流体的平均温度TM和tm
2.1.3 流动空间及流速的测定
为减少热损失和充分利用柴油的热量,采用水蒸气走管程,邻二钾盐走壳程,具体管壳式换热器示意图如下图所示。选用Ф25×2.5mm的碳钢无缝钢管,根据查表换热器常用流速的范围,取管内流速 =1.0m/s[8]。
图2.1 管壳式换热器示意图2.1.4 计算总传热系数(1)热流量
(2)平均传热温差 (2.2)(3)总传热系数K
管程传热系数 壳程传热系数假设壳程的传热系数
污垢热阻
管壁的导热系数
(4)计算传热面积 (2.5)
考虑15%的面积裕度
(5)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
(2.6)
按单程管计算,所需的传热管长度为
(2.7)
按单程管设计,传热管过程,宜采用多管程结构。现取传热管长 ,
则该换热器管程程数为
传热管总根数
(6)平均传热温差校正及壳程数
平均传热温差校正系数
按单壳程,7管程结构,温差校正系数应查有关图标,对数平均温度校正系数 。可得
平均传热温差
(2.8)
(7)传热管排列和分程方法
采用组合排列法,即每程内均按正三角排列,隔板两侧采用正方形排列[9]。换热管采用 的无缝钢管,取管心距
,则
横过管束中心线的管数
(8)壳体内径
采用多管程结构,取管板利用率 则壳体内径为
(2.9)
圆整可取 。
(9)折流板
采用弓形折流板,取弓形折流板圆缺高度为壳体内径的25%,则切去的圆缺高度为
取折流板间距 ,则
可取B为125 。
折流板数
折流板圆缺面水平装配。
(10)接管
壳程流体进出口接管:取接管内原油流速为 ,则接管内径为
(2.10)
取标准管径为152 。
管程流体进出口接管:取接管内柴油流速 ,则接管内径为
取标准管径为152 。
2.1.5 换热器核算
(1)壳程对流传热系数
对圆缺形折流板,可采用克恩公式
(2.11)
当量直径,由正方形排列得
壳程流通截面积
(2.12)
壳程流体流速及其雷诺数分别为
普兰特准数
粘度校正
(2)管程对流传热系数
管程流通截面积
管程流体流速及其雷诺数分别为 普兰特准数
(3)传热系数K(4)传热面积S
该换热器的实际传热面积 (2.15)
该换热器的面积裕度为
传热面积裕度大,尚能满足要求,不需重算,并且该换热器能够完成生产任务换热器内流体的流动阻力。
2.1.6 阻力计算
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