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1、2.4列管换热器设计示例ui=05m/ 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一卫叫5管程流体的定性温度为140 +40-90(C)(C)某生产过程中，需将6000 kg/h的油从140 C冷却至40C,压力为03MPa ;冷却介质采用循 环水， 循环冷却水的压力为0.4MPa，循环水入口温度30C，出口温度为40 C。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 C,出口温度40 C冷流体(循环水)进口温度30 C,出口温度40C。该 换热器用循环冷却水冷却，冬季操作时进口温度会
2、降低，考虑到这一因素，估计 该换热器的管壁温和 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Q25X25的碳钢管，管内流速取下：密度p=825kg/m3定压比热容cpo=2.22kJ/(kg C)导热系数20.140W/(m C)粘八、度2=0.000715Pa s循环冷却水在35C下的物性数密度pi=994kg/m 3定压比热容cpi=4.08kJ/(k C)据:导热系数1=0.626W/(m C)粘度、2=0.000725Pa s根据定性温度，分别查取壳程和管程流体的
3、有关物性数据。油在90C下的有关物性数据如热流量Qo二Wocpo Ato=6000 2.22 40-3 计算总传热系数 (1 )40)=1.32 W6kJ/h=3667(kW)(2)平均传热加】A/j(140 -40)-(40- 30)卯搭,140-40温差In40-30(C)13200004 08x00-30)32353命 M 0 02x0. 5x994 二 13670(4 )总传热系数K管程传热系数rj 丄 U Vz 1 J-0.000725冷却水用量(kg/h)=0.023 xM2&002门衍仃阴 08 xl03 x0.000725 ?*1 Ju ZUX 壳程传热系数假设壳程的传热系数
4、o=290 W/(m 22731W/(m C)c);污垢热阻 Rsi=0.0003424 m Cm /W，2mRso=0.0001720.0250.025 0.0025 x 0.025+ 0.000344 x2731x0.0200.020=219.5 W/(m G)45x0.0225h 0.000172 +290A =丄+R主+如+R +丄呐a仇 鲨4. 计 算传 热 面 积(m2)- 考虑15%的面积裕度，S=1.15 X S =1.15 X 42. 8=492)m 5 .工艺结构尺寸(1)管径和管内流速选用Q25X25传热管(碳钢)，取管内流速ui=05m/s。( 2)管程数和传热管数依据
5、传热32353/(994x3600)57.6対58(根)0,785x0.0 x0,5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按单管程设计，传热管过长，宜采用多管程结构。现取传热管长数为(管程)传热管总根数49.23.14x0. 025x58=10.8(m)L=6m，则该换热器管程N=58X2=116(根)(3)平均传热温差校正及壳40-30140-40=10 ?= 0 091程数平均传热温差校正系数40-30140-30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，因而相应以1 /R代替R , PR代替P，查同一图线，可得At=0.82平均传热温差 tm= = 0.45(w)i 宾爪 2x0.15.825x0 1372 小“八636.2 =换热器= 29x(3.5 )x= 636.2(fh总阻力EAP = 1202 +18382(Pa)v 10 kPa壳程流动阻力也比较适宜。换热器主要结构尺寸和计算结果 主要 结构尺寸和计算结果见表 2-13。
