列管式换热器的设计计算

精品文档---下载后可任意编辑 列管换热器设计示例某生产过程中，需将 6000 kg/h 的油从 140℃冷却至 40℃，压力为；冷却介质采纳循环水，循环冷却水的压力为，循环水入口温度 30℃，出口温度为 40℃。试设计一台列管式换热器，完成该生产任务。1．确定设计方案（1）选择换热器的类型两流体温度变化情况：热流体进口温度 140℃，出口温度 40℃冷流体(循环水)进口温度30℃，出口温度 40℃。该换热器用循环冷却水冷却，冬季操作时进口温度会降低，考虑到这一因素，估量该换热器的管壁温柔壳体壁温之差较大，因此初步确定选用带膨胀节的固定管板式式换热器。（2）流动空间及流速的确定由于循环冷却水较易结垢，为便于水垢清洗，应使循环水走管程，油品走壳程。选用ф25×的碳钢管，管内流速取 ui=ｓ。2．确定物性数据定性温度：可取流体进口温度的平均值。壳程油的定性温度为(℃)管程流体的定性温度为(℃)根据定性温度，分别查取壳程和管程流体的有关物性数据。油在 90℃下的有关物性数据如下：密度 ρo=825 kg/m3定压比热容 cpo= kJ/(kg·℃)导热系数 λo= W/(m·℃)粘度 μo= Pa·s循环冷却水在 35℃下的物性数据：密度 ρi=994 kg/m3定压比热容 cpi= kJ/(kg·℃)导热系数 λi= W/(m·℃)精品文档---下载后可任意编辑粘度 μi= Pa·s3．计算总传热系数（1）热流量Qo=WocpoΔto=6000××(140-40)=×106kJ/h=(kW)（2）平均传热温差(℃)（3）冷却水用量(kg/h)（4）总传热系数 K管程传热系数W/(m·℃)壳程传热系数假设壳程的传热系数 αo=290 W/(m2·℃)；污垢热阻 Rsi= m2·℃/W , Rso= m2·℃/W管壁的导热系数 λ=45 W/(m·℃)精品文档---下载后可任意编辑= W/(m·℃)4．计算传热面积(m2)考虑 15％的面积裕度，S=×S′=×=(m2)。5．工艺结构尺寸（1）管径和管内流速选用 ф25×传热管(碳钢)，取管内流速 ui=s。（2）管程数和传热管数依据传热管内径和流速确定单程传热管数按单程管计算，所需的传热管长度为(m)按单管程设计，传热管过长，宜采纳多管程结构。现取传热管长 L=6m，则该换热器管程数为(管程)传热管总根数 N=58×2=116(根)（3）平均传热温差校正及壳程数平均传热温差校正系数第 2 章 换热器设计按单壳程，双管程结构，温差校正系数应查有关图表。但 R=10 的点在图上难以读出，因而精品文档---下载后可任意编辑相应以 1/R 代替 R，PR 代替 P，查同一图线，可得 φΔt=平均传热温差...