管壳式换热器传热计算示例(终)VIP免费

管壳式换热器传热设计说明书设计一列管试换热器，主要完成冷却水一一过冷水的热量交换设计压力为管程1.5MPa（表压），壳程压力为0.75MPa（表压），壳程冷却水进，出口温度分别为20°C和50°C,管程过冷水进，出口温度分别为90C和65C管程冷水的流量为80t/ho2、设计计算过程：（1）热力计算1）原始数据：过冷却水进口温度t「=145C；过冷却水出口温度t］〃=45°C；过冷却水工作压力P=0.75Mp（表压）1a冷水流量Gj80000kg/h；冷却水进口温度t2‘=20C；冷却水出口温度12〃=50°C；冷却水工作压力P=0.3Mp（表压）改为冷却水工作压力P=2.5Mp2a22）定性温度及物性参数：冷却水的定性温度七2=（t「+t］〃）/2=（20+50）/2=35°C；冷却水的密度查物性表得P2=992.9kg/m3；冷却水的比热查物性表得C2=4.174kJ/kg.Cp2冷却水的导热系数查物性表得入2=62.4W/m.C冷却水的粘度^2=727.5X10-6Pa・s；冷却水的普朗特数查物性表得P=4.865；r2过冷水的定性温度n_f汽：__;「丫；过冷水的密度查物性表得P］=976kg/m3；过冷水的比热查物性表得Ci=4.192kJ/kg.C；pl过冷水的导热系数查物性表得入］=0.672w/m.°C；过冷水的普朗特数查物性表得P2=忑312；r2过冷水的粘度H］=0.3704X10-6Pa・s。过冷水的工作压力P=1.5Mp（表压）1a3）传热量与水热流量取定换热器热效率为n=0.98；设计传热量：Qo=-吒HX1000/3600=169.59m=80000X4,174X(50-20jX1000.3600=2727013W根据式（3-20）计算参数p、R：参数P：rildf2-h^0-20P===0.429/90-20参数R：./50-20换热器按单壳程2管程设计，查图3—8得温差校正系数0=0.83；有效平均温差：Atm=屮也切=0.92X+2.45=40.2°C5）管程换热系数计算:附录10，初定传热系数K0=400W/m.°C；初选传热面积：选用©25X2.5无缝钢管作换热管；管子外径d0=0.025m；管子径d=0.025-2X0.0025=0.02m；i管子长度取为l=3m；管子总数：n=-^-=——二720取720根管程流通截面积：At=--d?=—-Q.02z=D.11309•m2管程流速:再1333400X40.2过冷却水流量:3600X幵］咖+18?X1000K>1°4湍流折流板间距:B==05/3=03m]2000^600992.9XD.046=0.0.4365m/0.10.370410.54910"31°14=0.920x23121/：1x0,9324x20=75H壳程流速:壳程质量流速:Wl=p1w1=992.9X0.4865=483.05kg啟壳程当量直径:=0.02m；壳程雷诺数:R才叽=2肥严心讪宀严二缈82370.4XID_切去弓形面积所占比例按h/D=0.2查图4-32得为0.1451壳程传热因子查图3-24得为j=20s管外壁温度假定值t,=45°Cw1壁温过冷水粘度心—宀T*h：，'Pa.s粘度修正系数:根据式（3-62）计算壳程换热系数:8）传热系数计算:水侧污垢热阻：r2=0.000344m2.C/w管壁热阻r忽略总传热系数：+旷」|+尸+CL/36000酹-咖0.624(d)(0.025)A=BD1—一=0.233x0.61—cl1Ls丿L0.032丿0.046m23407.5^0.0管外壁热流密度：-—.720XuXC.D?!；X327Z701=16074W/m2.C根据式(3-94a)计算管外壁温度：♦if-伍(討=77,5-16074■■UPa(W二24=216Pa；(依据Pw2<3300取w=1.822m/175012X976X1.5=2353.4—+0.000344+0.000344(^^7581,0.02,传热系数比值5合理9）管壁温度计算:误差较核:「叮匚I一…’■-■'■'■■-b，-'"°C，误差不大;10）管程压降计算:根据式（3-94b）计算管壁温度：壁温下水的粘度：f广心厂丄】八Pa・s；粘度修正系数：;查图3-30得管程摩擦系数:管程数：管沿程压降计算依据式（3-112）：取进出口管处质量...