管壳式换热器换热面积-换热器设计手册

T1= 98 T2= 74 Cp,h= 0.3 mh= 100834
℃ ℃ J/(kg ℃） kg/s W 总传热系数K的计算
冷流体进口温度 冷流体出口温度 冷流体比热 冷流体质量流量
热负荷Q= 20832000
换热管外径 管外流体传热膜系数 管外流体污垢热阻
d= 0.01905 α o= 40 ro= 0.0005
平均温差与温度修正系数Δ tm的计算 1、当换热器冷热流体逆向流动时 较大端温差 较小端温差 Δ t2= 51 Δ t1= 47 ℃ ℃
Δ t1/Δ t2= 0.922 2、当换热器冷热流体并向流动时 较大端温差 较小端温差 Δ t2= 71 Δ t1= 27 ℃ ℃
Δ t1/Δ t2= 0.38 3、确定平均温度差 (1)当Δ t1/Δ t2 <2 时且逆向流动时 Δ tm= 49 (2)当Δ t1/Δ t2 <2 时且并向流动时 Δ tm= 49 (3)当Δ t1/Δ t2 >2 时且逆向流动时 Δ tm= 48.97277702 (4)当Δ t1/Δ t2 >2 时且并向流动时 Δ tm= 45.5089394 4、确定温度修正系数 (1)对于单壳程、双管程或者2n管程的管壳式换热器
m W/(m2.℃) (m2.℃)/W
管壁厚度 管内流体传热膜系数 管内流体污垢热阻 换热管的外表传热面积 与换热器管内和管外的 平均传热面积之比
换热管的外表传热面积与 Ao/Ai= 1.0112 内表传热面积之比 λ w= 48
管壁材料的导热系数
W/(m.℃)
总传热系数K= 17.05 W/(m2.℃)
P= 0.281690141 R= 1.2 5、根据P、R值查图，确定对应温度修正系数 温度修正系数 FT= 0.98
计算换热面积A 换热面积A= 25462 m2
进行的计算
混合气体粘度、比热计算公式如下
m
yi i yi
Mi Mi
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定性温度在292℃时的物性数 物料 冷流体进口温度 冷流体出口温度 冷流体比热 冷流体质量流量 t1= 27 t2= 47 Cp,c= 2100 mc= 496 ℃ ℃ J/(kg ℃） kg/s H2O H2 CH4 N2 Ar CO2 CO 混合气体 摩尔比 27.4 43.61 0.25 15.5 0.2 10.86 2.18 比热容 2.02 14.2 3.72 1.12 1.2 1.1 1.12 7.075276
本计算表格是基于《换热器设计手册》（钱颂文主编）中相关公式进行的计算 Q=KAΔ tm 式中： Q-热负荷，W K-总传热系数，W/(m2.℃) A-换热器传热面积，m2 Δ tm-进行换热的两流体之间的平均温度差，℃ 其中总传热系数K的计算公式如下：
热负荷Q的计算
热流体进口温度 热流体出口温度 热流体比热 热流体质量流量
管壁厚度 管内流体传热膜系数 管内流体污垢热阻 换热管的外表传热面积 与换热器管内和管外的 平均传热面积之比
δ = 0.000211 m α i= 45 ri= 0.0005 W/(m2.℃) (m2.℃)/W
Ao/Am= 1.005569
的计算
Cpm yiCpi
性温度在292℃时的物性数据 粘度 0.0192 0.0142 0.0181 0.0282 0.0363 0.0272 0.0278 0.0225 0.0899 0.717 1.251 1.782 1.976 1.25 0.163 0.03 0.0228 0.0173 0.0137 0.0226 密度 导热系数