列管式换热器的设计和选用的计算步骤设有流量为 mh的热流体,需从温度 Ti冷却至 T2,可用的冷却介质入口温度 ti,出口温1度选定为 t2。由此已知条件可算出换热器的热流量 Q 和逆流操作的平均推动力。根据传热速率基本方程:当 Q 和已知时,要求取传热面积 A 必须知 K 和则是由传热面积 A 的大小和换热器结构决定的。可见,在冷、热流体的流量及进、出口温度皆已知的条件下,选用或设计换热器必须通过试差计算,按以下步骤进行。◎初选换热器的规格尺寸♦初步选定换热器的流动方式,保证温差修正系数血’大于,否则应改变流动方式,重新计算。♦计算热流量 Q 及平均传热温差 Atm,根据经验估计总传热系数 K 估,初估传热面积 A估。♦选取管程适宜流速,估算管程数,并根据 A 估的数值,确定换热管直径、长度及排列。◎计算管、壳程阻力在选择管程流体与壳程流体以及初步确定了换热器主要尺寸的基础上,就可以计算管、壳程流速和阻力,看是否合理。或者先选定流速以确定管程数 Np和折流板间距 B 再计算压力降是否合理。这时 Np与 B 是可以调整的参数,如仍不能满足要求,可另选壳径再进行计算,直到合理为止。◎核算总传热系数分别计算管、壳程表面传热系数,确定污垢热阻,求出总传系数 K 计,并与估算时所取用的传热系数 K 估进行比较。如果相差较多,应重新估算。◎计算传热面积并求裕度根据计算的 K 计值、热流量 Q 及平均温度差 Atm,由总传热速率方程计算传热面积 A。,一般应使所选用或设计的实际传热面积 Ap大于 Ao2O%左右为宜。即裕度为 20%左右,裕度的计算式为:=xl00%A某有机合成厂的乙醇车间在节能改造中,为回收系统内第一萃取塔釜液的热量,用其釜液将原料液从 95°C 预热至 128°C,原料液及釜液均为乙醇,水溶液,其操作条件列表如下:表 4-i8 设计条件数据物紧 L流量组成(含乙醇量)温度 C操作压力物料kg/hmol%进口出口MPa平均温度=C95+128V2=1H-5O釜液109779145;原料液102680795128]试设计选择适宜的列管换热器。解:(1)传热量 Q 及釜液出口温度爲a.传热量 Q以原料液为基准亦计入 5%的热损失,按以下步骤求得传热量 Q。分别查得乙醇、水的物性为:粘度卩(cp)热导率入(W/mc)密度 P(kg/m3)比热容 Cp(kJ/kg°C)乙醇。700水混合物以上表中混合物的各物性分别由下式求得:混合物禺:%J 詔*站门 Cp混合物热导率血:W/(mD混合物密度仇:"必哪*+呼必 kg/m3…一―J 二匚枫+C...