换热器换热面积选型计算方法换热器课程设计第三节换热器计算方法CHENLI*换热器：在不同温度的流体间传递热能的装置称为换热器。在化工、石油、动力、制冷、食品等行业中广泛使用各种换热器，且它们是上述行业的通用设备，占有十分重要的地位。CHENLI*1、热力设计根据使用单位提出的基本要求，合理地选择运行参数，并进行传热计算。计算出总传热系数、传热面积2、流动设计计算压降，为换热器的辅助设备提供选择参数3、结构设计根据传热面积的大小计算其主要零部件的尺寸4、强度设计应力计算。考虑换热器的受力情况，特别是在高温高压下换热器的受压部件应按照国家压力容...

  CHENLI*换热器：在不同温度的流体间传递热能的装置称为换热器。在化工、石油、动力、制冷、食品等行业中广泛使用各种换热器，且它们是上述行业的通用设备，占有十分重要的地位。CHENLI*1、热力设计根据使用单位提出的基本要求，合理地选择运行参数，并进行传热计算。计算出总传热系数、传热面积2、流动设计计算压降，为换热器的辅助设备提供选择参数3、结构设计根据传热面积的大小计算其主要零部件的尺寸4、强度设计应力计算。考虑换热器的受力情况，特别是在高温高压下换热器的受压部件应按照国家压力容器的标准设计。CHENLI*管壳式换热器结构管箱（封头）壳体内部结构（包括管束等）单管程固定管板换热器接管壳体管束管板封头（端盖、管箱）折流挡板管程壳程CHENLI*①不洁净和易结垢的液体宜在管内-清洗比较方便②腐蚀性流体宜在管内-避免壳体和管子同时腐蚀，便于清洗③压强高的流体宜在管内-免壳体受压，节省壳程金属消耗量④饱和蒸汽宜走管间-便于及时排除冷凝液⑤有毒流体宜走管内，使泄露机会较少⑥被冷却的流体宜走管间-可利用外壳向外的散热作用⑦流量小或粘度大的液体，宜走管间-提高对流传热系数⑧若两流体的温差较大，对流传热系数较大者宜走管间-减少热应力一、流体流径的选择-冷、热流体走管程或壳程上述各点若不能同时兼顾，应视具体情况抓主要矛盾。先流体的压强、防腐蚀和清洗等要求，再校核对流传热系数和压强降。CHENLI*增加流速对流传热系数↑，污垢热阻↓→总传热系数↑→传热面积↓流动阻力↑和动力消耗↑还需考虑结构上：高流速→管子数目↓→较长管子或增加程数管子太长不易清洗，且管长都有一定标准；程数增加使平均温度差下降二、流体流速的选择一定传热面积CHENLI*常用的流速范围不同粘度液体的流速流体种类流速管程壳程一般流体0.5~30.2~1.5易结垢流体

  0.5气体5~303~15液体粘度最大流速

  15000.61500~5000.75500~1001.1100~351.535~11.8

  4管程：0.6-0.8正方形排列——2管程：0.55-0.7;

  4管程：0.45-0.65CHENLI*计算得到的壳内径应圆整。壳体标准尺寸壳体外径/mm200最小壁厚/mm8101214CHENLI*八、主要附件1.封头方形：用于直径小的壳体（

  1．选择换热器的类型两流体的变化情况：热流体进口温度140℃，出口温度40℃；冷流体进口温度20℃，出口温度40℃。考虑冷热流体间温差大于50℃，初步确定选用浮头式换热器。2．流程安排与植物油相比，井水易于结垢，如果其流速太小，会加快污垢增长速度使换热器传热速率下降。植物油被冷却，走壳程便于散热。因此，冷却水走管程，植物油走壳程。CHENLI*二、确定物性数据对于粘度低的流体，其定性温度可取流体进出口温度的平均值。所以，壳程流体的定性温度为：管程流体的定性温度为：定性温度下，管程流体(井水)、壳程流体（植物油）有关物性参数由《主要物性参数表》得出。2．物性参数1．定性温度CHENLI*主要物性参数表介质性质密度kg/m3比热kJ//(kg·℃)粘度Pa·s热导率W/(m·℃)植物油热流体9502.2610.742×10-30.172井水冷流体995.74.1740.801×10-30.618CHENLI*三、估算传热面积1.热流量2.平均传热温差先按照逆流计算，得CHENLI*3.传热面积由于壳程植物油的压力较高，故可选取较大的K值。假设K=395W/(m2·℃)则估算的传热面积为：考虑到外界因素的影响，根据经验取实际传热面积为估算值的1.15倍，则实际传热面积为：4.井水用量CHENLI*四、工艺结构尺寸1.管径和管内流速选用Φ25×2.5较高级冷拔传热管（碳钢），取管内流速u1=0.75m/s。2.管程数和传热管数依据传热管内径和流速确定单程传热管数：CHENLI*按单程管设计，传热管过长，宜采用多管程结构。根据本设计实际情况，采用标准管设计，现取传热管长L=8m，则该换热器的管程数为：传热管总根数：n=20×2=40（根）按单程管计算，所需的传热管长度为：CHENLI*3.平均传热温差校正及壳程数平均温差校正系数：按单壳程，双管程结构，查图得：平均传热温差由于平均传热温差校正系数大于0.8，同时壳程流体流量较大，故取单壳程合适。CHENLI*CHENLI*4.传热管排列和分程方法采用正方形错列。取管心距t=1.25d0，则t=1.25×25=31.25≈32mm隔板中心到离其最近一排管中心距离：S=t/2+6=32/2+6=22mm各程相邻管的管心距为：22×2=44mmCHENLI*5.壳体内径采用多管程结构，取管板利用率η=0.85，则壳体内径为：圆整可取D=300mm6.折流板采用弓形折流板,取弓形之流板圆缺高度为壳体内径的25%，则切去的圆缺高度为：H=0.25×300=75m取折流板间距h=0.3D，则h=0.3×300=90mm故可取h=100mm折流板数目：CHENLI*7.其他附件拉杆数量与直径按表选取，本换热器壳体内径为300mm，故：拉杆直径为Ф12，拉杆数量不得少于4。8.接管壳程流体进出口接管：取接管内流体流速为u1=2m/s，则接管内径为管程流体进出口接管：取接管内液体流速u2=2.5m/s，则接管内径为CHENLI*五、换热器核算1.热量衡算（1）壳程对流传热系数对圆缺形折流板，可采用凯恩公式计算：当量直径：壳程流通截面积：CHENLI*壳程流体流速：雷诺数：普兰特准数：粘度校正：CHENLI*（2）管程对流传热系数管程流体流通截面积：管程流体流速：雷诺数：普兰特准数：CHENLI*（3）污垢热阻管内侧污垢热阻：管外侧污垢热阻：（4）传热系数CHENLI*（5）传热面积裕度计算传热面积为：换热器的实际传热面积为：换热器的面积裕度为：传热面积裕度合适（15%~20%），该换热器能够完成生产任务。CHENLI*2.换热器内流体的流动阻力（1）管程流体阻力由Re=17943，传热管相对粗糙度为0.1/20=0.005，查莫狄图，得λ=0.027W/(m·K),流速u=0.75m/s,ρ=995.71kg/，所以管程流体阻力在允许范围之内。CHENLI*（2）壳程阻力流体流经管束的阻力：壳程流通面积：CHENLI*h=0.1m,D=0.3m壳程流体阻力在允许范围之内。CHENLI*结果汇总表CHENLI*

  本文档为【换热器换热面积选型计算方法】，请使用软件OFFICE或WPS软件打开。作品中的文字与图均可以修改和编辑， 图片更改请在作品中右键图片并更换，文字修改请直接点击文字进行修改，也可以新增和删除文档中的内容。

  [版权声明] 本站所有资料为用户分享产生，若发现您的权利被侵害，请联系客服邮件，我们尽快处理。

  本作品所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权，请谨慎使用。

  网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽..)目的在于配合国家政策宣传，仅限个人学习分享使用，禁止用于任何广告和商用目的。

  拥有专业强大的教研实力和完善的师资团队，专注为用户提供合同简历、论文写作、PPT设计、计划书、策划案、各类模板等,同时素材和资料部分来自网络，仅供参考.

  5月27日,鄞州区金融办在鄞州日报45版推出了中小企业融资专版,