.000386 4.3150 998 0.648 0.000000556 0.000457 3.5460 983.2 0.659 0.000000478 0.000522 2.9970 997.7 0.668 0.000000415 0.000583 2.5580 971.8 0.674 0.000000365 0.00064 2.2190 965.3 0.68 0.000000326 0.000696 1.95100 958.4 0.683 0.000000295 0.00075 1.75油 t v a Pr10 898.8 0.1441 0.000564 659120 892.7 0.1432 0.00028 0.00069 333530 886.6 0.1423 0.000153 185940 880.6 0.1414 9.07E-05 112150 874.6 0.1405 5.74E-05 72360 868.8 0.1396 3.84E-05 49370 863.1 0.1387 0.000027 35480 857.4 0.1379 1.97E-05 26390 851.8 0.137 1.49E-05 203100 846.2 0.1361 1.15E-05 1601.3 设计总传热量和实际换热量计算为比热容 ， 为总体积流量 ， 分别为在油水混合物中油和水所占的百分比， 油水混合物温差， 为总的质量流量 。实际换热量Q0.9为换热器效率，1.1为换热余量。 逆流平均温差计算逆流平均温差Tn ，其中 和 分别为 和 中较大的差值和较小的差值 换热系数的初选在计算中要对换热系数K进行迭代，因此现初选换热系数K。则初选传热面积F总管数为 ， 管程换热系数 计算从传热学角度，管程内部属于强制对流换热。管程流通面积 管程流速 管程雷诺数 （ 的数值是按照1.2中油水混合物定性温度对应查得的数值）根据Re的大小判断管内油水混合物的流动状态为层流还是湍流一般Re104，即为湍流，Re104，即为湍流，Re104，即为湍流，Re104则为层流。(5) 管内湍流换热加热流体时n=0.4，冷却流体时n=0.3(6) 管内层流换热管程内换热系数 壳程换热系数 计算壳程的换热为强制对流换热现根据总的换热量，水的温差和比热可以计算出冷却水量 壳程流通面积Ds计算见4.0壳程流速 3壳程当量直径 壳程雷诺数 污垢热阻计算水侧油污油水混合物油污 塑料导热系数钢管导热系数