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列管式换热器的选用和设计计算步骤

浏览次数: 发布日期:2019-07-09 10:58
列管式换热器的选用和设计计算步骤

1.试算并初选设备规格

(1) 确定流体在换热器中的流动途径。

(2) 根据传热任务计算热负荷Q。

(3) 确定流体在换热器两端的温度,选择列管式换热器的型式;计算定性温度,并确定在定性温度下流体的性质。

(4) 计算平均温度差,并根据温度校正系数不应小于0.8的原则,决定壳程数。

(5) 依据总传热系数的经验值范围,或按生产实际情况,选定总传热系数K选值。

(6) 由总传热速率方程Q=KSΔtm,初步算出传热面积S,并确定换热器的基本尺寸(如d、L、n及管子在管板上的排列等),或按系列标准选择设备规格。

2.计算管、壳程压强降根据初定的设备规格,计算管、壳程流体的流速和压强降。检查计算结果是否合理或满足工艺要求。若压强降不符合要求,要调整流速,再确定管程数或折流板间距,或选择另一规格的设备,重新计算压强降直至满足要求为止。

3.核算总传热系数计算管、壳程对流传热系数αi和αo,确定污垢热阻Rsi和Rso,再计算总传热系数K',比较K得初始值和计算值,若K'/K=1.15~1.25,则初选的设备合适。否则需另设K选值,重复以上计算步骤。

通常,进行列管式换热器的选择或设计时,应在满足传热要求的前提下,再考虑其他各项的问题。它们之间往往是互相矛盾的。例如,若设计的换热器的总传热系数较大,将导致流体通过换热器的压强降(阻力)增大,相应地增加了动力费用;若增加换热器的表面积,可能使总传热系数和压强降降低,但却又要受到安装换热器所能允许的尺寸的限制,且换热器的造价也提高了。

此外,其它因素(如加热和冷却介质的用量,换热器的检修和操作)也不可忽视。总之,设计者应综合分析考虑上述诸因素,给予细心的判断,以便作出一个适宜的设计。

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