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列管式换热器的选择与设计及计算步骤

发布者: 发布时间:2020-6-11 15:44:25 点击次数: 关闭



1、设备规范的试算与初选

(1)换热器内流体流动路径的确定。

(2)依照传热任务计算热负荷Q。

(3)确定换热器两端流体的温度,选择列管式换热器的类型,计算定性温度,并在定性温度下确定流体的性质。

(4)依照温度修正系数不小于0.8的原则,计算平均温差,确定壳程数。

(5)依照总传热系数的经验值范围,或依照实际生产情况,从总传热率方程q=K sΔTM中选取总传热系数K。

(6)由总传热速率方程Q=KSΔtm,初步算出传热面积S,确定换热器的基本尺寸(如D、l、N和管板上的管子分列),或按系列尺度选择设备规格。


2、依照初始设备规范计算管壳侧流体的流量和压降。检讨计算结果是否合理或相符工艺要求。假如压降不符合要求,则调整流量,然后确定管程数或挡板间距,或选择其他规格的设备,从头计算压降,直至相符要求。


3、计算总传热系数,计算管壳侧的对流换热系数αI和αo,确定污垢热阻RSI和RSO,然后计算总传热系数K’,对比K的初始值和计算值,假如K'/K=1.15-1.25,那么一次设备是合适的。不然,需要设置另一个K值并重复上述计算步调。


一般来说,在选择或设计列管式换热器时,应在满意换热要求的前提下考虑其他问题。它们常常是矛盾的。例如,设计换热器的总传热系数较大时,流经换热器的流体压降(阻力)增大,动力成真相应增加;换热器的表面积增大时,总传热系数和压降可能为削减,但也受到所安装换热器允许尺寸的限制,换热器的成本也会增加。


此外,其他因素(如加热和冷却介质的数量、换热器的维护和运行)也不容忽视。总之,设计人员应综合考虑以上因素,当真判定,做出合理的设计。


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