【《换热器设计中的热力计算过程案例》1300字】

-9-换热器设计中的热力计算过程案例目录TOC\o"1-3"\h\u3525换热器设计中的热力计算过程案例 149961.1设计参数 1314591.2核算换热器的传热面积 145101.2.1流动空间的确定 17301.2.2传热面积的初次计算 2315011.2.3总传热系数校验 2107951.2.4验证平均温差的计算 590511.2.5校核换热面积 5315211.3压力的下降 5258571.3.1管程的压力降低 5251491.3.2壳程压力降 61.1设计参数石油液化气与水的操作参数进口：冷却水：70℃0.4MPa石油液化气：120℃0.69MPa出口：冷却水：95℃0.4MPa石油液化气：89℃0.69MPa石油液化气的流量是：500kg/s1.2核算换热器的传热面积1.2.1流动空间的确定石油液化气管道走壳程工序,冷却水化气管道走管程工序。因为被快速冷却后的高速流体在其后的走壳运动过程中更容易有利于快速散热,水走管程可以有更好的冷却效果。因为两种液化气介质之间温差比较大,会使其产生很大的温差和应力,而且石油液化气也是一种清洗的介质,水又是容易形成结垢的液化气介质,所以我们选择了浮头式换热器,一个好处是它们可以有效地消除这种温差和应力,二个好处就是便于清洁。1.2.2传热面积的初次计算1.2.2.1关于传热的计算 （2-1）上式中：理论上，故Q=1840KW1.2.2.2有效平均温差的计算是水的温度差，液化石油气的温差。 因为，有效平均温差的计算方法采用算数平均计算,得 （2-2）1.2.2.3初次估选换热器的总传热系数根据行业的先例估选1.2.2.4传热面积A· （2-3）考虑上式的精度和准确性以及其他原因，要使换热面积A有10％-25％富足，所以1.2.3总传热系数校验换热面积通过计算换热管外表面得出，采用的关联式计算总传热系数方法也是如此计算： （2-4）其中： 1.1.3.1管程流体传热系数计算如下：初选管内流速 （2-5）知流体是旺盛湍流状态； （2-6）例如,当一个小的流体在热导管内被加热称为流体湍流时,对流流体传热系数就是我们可按照该流体湍流的传热方程式所求来进行计算,然后将其中式所求的计算结果最后乘上一个校正传热系数中的,即可直接计算得到该流体湍流下的一个对流流体传热系数。先计算校正系数 （2-7）对于湍流情况的计算如下：就高粘性流体来说，是可以直接应用Sieder-Tate关联式求解的： （2-8） 流体被加热,流体被冷却，取，管程冷却水是被加热，故： 故管内流体传热系数为： （2-9）1.1.3.2关于流体在壳程的传热系数α如果在换热器有安放弓形折流板，最小的间距为壳体的13~壳体是由压延制造，查GB150-1999。流速是该由管子的最大截面积计算: （2-10）其中：选择正三角形排列作为换热管在管板上的排列，这种排列的换热系数较高，查GB151-1999知 （2-11） （2-12）换热管当量直径计算如下： （2-13）又： （2-14） （2-15）故可用Kern法求，得： （2-16）和都已求出， ,查,（2-17） 因为，故初选系数符合1.2.4验证平均温差的计算 （2-18） （2-19）1.2.5校核换热面积实际传热面积： （2-20）校核： （2-21）考虑到公式理想状态和实际实施的差距,通常会保留换热器的实际面积在的范围内，通过上述公式所求结果知该结果可以使用1.3压力的下降1.3.1管程的压力降低 （2-22）式中： （2-23） （2-24） （2-25）式中：因为Re=18444，在范围内故采用柏拉修斯（Blasius）式 （2-26）所以： 管程的压力下降在10×100kPa这个范围内，是满足设计需求的。由上述的所求得结果,该换热器压强下降符合工程工艺要求,故选用的工艺参数是合理。1.3.2壳程压力降壳程压力降通过埃索法来计算： （2-27）其中： （2-28） （2-29）式中： 其中： （2-30）因此 （2-31） （2-32） （2-33