《列管式换热器设计方案与计算》由会员分享，可在线阅读，更多相关《列管式换热器设计方案与计算（5页珍藏版）》请在装配图网上搜索。
1、列管式换热器的设计与计算原作者：马云霞出处：(国家粮食储备局郑州科学研究设计院，河南郑州450053)目前，粮食干燥作业中多用列管式换热器， 这种换热器结构简单， 制造容易，检修方便。 干燥行业中，换热器的热介质是烧烟煤与无烟煤混合燃料产生的高温烟道气。在管内流动，冷介质是空气，在管外横向冲刷管子流动。1换热器的设计步骤与计算1换热器的设计步骤与计算1 . 1给定的条件(1) 热流体的入口温度 t1、岀口温度t1; 冷流体的入口温度 t2、岀口温度t2;(3)需要换热器供给的热量 Q。1.2 计算步骤平衡方程式Q=G,(：Pi(y)虫a(!；-!；)求出曲种流体的流童；式中 G热扳体重塑淹童,
2、CP,热流体的定压比热,k航肝七；CP：冷流体的定压比热t；热流体的进口温度ir热流体的出口温度,七辛t/冷流体的进口温度，丫二1/冷流体的出口温度忙；热平衡方程式是反映换热器内冷流体的吸热量与热流体的放热量之间的关系式。由于换热器的热散失系数通常接近1,计算时不计算散热损失，则冷流体吸收热量与热流体放岀热量相等，热平衡方程式中的热量 Q是烘干机干燥粮食所需要的热量，换热器换出的热量必须等于该热量。(2) 计算平均温度差厶tp换热器进岀口两处流体的温差分别t 和厶t山.AT-竺-辿宜上鱼土丄厂卫ns7咕 5“g对数平均温度差;(3)计算传热系数K式中K传热系数仰卅山5衬垢热阳系数；6、6 分别
3、为冷、热流体的绪热系数.Whn讥 要想惭道传热系数K.首先得先计算给热系数 atja：r下面分别计U |g圆形肓管内流体的给热系数Z02理(蝕L严(竽严a /LA式中A流棒导热3骨内從，叭pifi体密贋北讷叭m说体流速.m/机皆说体粘蘆川TmCp说体比热b=0. 4,冷却时 b=0. 3定性温度为流体主体温度在进、岀口的算术平均值；受热时杳表得上尸032(4)算出传煤面枳根据Q=K耐比计算岀F式中Q要求换热器在单位时间内换岀的热St, kcal/h ；K换热器的传热系数上“1伽“沁:;F孰热器的换热面积讦匚U冷热两说体闻的平均温度覽；按定换鷄悶的主要尺寸2在粮食干燥行业中。换热器通常是分三组立
4、式安装，下面举一个干燥行业中的具体示例分析2.1已知条件及流程=800兀山 150T ； $ 二-18咒浹1170兀换热器的管子是$ 40x2的无缝管，烟气走管内，空气走管外；假定前面烘干塔热量衡算知道,需要热量 296x10(4)kcal /h；2. 2 求热交换工艺参数(1)拎空气董G空296x10*O,24x( 170m)=646001)(2利用热平循方程求wnfiG.尸296x10*| jtnnri ik iG *800x0)2両吶0302和0.256分别为烟气在SOOT及150覽时 的定压比热(3)求传热系数K空弋平均温度t萨(170-18)/2=76弋 烟气平均褴度1屮(800+1
5、50)/2=475七烟气速匱取二12曲氣眾据察气速度等丁烟气速度的04-0.6倍，取u =7m/Si求空侧放热系数区亲由I沪76T杳表得空气各参数X 空=3-01A：=l+009kg/m；Cp L,009x|OJ/kg -12；l =2.1xlO N -s/m 虑 F 3.OI7XIO-2 ,o .=O32x-ao-忍一2 济-严)=65彳 1,009x1011x103j)l 顽J求烟气测枚热系由I ,=47511：杏表得空气各移数X.6xLO Vl/m*p wO+478kn);Cp LOSSKiOMg-X：a =O.O23xMxlO-2 z036 X0.478x0*036x12332x1(了
6、TV039273-35 U 曲前而计算知传热系数KT&6 取热虽储藏築数则实取传熬系数K=16,5求第I管组传热面枫rq犠I59XI04、空兀匕二73%厉T%也所用换热辔子为尢缝饪$40x2.则d=36 则所需管子总长度山I沪厂丿罗e = 1680ni通过的烟冗平均温度为T “彎7J皤烟气速S u沪12口血 則所需骨子的总戲面枳A 爪33瞬TT靡肝所需管子根数n3n尸 =845 |g2Fx( 0.036)?Ex(0.036)244毎根管子的辰度/ LL=J80=l99ni rtj 8452.4第n.uisffi计算算法与第I管组方袪相同，计算结果见衣-ft fm 蓦骨怏laO 总骨卷廈（m）由丧1可知:唯第II管组管子过检” F边加以调 筆计算:取20m*则：心 虹二1?塑为49很L 2.00调整后数据如表 2所示。管子提鞍两根祥枪An3 小结从以上计算可知， 在粮食干燥行业中， 通过烘干机的设计计算得出烘干粮食所需的热 量之后， 再通过一系列的热量衡算和一系列的参数选择， 所需列管换热器的传热面积及管长等其 它尺寸是不难确定的。 不同的选择有不同的计算结果， 设计者作出恰当的选择才能得到经济上合 理、技术上可行的设计，或者通过多方案计算，从中选出最优方案。近年来依靠计算机按规定的 最优化程序进行自会寻优的方法得到日益广泛的应用。
列管式换热器设计方案与计算
