列管式換熱器的設計計算

1、2.4列管換熱器設計示例列管換熱器設計示例某生產過程中，需將6000kgh的油從140℃冷卻至40℃，壓力為0.3MPa；冷卻介質采用循環(huán)水，循環(huán)冷卻水的壓力為0.4MPa，循環(huán)水入口溫度30℃，出口溫度為40℃。試設計一臺列管式換熱器，完成該生產任務。1確定設計方案確定設計方案（1）選擇換熱器的類型兩流體溫度變化情況：熱流體進口溫度140℃，出口溫度40℃冷流體(循環(huán)水)進口溫度30℃，出口溫度40℃。該換熱器用循環(huán)冷卻水冷卻，冬季操

2、作時進口溫度會降低，考慮到這一因素，估計該換熱器的管壁溫和殼體壁溫之差較大，因此初步確定選用帶膨脹節(jié)的固定管板式式換熱器。（2）流動空間及流速的確定由于循環(huán)冷卻水較易結垢，為便于水垢清洗，應使循環(huán)水走管程，油品走殼程。選用ф252.5的碳鋼管，管內流速取ui=0.5mｓ。2確定物性數據確定物性數據定性溫度：可取流體進口溫度的平均值。殼程油的定性溫度為(℃)管程流體的定性溫度為(℃)根據定性溫度，分別查取殼程和管程流體的有關物性數據。油在

3、90℃下的有關物性數據如下：密度ρo=825kgm3定壓比熱容cpo=2.22kJ(kg℃)導熱系數λo=0.140W(m℃)粘度μo=0.000715Pas循環(huán)冷卻水在35℃下的物性數據：密度ρi=994kgm3定壓比熱容cpi=4.08kJ(kg℃)導熱系數λi=0.626W(m℃)粘度μi=0.000725Pas3計算總傳熱系數計算總傳熱系數（1）熱流量Qo=WocpoΔto=60002.22(14040)=1.32106kJh=

4、366.7(kW)（2）平均傳熱溫差(℃)（3）冷卻水用量(kgh)（3）平均傳熱溫差校正及殼程數平均傳熱溫差校正系數第2章?lián)Q熱器設計換熱器設計按單殼程，雙管程結構，溫差校正系數應查有關圖表。但R=10的點在圖上難以讀出，因而相應以1R代替R，PR代替P，查同一圖線，可得φΔt=0.82平均傳熱溫差Δtm=φΔtΔ′tm=0.8239=32(℃)（4）傳熱管排列和分程方法采用組合排列法，即每程內均按正三角形排列，隔板兩側采用正方形排列。

5、取管心距t=1.25d0，則t=1.2525=31.25≈32(mm)橫過管束中心線的管數(根)（5）殼體內徑采用多管程結構，取管板利用率η＝0.7，則殼體內徑為(mm)圓整可取D＝450mm（6）折流板采用弓形折流板，取弓形折流板圓缺高度為殼體內徑的25％，則切去的圓缺高度為h＝0.25450＝112.5(mm)，故可取h＝110mm。取折流板間距B＝0.3D，則B＝0.3450＝135(mm)，可取B為150。折流板數NB=傳熱管長