纯凝结段盘管式换热器热力水力计算

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蒸汽供热管路和凝结水管路的水力计算

蒸汽供热管路和凝结水管路的水力计算

供热蒸汽管路和凝结水管路水力计算

(一)供热管网水力计算的基本原理

蒸汽供热系统的管网由供汽管网和凝结水回收管网组成。蒸汽供热系统管网水力计算的主要任务主要有以下三类:

(1)按已知的热媒(蒸汽或凝结水)流量和压力损失,确定管道的直径。

(2)按已知热媒流量和管道直径,计算管道的压力损失,确定管路各进出口处的压力。当供汽管路输送过热蒸汽时,还应计算用户入口处的蒸汽温度。

(3)按已知管道直径和允许压力损失,计算或校核管道中的流量。

根据水力计算的结果,不仅能分别确定蒸汽供热系统的管径、流量、压力以及温度,还可进一步确定汽源的压力和温度、凝结水回收系统的型式以及凝结水泵的扬程等。

本指导书主要阐述水力计算的基本原理、凝结水管网的水力工况、上述第一类计算的基本方法、基本步骤及典型计算示例。至于上述第二类和第三类计算,由于与第一类计算原理相同、方法相似,因此未作详细说明。

1. 供热管网水力计算的基本公式

在管路的水力计算中,通常把管路中流体流量和管径都没有改变的一段管子称为一个计算管段。任何一个供热系统的管路都是由许多串联或并联的计算管段组成的。

当流体沿管道流动时,由于流体分子间及其与管壁间存在摩擦,因而造成能量损失,使压力降低,这种能量损失称为沿程损失,以符号“Δp y ”表示;而当流体流过管道的一些附件(如阀门、弯头、三通、散热器等)时,由于流动方向或速度的改变,产生局部旋涡和撞击,也要损失能量使压力降低,这种能量损失称为局部损失,以符号“Δp j ”表示。因此,管路中每一计算管段的压力损失,都可用下式表示:

(完整版)盘管加热计算

(完整版)盘管加热计算
储罐参数
储罐直径
储罐高度
储罐容积
V
充装系数
散热面积
A
加热时间
物料温度
t
环境温度
ta
平均温度
tm
罐保温厚度
δ
保温材料
风速
ω
表面给热系数
αh
岩棉
常温执异率λ0
岩棉
导热系数λ
罐有无伴热
单位长度表面允许最大散热量 q=
允许最大散热损失
Q=
储罐内介质 尿素溶液 尿素溶液 尿素溶液 尿素溶液 尿素溶液
50%尿素溶液20℃
334
0.037515 0.02032 1320.56
℃ kg/m3
kcal/kg
kcal/(m·h ·℃) cp kg/hr
入口管直径 入口管壁厚 入口管流速 盘管直径 盘管壁厚ta 公称直径de 盘管内径di 盘管根数 盘管流速 盘管直径Dc 盘管导热系数λ
hi г hi
ri
ro
ho Pr
ρ Co n tw ρw β Gr Nu ho
k tw
dm rw=ts/λ
89
mm
4
mm
13.26 m/s
89
mm
4
mm
80
mm
81
mm
2

6.629356799 m/s

蒸汽供热管路和凝结水管路的水力计算

蒸汽供热管路和凝结水管路的水力计算

供热蒸汽管路和凝结水管路水力计算

(一)供热管网水力计算的基本原理

蒸汽供热系统的管网由供汽管网和凝结水回收管网组成。蒸汽供热系统管网水力计算的主要任务主要有以下三类:

(1)按已知的热媒(蒸汽或凝结水)流量和压力损失,确定管道的直径。

(2)按已知热媒流量和管道直径,计算管道的压力损失,确定管路各进出口处的压力。当供汽管路输送过热蒸汽时,还应计算用户入口处的蒸汽温度。

(3)按已知管道直径和允许压力损失,计算或校核管道中的流量。

根据水力计算的结果,不仅能分别确定蒸汽供热系统的管径、流量、压力以及温度,还可进一步确定汽源的压力和温度、凝结水回收系统的型式以及凝结水泵的扬程等。

本指导书主要阐述水力计算的基本原理、凝结水管网的水力工况、上述第一类计算的基本方法、基本步骤及典型计算示例。至于上述第二类和第三类计算,由于与第一类计算原理相同、方法相似,因此未作详细说明。

1. 供热管网水力计算的基本公式

在管路的水力计算中,通常把管路中流体流量和管径都没有改变的一段管子称为一个计算管段。任何一个供热系统的管路都是由许多串联或并联的计算管段组成的。

当流体沿管道流动时,由于流体分子间及其与管壁间存在摩擦,因而造成能量损失,使压力降低,这种能量损失称为沿程损失,以符号“Δp y ”表示;而当流体流过管道的一些附件(如阀门、弯头、三通、散热器等)时,由于流动方向或速度的改变,产生局部旋涡和撞击,也要损失能量使压力降低,这种能量损失称为局部损失,以符号“Δp j ”表示。因此,管路中每一计算管段的压力损失,都可用下式表示:

(完整版)换热器热量及面积计算公式

(完整版)换热器热量及面积计算公式

换热器热量及面积计算

一、热量计算

1、一般式

Q=W h(H h,1- H h,2)= W c(H c,2- H c,1)

式中:

Q为换热器的热负荷,kj/h或kw;

W为流体的质量流量,kg/h;

H为单位质量流体的焓,kj/kg;

下标c和h分别表示冷流体和热流体,下标1和2分别表示换热器的进口和出口。

2、无相变化

Q=W h c p,h(T1-T2)=W c c p,c(t2-t1)

式中:

c p为流体平均定压比热容,kj/(kg.℃);

T为热流体的温度,℃;

T为冷流体的温度,℃。

二、面积计算

1、总传热系数K

管壳式换热器中的K值如下表:

注:

1w=1J/s=3.6kj/h=0.86kcal/h

1kcal=4.18kj

2、温差

(1)逆流

热流体温度T:T1→T2

冷流体温度t:t2←t1

温差△t:△t1→△t2

△t m=(△t2-△t1)/㏑(△t2/△t1)(2)并流

热流体温度T:T1→T2

冷流体温度t:t1→t2

温差△t:△t2→△t1

△t m=(△t2-△t1)/㏑(△t2/△t1)

3、面积计算

S=Q/(K.△t m)

三、管壳式换热器面积计算

S=3.14ndL

其中,S为传热面积m2、n为管束的管数、d为管径,m;L为管长,m。

四、注意事项

冷凝段:潜热(根据汽化热计算)

冷却段:显热(根据比热容计算)

地热盘管的水力计算

地热盘管的水力计算

摘要:

有时候我们需要计算采暖系统的阻力,以便校核采暖入口的资用压力是否够用。有的时候需要给系统选泵,需要计算系统阻力,以确定水泵的扬程。本节就谈谈这个问题。

关键词:地暖水力计算

选择采暖管道管径,是最简单的水力计算,即根据经济比摩阻选择。我们在以前的《管径确定》专题已经介绍过了手算和软件计算的方法,在此不再重复。

单元式住宅的系统阻力由以下部分组成:户内末端盘管阻力,分户热表、集分水器等设备,采暖立管、采暖入户干管,单元热力入口组成。

1) 户内末端盘管阻力

一套80多平米的住宅的分集水器大概带了3~4个环路,每个环路的长度不同,所带的负荷也不同,原则上应该分别计算各个环路的阻力,然后取阻力最大的环路作为最不利环路,进行下一部的计算。一个环路有时候可能穿越两个房间。如果是这样,计算此环路所带负荷的时候,应该把两个房间的负荷进行累加。假如某环路穿越的是某个整个房间和另一个房间的一部分,可以这样处理:取那个整个房间的负荷与那个穿越部分房间的部分负荷(可以用相对盘管面积,相对负荷的原则,按他们所占的面积进行取值。如果这部分靠近外围护结构,应该把其适当地放大,比如乘以1.2的修正系数,以减少实际情况与理论分析的误差。)知道了盘管所带的负荷就可以用我们以前介绍过的方法确定环路的流量、流速、单位长度的沿程阻力。局部阻力的计算方法有两种:一种是逐个数出此管段倒角(管道绕弯)的个数,将其看成90度弯头,查设计手册,得到局部阻力系数,进而得到局部阻力;另一种是用折算长度的方法,把总的局部阻力看成沿程阻力的某个倍数,比如取0.3。局部阻力和沿程阻力的和就是我们所要求的该环路的末端阻力。依此方法,逐个计算各个环路的阻力,取最大数值,作为住户末端阻力。

换热器热量及面积计算公式

换热器热量及面积计算公式

换热器热量及面积计算

一、热量计算

1、一般式Q=Q c=Q h

Q=W h(H h,1- H h,2)= W c(H c,2- H c,1)

式中:

Q为换热器的热负荷,kj/h或kw;

W为流体的质量流量,kg/h;

H为单位质量流体的焓,kj/kg;

下标c和h分别表示冷流体和热流体,下标1和2分别表示换热器的进口和出口。

2、无相变化

Q=W h c p,h(T1-T2)=W c c p,c(t2-t1)

式中:

c p为流体平均定压比热容,kj/(kg.℃);

T为热流体的温度,℃;

t为冷流体的温度,℃。

3、有相变化

a.冷凝液在饱和温度下离开换热器,Q=W h r = W c c p,c(t2-t1)

式中:

W h为饱和蒸汽(即热流体)冷凝速率(即质量流量)(kg/s)

r为饱和蒸汽的冷凝潜热(J/kg)

b.冷凝液的温度低于饱和温度,则热流体释放热量为潜热加显热Q=W h[r+c p,h(T s-T w)] = W c c p,c(t2-t1)

式中:

c p,h为冷凝液的比热容(J/(kg/℃));T s为饱和液体的温度(℃)

二、面积计算

1、总传热系数K

管壳式换热器中的K值如下表:

注:

1 w = 1 J/s = 3.6 kj/h = 0.86 kcal/h

1 kcal = 4.18 kj

2、温差

(1)逆流

热流体温度T:T1→T2

冷流体温度t:t2←t1

温差△t:△t1→△t2

△t m=(△t2-△t1)/㏑(△t2/△t1)

(2)并流

热流体温度T:T1→T2

冷流体温度t:t1→t2

温差△t:△t2→△t1

蒸汽供热管路和凝结水管路的水力计算

蒸汽供热管路和凝结水管路的水力计算

供热蒸汽管路和凝结水管路水力计算

(一)供热管网水力计算的基本原理

蒸汽供热系统的管网由供汽管网和凝结水回收管网组成。蒸汽供热系统管网水力计算的主要任务主要有以下三类:

(1)按已知的热媒(蒸汽或凝结水)流量和压力损失,确定管道的直径。

(2)按已知热媒流量和管道直径,计算管道的压力损失,确定管路各进出口处的压力。当供汽管路输送过热蒸汽时,还应计算用户入口处的蒸汽温度。

(3)按已知管道直径和允许压力损失,计算或校核管道中的流量。

根据水力计算的结果,不仅能分别确定蒸汽供热系统的管径、流量、压力以及温度,还可进一步确定汽源的压力和温度、凝结水回收系统的型式以及凝结水泵的扬程等。

本指导书主要阐述水力计算的基本原理、凝结水管网的水力工况、上述第一类计算的基本方法、基本步骤及典型计算示例。至于上述第二类和第三类计算,由于与第一类计算原理相同、方法相似,因此未作详细说明。

1. 供热管网水力计算的基本公式

在管路的水力计算中,通常把管路中流体流量和管径都没有改变的一段管子称为一个计算管段。任何一个供热系统的管路都是由许多串联或并联的计算管段组成的。

当流体沿管道流动时,由于流体分子间及其与管壁间存在摩擦,因而造成能量损失,使压力降低,这种能量损失称为沿程损失,以符号“Δp y ”表示;而当流体流过管道的一些附件(如阀门、弯头、三通、散热器等)时,由于流动方向或速度的改变,产生局部旋涡和撞击,也要损失能量使压力降低,这种能量损失称为局部损失,以符号“Δp j ”表示。因此,管路中每一计算管段的压力损失,都可用下式表示:

管路水力计算(最新)

管路水力计算(最新)

一、管路水力计算的基本原理

1、一般管段中水的质量流量G,kg/h,为已知。根据G查询热水采暖系统管道水力计算表,查表确定比摩阻R后,该管段的沿程压力损失P y=Rl就可以确定出来。

局部压力损失按下式计算

(1)

Σξ--------表示管段的局部阻力系数之和,查表可知。

可求得各个管段的总压力损失

(2)2、也可利用当量阻力法求总压力损失:

当量阻力法是在实际工程中的一种简化计算方法。基本原理是将管段的沿程损失折合为局部损失来计算,即

(3)

(4)

式中ξd ——当量局部阻力系数。

计算管段的总压力损失ΔP可写成

(5)

令ξzh = ξd +Σξ

式中ξzh|——管段的这算阻力系数

(6)

又(7)

则(8)

管段的总压力损失

(9)

各种不同管径的A值和λ/d值及ξzh可查表。

根据公式(9)编制水力计算表。

3、当量长度法

当量长度法是将局部损失折算成沿程损失来计算的一种简化计算方法,也就是假设某一管段的局部压力损失恰好等于长度为l d的某段管段的沿程损失,即

(10)

式中l d为管段中局部阻力的当量长度,m。

管段的总压力损失ΔP可写成

ΔP = P y+ P j = Rl + Rl d = Rl z h (11)

式中l z h为管段的折算长度,m。

当量长度法一般多用于室外供热管路的水力计算上。

二、热水采暖系统水力计算的方法

1、热水采暖系统水力计算的任务

a、已知各管段的流量和循环作用压力,确定各管段管径。常用于工程设计。

b、已知各管段的流量和管径,确定系统所需的循环作用压力。常用于校核计算。

c、已知各管段管径和该管段的允许压降,确定该管段的流量。常用于校核计算。

换热器的热工水力计算

换热器的热工水力计算
13 : 0
及其 他许多工业 部 门广泛使 用 的一种 通用 设备 。在化 工厂 中, 换 热设备的投资约 占总投 资的 1 % 一 0 ; 0 2 % 在炼 油厂 中, 占总 约
投资的 3% 一 0 5 4 % 。
由于系统工艺改进 , 系统热流体 流量增大 , 过原机 组换 热 经 器的热负荷增 加 , 一 步降 温后 , 口温 度无 法 满足 工 艺 的要 算 , 进 出 进行结果对 比分析 , 二者相互 印证 , 求得 出合理 的设计 , 力 为 求, 因此该换热 器需 要进行 重新 设计 。其 中热流 体具 有高 温 高 该 换热器最终定型提供设计依 据。
C HEN Ke,FAN a g Zh n
( hn u l r o e n ier gC . Ld , N C,B in 0 8 0 C ia C iaN ce w rE gnei o , t. C N aP n e ig10 4 , hn ) j
Absr t t ac :Ac o d n o t e r q ie n s o r c s e in,t tucu e sz n h r lh d a lc p ro a c f c r i g t h e u r me t fp o e s d sg he sr t r ie a d t e ma y r u i e f r n e o m
t e h a x h n e n n w d sg n t e d d t e r c lu a e .T e c l u ai n a d r s l a a y i sma e a c r i g h e te c a g ri e e i n u i n e e o b e ac lt d h ac l t n e u t n lsswa d c o d n o

换热器热力计算

换热器热力计算

设计说明书

一、热力计算

1、原始数据:

甲醇进口温度 t1’=64.4 ℃

甲醇出口温度 t1”=38℃

甲醇工作压力 P1=0.04MPa

甲醇流量 G1=1.3×1.986×103kg/h

冷却水进口温度 t2’=32℃

冷却水出口温度 t2”=42℃

冷却水工作压力 P2 =0.36MPa

2、定性温度及物性参数

水的定性温度 t2=(t2’+t2”)/2=(32+42)=37℃

水的密度查物性表得ρ2=993.25kg/m3

水的比热查物性表得 C p2=4.174KJ/kg.℃

水的导热系数查物性表得λ2=0.629W/m.℃

水的粘度μ2=697.76×10-6Pa.s

水的普朗特数查物性表得 P r2=4.64

甲醇的定性温度,甲醇在0.04MP下的沸点温度t i=64.34℃冷凝段t1=( t1’+ t i)/2=(64.4+64.34)/2=64.4℃

冷却段t1c=( t1”+ t i)/2=(64.34+38)/2=51.2℃

甲醇在冷凝段温度下的物性常数:

密度ρ1=2.31kg/m3

比热C p1=1.42 KJ/kg.℃

导热系数λ1=0.0169 W/m.℃

粘度μ1=10.5×10-6 Pa.s

普朗特数P r1=0.88

甲醇在冷却段温度下的物性常数:

密度ρ1c=777.87 kg/m3

比热C p1C=2.75 KJ/kg.℃

导热系数λ1c=0.1600 W/m.℃

粘度μ1c=0.3351 Pa.s

普朗特数P r1c=5.76

3、传热量与水热流量

取定换热器热效率为η=0.98

冷凝段传热量:

Q1= G1·γ·η/3600

换热器热力计算

换热器热力计算
391304348一块折流板上管子与管孔间折流板与壳体间泄漏壳程雷诺数理想管束传热折流板缺口校正因子折流板泄漏校正因子旁路校正因子进出口段折流板间距不等校壳程传热因子壳程质量流速壳程流壳层壁面温度壁温下水的粘壳侧换热系数水垢热油污垢热阻管侧壁面温度管壁定性温度管壁导热系数管子平均直径管壁热传热系k传热面0
阻力 理想管 束摩擦 理想管 数错流 段阻力 理想管 束缺口 段阻力 旁路校 正系数 折流板 泄漏校 正系数 折流板 间距不 等校正 壳程总
阻力
1.140949581 101.583759
39942.04119
104.3769088 0.0056
104.3769088 0.0049169
2530.25633 1441.341953 540.5032325 4512.101516
道 旁流挡
板数 错流面 积中旁 流面积 所占百
13 106 0.0388 106 14 0.7955 0.126827748 0.553786076
0.030363447 0.096464301
0.115 0.105325185 7.698003589 4.618802154 0.366202545
114.4167665
1
-0.10039
124.3804
105
有效平 均温差 初选传 热系数 估算传 热面积 管子材

蒸汽供热管和凝结水管路的水力计算

蒸汽供热管和凝结水管路的水力计算

供热蒸汽管路和凝结水管路水力计算

(一)供热管网水力计算的基本原理

蒸汽供热系统的管网由供汽管网和凝结水回收管网组成。蒸汽供热系统管网水力计算的主要任务主要有以下三类:

(1)按已知的热媒(蒸汽或凝结水)流量和压力损失,确定管道的直径。

(2)按已知热媒流量和管道直径,计算管道的压力损失,确定管路各进出口处的压力。当供汽管路输送过热蒸汽时,还应计算用户入口处的蒸汽温度。

(3)按已知管道直径和允许压力损失,计算或校核管道中的流量。

根据水力计算的结果,不仅能分别确定蒸汽供热系统的管径、流量、压力以及温度,还可进一步确定汽源的压力和温度、凝结水回收系统的型式以及凝结水泵的扬程等。

本指导书主要阐述水力计算的基本原理、凝结水管网的水力工况、上述第一类计算的基本方法、基本步骤及典型计算示例。至于上述第二类和第三类计算,由于与第一类计算原理相同、方法相似,因此未作详细说明。

1. 供热管网水力计算的基本公式

在管路的水力计算中,通常把管路中流体流量和管径都没有改变的一段管子称为一个计算管段。任何一个供热系统的管路都是由许多串联或并联的计算管段组成的。

当流体沿管道流动时,由于流体分子间及其与管壁间存在摩擦,因而造成能量损失,使压力降低,这种能量损失称为沿程损失,以符号“Δp y ”表示;而当流体流过管道的一些附件(如阀门、弯头、三通、散热器等)时,由于流动方向或速度的改变,产生局部旋涡和撞击,也要损失能量使压力降低,这种能量损失称为局部损失,以符号“Δp j ”表示。因此,管路中每一计算管段的压力损失,都可用下式表示:

供热热网的水力计算

供热热网的水力计算

课题1 集中供热系统方案的确定
(1)通风体积热指标法 建筑物的通风热负荷可按下式进行概算 :
Qt qtVw (tn tw t ) 103
式中 Qt ——建筑物的通风热负荷,kW;

Vtnw
——建筑物的外围体积,m3; ——采暖室内计算温度,℃;

tw t ——通风室外计算温度,℃;
课题1 集中供热系统方案的确定
9.1.1.4生产工艺热负荷 生产工艺热负荷是指为了满足生产过程中用于加热、烘干、
蒸煮、清洗、熔化等过程的用热,或作为动力用于驱动机 械设备(蒸汽锤、蒸汽泵等)工作的耗汽。 集中供热系统中,生产工艺热负荷的用热参数,按照工艺 要求热媒温度的不同,大致可分为三种: 供热温度在130~150℃以下称为低温供热,一般靠 0.4~0.6MPa蒸汽供热; 供热温度在130~150℃以上到250℃以下时,称为中温供热。 供热温度高于250~300℃时,称为高温供热。

qt ——通风的体积热指标,它表示建筑物在室内外
温差1℃时,每立方米建筑物外围体积的通风热负
荷,W/(m3·℃)。
通风体积热指标 qt的值取决于建筑物的性质和外围体积。
课题1 集中供热系统方案的确定
(2)百分数法
民用建筑(如旅馆、体育馆等)有通风空调热负荷时, 可按该建筑物的采暖设计热负荷的百分数进行概算。计算 公式为:

管式换热器热力计算

管式换热器热力计算

这只是个模板,你还要自己修改数据,其中有些公式显示不出来。不明白的问我。

一.设计任务和设计条件

某生产过程的流程如图所示,反应器的混合气体经与进料物流患热后,用循环冷却水将其从110℃进一步冷却至60℃之后,进入吸收塔吸收其中的可溶组分。已知混和气体的流量为227301㎏/h,压力为6.9MPa ,循环冷却水的压力为0.4MPa ,循环水的入口温度为29℃,出口温度为39℃,试设计一台列管式换热器,完成该生产任务。

物性特征:

混和气体在35℃下的有关物性数据如下(来自生产中的实测值):

密度

定压比热容=3.297kj/kg℃

热导率=0.0279w/m

粘度

循环水在34℃下的物性数据:

密度=994.3㎏/m3

定压比热容=4.174kj/kg℃

热导率=0.624w/m℃

粘度

二.确定设计方案

1.选择换热器的类型

两流体温的变化情况:热流体进口温度110℃出口温度60℃;冷流体进口温度29℃,出口温度为39℃,该换热器用循环冷却水冷却,冬季操作时,其进口温度会降低,考虑到这一因素,估计该换热器的管壁温度和壳体温度之差较大,因此初步确定选用浮头式换热器。2.管程安排

从两物流的操作压力看,应使混合气体走管程,循环冷却水走壳程。但由于循环冷却水较易结垢,若其流速太低,将会加快污垢增长速度,使换热器的热流量下贱,所以从总体考虑,应使循环水走管程,混和气体走壳程。

三.确定物性数据

定性温度:对于一般气体和水等低黏度流体,其定性温度可取流体进出口温度的平均值。故壳程混和气体的定性温度为

T= =85℃

管程流体的定性温度为

热水供暖系统管路水力计算表

热水供暖系统管路水力计算表

0.00000033 222036 0.00000033 36728.2 0.00000033 32862.1 0.00000033 28995.9 0.00000033 33273.7 0.00000033 28154.7 0.00000033 25595.2 0.00000033 26016.7 0.00000033 19512.6 0.00000033 16260.5 0.00000033 9756.28 0.00000033 6504.19 0.00000033 40594.3
70 1291.31 0.45
90
70 122.982 13.1
90
70 245.964 5.925 90
70 368.946 5.42
90
70 491.929 6.63
90
70 614.911 5.825 90
70 676.402 9.33
90
70 799.384 13.1
90
70 922.366 6.255 90
1.00 11.00 4.00 3.50 3.50 3.50 2.80 6.90 2.90 3.70 3.70 19.40 0.00
###### 1978.71 2759.909
54.14 595.559 1303.322
43.34 173.374 404.197
33.74 118.107 278.570

盘管换热器相关计算

盘管换热器相关计算

一、铜盘管换热器相关计算

条件:600kg 水 6小时升温30℃ 单位时间内换热器的放热量为q q=GC ΔT=600*4.2*10^3*30/(6*3600)= 3500 w 盘管内流速1m/s ,管内径为0.007m ,0.01m , 盘管内水换热情况:

湍流范围:Re=10^4~1.2*10^5 物性参数:

40℃饱和水参数。

黏度—653.3*10^-6 运动黏度—0.659 *10^-6 普朗特数—4.31 导热系数—63.5*10^2 w/(m. ℃)

求解过程:

盘管内平均水温40℃为定性温度时

换热铜管的外径,分别取d1=0.014m d2=0.02m 努谢尔特准则为

0.4

f 8.0f f Pr 023Re .0*2.1Nu ==1.2*0.023*21244.310.84.310.4=143.4 (d1) 0.4

f

8.0f

f Pr 023Re

.0*2.1Nu ==1.2*0.023*30349.010.84.310.4=190.7 (d2)

管内对流换热系数为

l Nu h f

f i λ⋅=

=143.4*0.635/0.014=6503.39 (d1) l

Nu h f

f i λ⋅=

=190.7*0.635/0.02=6055.63 (d2) 管外对流换热系数

格拉晓夫数准则为(Δt=10)

23/υβtd g Gr ∆==9.8*3.86*10^-4*10*.0163/(0.659*10^-6)2=356781.6 (d1) 23/υβtd g Gr ∆==9.8*3.86*10^-4*10*.0223/(0.659*10^-6)2=927492.9(d2)

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纯凝结段换热器热力水力计算

(盘管式)

一.原始数据

给水压力w P (MPa ) 给水流量G (s kg /)

给水进口焓1h (kg kJ /)或给水进口温度1t (℃) 给水出口焓2h (kg kJ /)或给水出口温度2t (℃) 蒸汽压力s P (MPa )或蒸汽饱和温度s T (℃) 蒸汽进口焓1H (kg kJ /) 蒸汽温度1T (℃) 疏水出口焓2H (kg kJ /) 二.选用数据

1.管子直径i o d d /(m m /)

螺旋管式高加常取略大的管径,约φ18~32mm ,壁厚2.5~5mm 左右。腰圆管的壁厚最薄至2.5mm ,实践表明2mm 壁厚者寿命不长。

螺旋形以及腰圆形等的管子,当壁厚在2.5~3mm 以上时,可以拼焊,但须注意拼接质量。

2.管内水速w (s m /)

N d G w i 2

4

πυ

=

在额定满负荷运行工况下,流经管内的给水流速按平均温度不超过下列数值,平均温度可按进口和出口温度的算术平均值或按热力计算的数据取用:

不锈钢、蒙乃尔合金(monel )、因科镍(inconel )管子为3s m / 铜镍合金(70-30,80-20,90-10)管子为2.7s m / 碳钢管子为2.4s m /

在平均温度下的额定满负荷工况下的碳钢管和铜管的合适给水速度推荐

为1.85s m /,或在1.85~2s m /之间,不得已时可略超过2s m /,但不应超过2s m /;螺旋管式高压加热器的碳钢螺旋管内给水速度推荐为2s m / 三.计算

1.传热量Q (W )

()31210⨯-=h h G Q 2.核算蒸汽量D (s kg /) ()98

.0103

21⨯⨯-=

H H Q

D 3.对数平均温差m t ∆(℃) 2

11

2t T t T In

t t t s s m ---=

∆ 4.给水平均温度f t (℃) m s f t T t ∆-= 5.汽侧壁温w t (℃) m s w t T t ∆-=4.0 6.汽液膜平均温度M t (℃) ()w s M t T t +=2

1

7.系数B ,查表

8.汽化潜热r (kg kJ /)

根据s P 查汽水性质表 9.换热管数量N (根) w

d G N i 24

υ

=

10. 汽至壁传热分系数1a (()C m W o ⋅2/) ()

4

015894.0w s t T nd r

B a -=

式中 n —— 水平管束在蒸汽侧沿垂直方向的管子平均排数,它是

指管子外表的凝结液膜垂直下流经过的管排数 11. 给水比容υ(kg m /3)

根据w P 、f t 查汽水性质表 12. 给水运动粘度v (s m /2)

根据w P 、f t 查汽水性质表

13.系数A

2045.015.21190f f t t A -+= 14.

壁至水传热分系数2a (()C m W o ⋅2/)

2.08.0163

.1-=i d Aw a 弯管修正系数3

3.101⎪⎭

⎫ ⎝⎛+=R d i ε

a a ⋅=ε2

R —— 所有曲率半径的算术平均值 15.管壁厚δ(m )

()i o d d -=21

δ

16. 壁热导率λ(()C m W o ⋅/)

17. 污垢热阻R (W C m o /2⋅)

查阅GB151-1999附录F7,对给水加热器的凝结段,管内给水侧的最小污垢热阻R 为0.000035222W C m o /2⋅ 18. 总传热系数k (()C m W o ⋅2/) ⎪⎪⎭

⎝⎛+⋅++=

i o i o d d R d d a a k 21

111

λδ

19. 计算传热面积c F (2m ) m

c t k Q

F ∆=

20. 实际传热面积F (2m ) L d N F o π= 21. 腰圆管展开长度L (m )

根据公式L d N F o π=,F F c =反推

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