换热器选型的计算

换热器选型的计算 一、 已知条件 壳程：循环水 t1＝30℃，t2＝40℃，P＝0.3～0.4Mpa 管程：CO2 T1＝96℃，T2＝50℃，P＝3～4Kpa，Wh＝15000～20000m3/h，按中间值18000 m3/h计算。 二、计算并初选换热器规格 1、确定流体的定性温度、物性数据，并选择列管式换热器的形式。 循环水的定性温度tm＝1/2（30＋40）＝35℃ CO2的定性温度 Tm＝1/2（96＋50）＝73 ℃ 两流体温差 Tm－tm＝73－35＝38℃ 由于两流体温差不大于50℃，故选择固定管板式换热器。 两流体在定性温度下的物性数据如下 物 性 流 体 定性温度 ℃ 密度ρ ㎏/m3 粘度μ mpa·s 比热容 Cp kJ/（㎏·℃） 导热系数λ W/（m·℃） 循环水 35 994 0.727×10-3 4.187 0.626 CO2 73 1.559 0.016×10-3 0.98 0.0208 2、计算热负荷 Q 按管内 CO2计算，即 Q＝WhCph（T1-T2）=18000×1.559×0.98×（96－50）＝1.26×106 kJ/h 忽略换热器的热损失，水的流量可由热量衡算求得，即 3、计算平均温差，并确定壳程数 逆流温差 由R和P查《化工原理》上册P234，图4－17得， 又因 ，故可选单壳程的列管式换热器。 4、初选换热器的规格 根据管间为循环水，管内为CO2，K值范围为17～280W/（㎡·℃），初选K0＝62W/（㎡·℃），故初选固定管板式换热器规格尺寸如下：壳径D 1000mm 公称面积 S 170.5㎡ 管程数Np 1 管数n 749 管长 L 3m 管子直径 φ 25×2.0mm（不锈钢管） 管子排列方法 正三角形 换热器的实际传热面积 S0＝nπ d0（L－0.1）＝749×3.14×0.025×2.9＝170.6㎡ 该换热器要求的总传热系数为： 三、核算总传热系数K0 1、计算管程对流传热系数αi 2、计算壳程对流传热系数αo 换热器中心附近管排中流体流通面积为 式中h——折流挡板间距，取150mm； t——管中心距，对φ 25×2.0mm的管子，取t＝32mm。 因为Wh＝30.5m3/h,所以 由正三角形排列，得 由于水被加热，所以 3、确定污垢热阻 查《化工原理》P384，得 循环水 Rsi＝1.7197×10-4(m2·℃)/W CO2 Rs0＝3.4394×10-4(m2·℃)/W 4、总传热系数K0 管子材料选用不锈钢，取其导热系数λW＝16.5W/ (m2·℃)，所以 选用该换热器时， 要求过程得总传热系数为 62 W/ (m2·℃)，在传热任务书所规定得流动条件下，计算出 K0＝77.4W/ (m2·℃)，所选择的换热器安全系数为： 符合 的要求，则初选换热器合适。 五、流体流动阻力的计算 1、管程流...