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1、换热器布局形式的选择之袁州冬雪创作螺旋板式操纵温度在300400C以下，整个换热器焊为一体，密 封性杰出螺旋板换热器直径在之内，板宽 2001200mm，板厚2 4mm,两板间距525mm，可用普通钢板和不锈钢制造，今朝广泛用于 化工、轻工、食品等行业其具有以下特点：(1) 总传热系数高由于流体在螺旋形通道内受到惯性向心力的作 用和定距柱的干扰，低雷诺数(Re=14001800)下即可达到湍流，允 许流速大(液体为2m/s，气体为20m/s)，故传热系数大.(2) 不容易结垢和堵塞由于流速较高且在螺旋形通道中流过，有自 行冲刷作用，故流体中的悬浮物不容易沉积下来.(3) 能操纵低温热源由于流道
2、长而且两流体可达到完全逆流，因 而传热温差大，能充分操纵温度较低的热源.(4) 布局紧凑由于板薄24mm，单位体积的传热面积可达到150 500m2/m3.相对于螺旋板式换热器，板式换热器处理量小，受密封垫片资料 性能的限制，其操纵温度一般不克不及高于200C,而且需要常常停 止清洗，不适于用在蒸汽冷凝的场合.综上原因，选择螺旋板式换热器作为蒸汽冷凝设备.二大流量换热器选型参数1次侧介质质量流量按最大质量流量14t/h停止计算2饱和蒸汽压力换热器饱和蒸汽入口处的最高压力在左右3 饱和蒸汽温度饱和蒸汽最高温度依照214C停止计算饱和蒸汽密度表单位：密度一p二Kg/m3 ；压力一P二MPa;温度一
3、t=C热侧入口温度 T1=214C热侧出口温度 T2=50C冷侧出口温度 t1=40C冷侧出口温度 t2=60C三总传热量(单位:kW)计算有相变传热过程计算公式为：其中q . r是饱和蒸汽固结所放出的热量；q c (T -T)是饱和水温h h h S 2度降至方针温度时所需放出的温度； q .c (t -t ) 是冷却水吸收的c c 21热量式中：Q换热量，KWqh饱和蒸汽的质量流量，Kg/s，此处取14t/h即3.89 Kg/s蒸汽的汽化潜热，KJ/Kg, MPa、214C条件下饱和蒸汽的气化潜热值为KJ/Kgqc定的参数t1t2-饱和蒸汽入口侧压力下水的饱和温度，在MPa时, 水的饱和温
4、度为214C一-热流体的平均常压比热容，KJ/(Kg. C),即冷凝 水在平均温度 时的比热容，代入t =214C,2st =50C,则水在132C时的比热容为KJ/(Kg. C)2-冷凝水出口温度，此处为60C-换热所需冷却水的质量流量, Kg/s .这是一个待确冷流体的平均常压比热容，KJ/(Kg. C)，即冷却 水在平均温度二时的比热容，代入t =40 C ,2 1t =60C,则水在50C时的比热容为KJ/(Kg. C)2-冷却水的入口温度，40C冷却水的出口温度，60C代入数值，计算得总传热量为Q 二 q . r + q .c (T -T)h h h S 2二 3.89 Kg/s x
5、 890KJ/Kg + 3.89 Kg/s x 4.258KJ/( Kg .C) x (214C - 50C) 二 6178.53 KW四冷却水质量流量计算Q 二 q . r + q .c (T -T )二 q .c (t -1 ) h h h S 2 c c 21其中Q = q . r + q .c (T -T )一617853 KWh h h S 2则 q .c (t -t )=6178.53KWc c 21代入各参数的数值求得q二Kg/S,即t/hc五换热面积的初步计算1 换热面积的计算公式式中： A换热面积， m2QAT -传热面平均温差，C m总换热量（传热功率）， WK 总传热系数
6、W/m2 OC“）当 t -1 T -1 时:1 2 2 1T -t212 传热面平均温差的计算（2）当 T -1 = T -1 时：1 2 2 1（3）当 T -1 4000 且 0.6 P 二 CA 4000 且 0.6 P = Cp2l 160 e 2卩r 2九22式中：九一二次侧流体导热系数2W/m C ,d 通道2的当量直径m,2u 二次侧流体的流速m/s,2p 二次侧流体的密度kg/ms,2卩一二次侧流体的粘度Pa S,2c 二次侧流体的比热J/kg C ,6传热板片的厚度(m) , 4mm入板片的导热系数(W/mC),换热器板材采取 OCr18Ni9 W/mCR1次侧的污垢系数(
7、m2C/W)，取m2C/WR2二次侧的污垢系数(m2C/W)，取m2C/W换热器中的污垢热阻值液体名称污垢热阻(m2. C/W)液体名称污垢热阻(m2. C/W)软水或蒸馏水机器夹套水城市用软水润滑油水城市用硬水(加热时)植物油处理过的冷却水有机溶剂沿海海水或港湾水水蒸气大洋的海水工艺流体、一般流体河水、运河水3. K的计算K值的计算要分两个阶段停止计算，即蒸汽冷凝阶段的冷凝水冷却阶段.(1) 蒸汽冷凝阶段一次侧流体导热系数W/mC ,1水的导热系数表温度C导热系数W/mC01020304050607080蒸汽W/m Cd 1 一通道1的当量直径m,取螺旋板宽度 H =1500mm次侧通道间距
8、为b=16mmP1次侧流体的密度kg/m3,在214C时，蒸汽的密度为kg/m3,u1次侧流体的流速m/s,u .H.b .p = 3.89 Kg/s求得1 1 17次侧流体的粘度Pa S,此处取蒸汽的粘度为 0.01635 x 10- 3PaScp1蒸汽粘度表饱和蒸汽温度。C粘度100150200250300350400次侧流体的比热J/kgC ,查阅饱和蒸汽特性数据表可得，在214C时，饱和蒸汽的比热容为KJ/kgC带入以上数据求得式中：九一二次侧流体导热系数W/mC ,2查表得水在40C时的导热系数为W/m Cd 通道2的当量直径m,2取螺旋板宽度 H =1500mm 二次侧通道间距为
9、b =18mm2p 二次侧流体的密度kg/rw,2水在40C时的密度为kg/m3u 二次侧流体的流速m/s，2u .H.b .P = 73.9 Kg/s 求得2 2 2卩一二次侧流体的粘度PaS,2查表可得，水在40C时的粘度为X10-3 PaSc 二次侧流体的比热J/kgC , p2查表得水在40CKJ/kgC带入以上数据求得则蒸汽冷凝阶段的总传热系数计算为2) 固结水冷却阶段 次侧流体导热系数W/mC ,取水的导热系数表温度C导热系数W/mC01020304050607080蒸汽214C冷凝水的导热系数为0.67 W/mCd 通道1的当量直径m,1取螺旋板宽度 H=1500mm次侧通道间距
10、为b =16mm1pi次侧流体的密度kg/rw,在214C时，水的密度约为950 kg/m3,次侧流体的流速m/s,u .H.b .p = 3.89 Kg/s 求得1 1 1一一次侧流体的粘度Pa S,cp1在214C时，水的比热容为4.438KJ/kgC此处取水的粘度为0.6560x 10-aPaS次侧流体的比热J/kgC ,带入以上数据求得式中：九一二次侧流体导热系数W/mC ,2查表得水在40C时的导热系数为W/m Cd 通道2的当量直径m,2取螺旋板宽度 H =1500mm 二次侧通道间距为b =18mm2p 一二次侧流体的密度kg/rw,2水在40C时的密度为kg/m3 u 二次侧流
11、体的流速m/s,2u .Hb .p = 73.9 Kg/s 求得2 2 2卩一二次侧流体的粘度Pa S,2查表可得，水在40C时的粘度为X10-3 PaS二次侧流体的比热J/kgC ,p2查表得水在40CKJ/kgC带入以上数据求得则蒸汽冷凝阶段的总传热系数计算为二 575.84W/m2oC3）则 K _ K + K _ 714.8 + 436.872 24 换热面积的计算其中Q 二 6178530W代入数据求得，换热面积为六 螺旋板式换热器的选型要求材质OCr18Ni9耐热不锈钢板厚4mm螺旋板宽度1500mm蒸汽通道间距16mm冷却水通道间距18mm最咼工作温度220 C最咼工作压力MPa换热量KW换热面积m 2参考山东寿光亚亨公司的相关产品，知足选型的要求的螺旋板换热器的相关参数为： 换热量：5965KW换热面积:180 m2高：直径：1
