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1、列管式换热器计算水蒸气温度150C，换热器面积32m2，重油流量3.5T/h (0.97kg/s),重油进口温度 为20C，初选20#无缝钢管规格为15x1, 2管程，每管程94根管，在垂直列上管子数 平均为 n =16 根。1. 蒸汽侧冷凝换热表面换热系数 h1(1) 定性温度t = dw，假定壁面温度t = 149.5 C,则t = f =148.8Cm12 wm12由 t 查水的物性参数，得 m1久=0.685W/(mK),卩=2.01x10-4Ns/m2，p =920kg/m3，r =2113.1x103j/kg。1 1 1(2) 定型尺寸：水平管束取nd， n = 16， d =0.
2、017m( 3)表面换热系数 h 计算式1空 0.725n4=。閃爲爲咒:麗:爲3)：；0；)匸=15451 W/(m2K)1 s w2. 重油侧表面换热系数h2(1)由重油的定性温度查重油的物性参数，得久=0.175W/(mK), v = 2.0x10-6m2/s, p =900kg/m3，c =1.88x10-3 J/(kgK), Pr =19.34。2 22 2( 2)流速 uM0.97u =生=订4= 0.065 m/sp2f900 x 3 x 0.0152 x 944( 3)雷诺数和努谢尔特数分别为ud0.065x 0.015R 二 2 二二 487.5e V 2.0 X 10-62
3、f 二(1.821nRe -1.64)-2 二(1.82In487.5 -1.64)-2 二 0.011 dNud 9.52(f /8)Re Pr(0.011/8)x487.5x19.34d1.07 +1.27(f /8)o.5(Pro.667-1)1.07 +1.27(0.011/8)0.5(19.340.667 -1)(4)表面换热系数h为220 175h N -2 9.52x lll.lW/(m2K)2 ud d0.01523.传热系数K忽略管壁热阻，又因管壁很薄可按平壁计算传热系数K = 1 1 1 =一1一 = 109.9W/(m2. K)+ + h h 15451111.1124.
4、平均温差法(LMTD法)计算重油出口温度预先设定t，试算后再校核，现设定t”=120C，则22a A t - A t ”A t =m AtIn A t _ (150 - 20) - (150 -120) = 682ClnJ0150 -120 _ KA A t _ 109.9 x 27.2 x 68.2 _ 2.04x105Wmt _ :(M c ) +1 _ 2.04 x 105 . (0.97 x 1.88 x 103)+ 20 _ 132C2 2 2 2 设定值与校核值不一致。再设t ”=125C，则2At - At A t _ mAtIn A t _ (150- 20) - (150-1
5、25) _63 7ClnJ0150 -125 _ KA A t _ 109.9 x 27.2 x 63.7 _ 1.9x105W mt_ O( Me ) +1 _ 1.9 x 105.(0.97 x 1.88 x 103) + 20 _ 124.2C2 2 2 2设定值与校核值一致。 因此，重油出口温度可以达到 125C。5. 换热量校核由传热公式 q _ K At _ 109.9 x 63.7 =7.0x103 W/m2m由蒸汽侧换热 q _ h (t -t ) _15451 x (150 -149.5) =7.73x103 W/m21 1 s w 设计壁温合理，达到计算要求。6. 换热面积及管长A_1.9 x 105109.9 x 63.727.14按平壁计算，管面积应为按平均直径d _ (d + d )/2计算的面积，因总管数N _ 188,m 1 227.143.14 x 0.016 x 188_ 2.87m
列管式换热器计算
