天然气压缩机后冷却器计算

1、精品文档压缩机后冷却器换热计算一、天然气侧传热系数1. 天然气组分：CH4：94.9796%，C2H6：2.1445%，C3H8：0.3146%，C4H10：0.0996%，C5H12：0.0323% ，N2：0.2557% ， CO2：2.1161%2. 混合气体密度 （标况 ）：0.7656kg/Nm 33. 混合气体动力黏度 a：1.34421*10 -5Pa ·s4. 混合气体实际密度（工况）： 27.0399 kg/m 35. 天然气流量 Q:4000Nm 3/h=3062kg/h;6. 天然气进口温度 T1： 160 ；7. 天然气出口温度 T2： 40 ；8. 换热管直

2、径 d（外径）：16X1.5 ；换热管根数： 45 根9. 压缩机出口即换热器进口天然气压力 p：17kgf/cm 2（绝压 ）10. 天然气管内流速 v： 4000 ÷（X0.013 2÷4）÷45 ÷3600 ÷17=10.94m/s精品文档精品文档11. 雷诺数 Re：管内径 16X 流速 v10.94X 密度27.0399 ÷动力黏度a1.34421X10 -5÷1000=35210712. 273K 时各组分导热系数 W/m ·KCH4：0.03024，C2H6：0.01861，C3H8：0.01512，

3、C4H10：0.01349 ，C5H12：0.012，N2：0.02489 ，CO2：0.0137213. 取燃气进出口温度平均值计算在该温度下的导热系数 W/m ·KCH4：0.03866 ，C2H6：0.02451，C3H8：0.02005，C4H10：0.01829 ，C5H12：0.0162914. 混合气体导热系数 (W/m ·K)0.03813715. 普朗特数 Pr:天然气比热 2.2X1000X 混合气体动力黏度 1.34421X10 -5÷混合气体导热系数0.038137=0.775416.努谢尔特准数 Nu: 0.027XRe 0.8XPr1/

4、3=67917.天然气侧传热系数 h1: ÷dXNu=0.038137 ÷0.013X679=1991 W/m 2·K二、冷却水侧传热系数1. 冷却水进口温度 t1: 89.6 F o=32精品文档精品文档2. 冷却水出口温度 t2: 105 F o=40.556 3. 冷却水流量 q: 21000 kg/h=21m 3/h4. 流体流过管间最大截面积 As：折流板间距 0.35X 壳体直径 0.25X(1-换热管外径 0.016 ÷换热管中心距 0.025 )=0.0315m 25. 流体流速 uo：21÷0.0315 ÷3600=

5、0.185m/s6. 壳程当量直径 de ：2÷0.019-0.019=0.0172m7. 水侧传热系数 h2：÷÷720X10 6)0.55X5 1/3X(720 ÷300) -0.14=7483 W/m 2·K三、管壁传热1.采用不锈钢管的导热系数 m:16.3 W/m ·K2.采用碳钢管的导热系数 m: 52 W/m·K精品文档精品文档四、总传热系数 K不锈钢：K=1(/ 1/h1+管壁厚度 0.0015/16.3+1/h 2+管外污垢热阻 0.000172+ 管内污垢热阻 0.000174 ) = 877.9W/m 2 ·K五、换热面积1. 对数平均温差 :t'=160-40.556=119.444t”=40-32=8tm=(119.444-8)/In(119.444/8)=41.22 2.总换热量：水的总换热量 =水的比热容 4.174X (41.22-32 ) X 21000/3600=224KW精品文档精品文档天然气总换热量 = 天然气比热容 2.2X(160-40)X3062/3600=224KW采用不锈