热管式换热器设计计算程序源代码

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热管式换热器计算ACCESS程序

热管式换热器计算ACCESS程序

热管式换热器计算ACCESS程序目录1.基本参数 (1)2.换热管选择 (1)3.冷热流体参数 (2)4.换热计算 (2)5.换热管受力计算 (2)6.换热器质量计算 (3)1.基本参数2.换热管选择3.冷热流体参数4.换热计算SE1ECT冷热流体参数.项目名称,Round(((t1-t4]-(t2-t3]]∕(1og(t1-t4]-1og(t2-t3]],1]AS[平均温差/℃],round(Q2*CP2*(t4-t3]∕3600Λ]AS[换热功率∕kW],round(1000*[换热功率∕kW]∕[平均温差∕°C]∕25)AS[需要的换热器面积∕π?]5.换热管受力计算SE1ECT换热管选择,项目名称,换热管选择.使用部位,换热管选择.钢管外径,换热管选择.钢管壁厚,换热管选择.钢管材质,换热管选择.TUSE,换热管选择.。

,ROUnd(([钢管外径H钢管壁厚])*[钢管壁厚]*3.14159,1)AS[钢管断面积/mm?],ROUnd(([钢管外径H钢管壁厚])八2*3,14159/4,1)AS[液体断面积/mn?],换热管选择EroUnd((iif(Pv0.1Oround((P-0.1)*[液体断面积/mm?][)))/[钢管断面积/mm?1I)as[钢管轴向受力∕MPa],皿[钢管轴向受力/MPa]=。

:〜,∖round(σ/[钢管轴向受力∕MPa],1))AS轴向安全系数,iif(P<0.1∕'∞,∖round(。

/(P-0.1)∕(钢管外径-2*钢管壁厚)*2*钢管壁厚口))AS径向安全系数6.换热器质量计算SE1ECT换热管选择,项目名称,换热管选择.使用部位,3*Round(11*[需要的换热器面积∕m2]∕[Aθ∣∕9)AS[计算钢管长度∕m],换热管选择.钢管外径,换热管选择.钢管壁厚,换热管选择qround(17*(q+0.785*(钢管外径-2*钢管壁厚)八2/1000)*[计算钢管长度∕m])AS[换热器估算重量∕kg]FROM换热管选择I NNERJOIN换热计算ON换热管选择.项目名称=换热计算.项目名称;。

换热器设计计算详细过程

换热器设计计算详细过程

换热器设计计算详细过程序号名称单位数值流体流向1有无相变01流体名称冷却水壳程流体名称进口温度t 1℃20进口温度T 1出口温度t 2℃40出口温度T 2定性温度℃30定性温度比热CP 1J/(kg·K)4174比热CP 2 黏度μ1Pa·s 0.000801黏度μ2导热系数λ1W/(m·K)0.618导热系数λ2密度ρ1kg/m 3995.7密度ρ2管程压强降Pa30000壳程压强降流量W 2计算过程&输出结果:热负荷QkW 376.83冷却水流量W 1kg/h 16250.60按逆流计算的传热温差℃49.71按并流计算的传热温差℃#DIV/0!传热温差输出值ΔT ℃49.71计算温度校正系数S 0.17R5查图得到温度校正系数ψΔT 0.85实际的传热温差ΔTm ℃42.25初选总传热系数K KW/(m 2·℃)395换热面积 Sm 222.58参照换热面积选取列管换热器结构参数换热器形式浮头式壳体直径 D mm 300列管数n 根40列管外径d 0mm25参照GBT 28712-2012 换热器型ΔTm=ΔT*ψΔT经验值,假设K值为固定值S=Q/(K*ΔTm )管径有25或19两种规格管壳式换热器的设计和选用输入参数当温度校正系数值小于0.8时,合理,此时应增加管程数或壳程数,或者用几热器串联,必要时可调节温度条件。

S=(t2-t1)/(T1-t1),冷流体温R=(T1-T2)/(t2-t1),热流体温备注:比热、粘度、导热系数、密度均为两流体在定性温度(t1+t2)/2和(T1+T2)/2 下的备换热器中两流体的流向,并流管子的排列方式,正三角形为1,正方形为2热流体无相变,0;热流体有相备注热流体无相变:Q=W 2/3600*C p2*(T 1-T 2);W 1=Q/(Cp 1*(t 2-t 1))*3600ΔT=((T1-t2)-(T2-t1))/LN((T1-t2)/(T2-t1壳程流体参管程流体参数(P)列管内径d i mm20列管长度L mm8000折流板间距mm150列管材质及导热系数W/(m·K)45设计的换热面积 m296管子排列方法正方形斜转45度管程数Np2串联的壳程数Ns1管间距mm32结垢校正因子Ft 1.4管子排列方式对压降的校正因子F0.4管程n值0.4流体被加热取0.4,被冷却取0壳程n值0.3管壁内侧表面污垢热阻(m2·℃)/K0.00058管壁外侧表面污垢热阻(m2·℃)/K0.00017换热管壁厚 mm 2.5换热管平均直径mm22.5采用此传热面积下的总传热系数W/(m2·℃)92.90592116(1)核算压力降①管程压强降-P管程流通面积 Ai m20.006283185管程流速ui m/s0.721536817管程雷诺数Rei17938.43217取管壁粗糙度 mm0.1相对粗糙度0.005查图求得摩擦系数λ0.035直管中压力降Δp1Pa3628.637123回弯管压力降Δp2Pa777.5650977管程总压力降ΣΔPi Pa12337.36622判断合理性cs_tj10②壳程压强降—S通过管束中心线的管子数n o8折流板数N B52.33333333壳程流通面积 A o m20.015壳程流速u o m/s0.116959064 Re o3743.635819壳程流体摩擦系数f o0.766053436流体横过管束的压力降Pa849.5112828流体流过折流板缺口的压强降Pa850.119125壳程总压力降Pa1954.574969合理性判断cs_tj20(2)核算总传热系数①管程对流传热系数流体被加热取0.4,被冷却取0查污垢热阻系数表得到查污垢热阻系数表得到管子按正三角形排列no=1.1*(排列no=1.19*(n)^0.5N B=(L列管长度L/折流板间距-1) Ao=h(D-n c d o)按壳程流通截面积Ao计算的流Δp2=3*ρu2/2ΣΔPi=(Δp1+Δp2)Fg NpΣΔPo=(Δp1’+Δp2')FsNsRe=ρdu/μ,湍流输入值当Re>500时,fo=5.0Reo^(-0正三角形、正方形、正方形斜计算值查摩擦系数与雷诺数和相对粗Δp1=λ*L/d*ρu2/2ΣΔPi=(Δp1+Δp2)FtNpA i=π/4*d i2*n/Npu i=W1/(ρ1*A i)K=Q/(S*ΔTm)DN25管子取为1.4,对DN19管子正三角形为0.5,正方形斜转4接近但不小于1.25倍的换热管Pr-管程5.409990291管程雷诺数Re017938.43217管程对流传热系数(湍流)W/(m2·℃)3531.770673低黏度湍流W/(m2·℃)3531.770673高黏度湍流W/(m2·℃)3519.429449管程对流传热系数(滞流)W/(m2·℃)340.5404362管程对流传热系数(过渡流)W/(m2·℃)3485.069082管程对流传热系数输出值W/(m2·℃)3531.770673②壳程对流传热系数Pr—壳程9.753848837流体流过管间最大截面积A㎡0.00984375根据管间最大截面积计算的流速u0m/s0.178223336当量直径 d e m0.027151892 ReS6195.614142φμ=(μ/μw)^0.140.95壳程对流传热系数as W/(m2·℃)563.8014636③总传热系数总传热系数k校W/(m2·℃)324.2192582此换热器安全系数%248.9758824合理性判断cs_tj31低黏度液体(μ1<2*常温下水的黏度),a0=0.023(λ/di)Re0.8Pr n高黏度液体,a0=0.027(λ/di)Re0.8Pr1/3φμ强制湍流,Re0大于10000A=hD(1-d0/t)u0=Vs/Ad e=4(t2-π/4d02)/πd0强制滞留,Re小于2300过渡流,Re=2300~10000对气体取1.0,加热液体取1.0安全系数介于11.5~12.5,初选需另设K值植物油℃140℃40℃90J/(kg·K)2261Pa·s 0.000742W/(m·K)0.172kg/m 3950Pa 30000kg/h6000104.7611114方法二:根据流速经验值计算换热器内参数管道内流体流速m/s 0.75列管外径mm 25列管内径mm 20计算单程管传热管数根20热器型式与基本参数值.8时,换热器的经济效益不加管程数或壳程数,或者用几台换时可调节温度条件。

换热器工艺计算

换热器工艺计算

已知F=Βιβλιοθήκη W X 1 0 X1已知
W =
F2 X1 1 X1 X 0
出料量: X出(w/w): 蒸发量: X进(w/w):
15.00 T/h 70.0% 15.00 T/h 35.0% 泵轴功率计算
已知
X0 =
X 1 × F2 F2 + W
Ne =
输入: Q: H: ρ: η: Ne=
QH ρ 3600 × 102η
G=0.06VnYrK 输入: V= n= Y= r= K= G=0.06VnYrK G= 0 V:关风机容积,升/转 n:关风机转速,转/分 Y:关风机容积效率 颗粒状物料,Y=0.8 粉状物料,Y=0.5~0.6 r:物料密度,t/m K:修正系数,0.7~0.8
3
ΔL=Lα(t2-t1)
cm
3
PI 输入u: 输入d: 计算Vs:
m/s mm m3/h
外径: 壁厚: 长度: 密度: 重量: CS密度: SS密度:
89 3 24 7.94 0.160 7.85 7.94
mm mm m t/m3 T t/m3 t/m3
热量计算: 工况条件: 输入数据 冷介质 Ws1: t1: C冷: t2: h1: h2: r冷: Ws2: T1: C热: T2: H1: H2: r热: 10.00 50.00 4.01 10.00 10.00 1.00 10.00 热介质 11.10 100.00 4.19 70.00 1.00 21.00 1.00 关风机排量计算 Kg/h ℃ KJ/Kg℃ ℃ J/Kg J/Kg J/Kg Kg/s ℃ KJ/Kg℃ ℃ J/Kg J/Kg J/Kg 管道热伸长量计算 Q热= Q热= Q热= Ws2= Ws2= Ws2= 1395.27 222 1384.17 11.1 11.1 KJ/h KJ/h KJ/h Kg/h Kg/h Kg/h Q冷= Q冷= Q冷= Ws1= Ws1= Ws1= 输出数据 1604 90 1504 10 10 KJ/h KJ/h KJ/h Kg/h Kg/h Kg/h

管壳式换热器设计计算用matlab源代码

管壳式换热器设计计算用matlab源代码

%物性参数% 有机液体取69度p1=997;cp1=2220;mu1=0.0006;num1=0.16;% 水取30度p2=995.7;mu2=0.0008;cp2=4174;num2=0.62;%操作参数% 有机物qm1=18;%-----------有机物流量--------------dt1=78;dt2=60;% 水t1=23;t2=37;%----------自选-----------%系标准选择dd=0.4;%内径ntc=15;%中心排管数dn=2;%管程数n=164;%管数dd0=0.002;%管粗d0=0.019;%管外径l=0.025;%管心距dl=3;%换热管长度s=0.0145;%管程流通面积da=28.4;%换热面积fie=0.98;%温差修正系数----------根据R和P查表------------ B=0.4;%挡板间距-----------------自选--------------%预选计算dq=qm1*cp1*(dt1-dt2);dtm=((dt1-t2)-(dt2-t1))/(log((dt1-t2)/(dt2-t1)));R=(dt1-dt2)/(t2-t1);P=(t2-t1)/(dt1-t1);%管程流速qm2=dq/cp2/(t2-t1);ui=qm2/(s*p2);%管程给热系数计算rei=(d0-2*dd0)*ui*p2/mu2;pri=cp2*mu2/num2;ai=0.023*(num2/(d0-2*dd0))*rei^0.8*pri^0.4;%管壳给热系数计算%采用正三角形排列Apie=B*dd*(1-d0/l);%最大截流面积u0=qm1/p1/Apie;de=4*(sqrt(3)/2*l^2-pi/4*d0^2)/(pi*d0);%当量直径re0=de*u0*p1/mu1;pr0=cp1*mu1/num1;if re0>=2000a0=0.36*re0^0.55*pr0^(1/3)*0.95*num1/de;elsea0=0.5*re0^0.507*pr0^(1/3)*0.95*num1/de;end%K计算K=1/(1/ai*d0/(d0-2*dd0)+1/a0+2.6*10^(-5)+3.4*10^-5+dd0/45.4);%AAj=dq/(K*dtm*fie);disp('K=')disp(K);disp('A/A计=');disp(da/Aj);%计算管程压降ed=0.00001/(d0-2*dd0);num=0.008;err=100;for i=0:5000err=1/sqrt(num)-1.74+2*log(2*ed+18.7/(rei*sqrt(num)))/log(10);berr=err/(1/sqrt(num));if berr<0.01break;elsenum=num+num*0.01;i=0;endendft=1.5;dpt=(num*dl/(d0-2*dd0)+3)*ft*dn*p2*ui^2/2;%计算管壳压降f0=5*re0^(-0.228);F=0.5;fs=1.15;nb=dl/B-1;dps=(F*f0*ntc*(nb+1)+nb*(3.5-2*B/dd))*fs*p1*u0^2/2;disp('dpt=');disp(dpt/10^6);disp('dps=');disp(dps/10^6);disp('u0=')disp(u0);disp('ui=')disp(ui);function [numda,berr]=NumdaJS(num0,re,ed)%num0为初设摩擦系数值,re为雷诺数,ed为相对粗糙度numda=num0;berr=100;%相对误差,初始为100while (berr>0.001)%当相对误差小于0.1%停止计算numda=numda+0.000001;%修改摩擦系数值err=1/sqrt(numda)-1.74+2*log(2*ed+18.7/(re*sqrt(numda)))/log(10);%计算误差berr=err/(1/sqrt(numda));%计算相对误差end。

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t= ℃根据定性温度,分别查取壳程和管程流体的有关物性数据。

对混合气体来说,最可靠的无形数据是实测值。

若不具备此条件,则应分别查取混合无辜组分的有关物性数据,然后按照相应的加和方法求出混和气体的物性数据。

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=1.5×10-5Pas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=0.742×10-3Pas四.估算传热面积1.热流量Q1==227301×3.297×(110-60)=3.75×107kj/h =10416.66kw2.平均传热温差先按照纯逆流计算,得=3.传热面积由于壳程气体的压力较高,故可选取较大的K值。

热管换热器毕业设计计算

热管换热器毕业设计计算

烟气余热利用热管换热器设计一.原始数据1. 烟气侧:流量 10V •=50000Nm ³/h (标况) 入口温度 t'₁=300℃ 2. 空气侧:流量 20V •=49000Nm ³/h (标况)⒊ 热管采用正三角形叉排,沿流动方向,其横向中心距T S =0.065m ,则纵向中心距L S =0.057m 。

光管外径 0D 0.025m = 光管内径 i d 0.02m = 热管全长 t l 2.5m =带翅片的热管长度 l 2.5m = 翅片高度 f l 0.0125m = 翅片厚度 f δ0.001m = 翅片间隙 f S =0.007m 翅片节距 S =f δ+f S =0.008m 单根热管长度之上的翅片数 f n =1S=125个 翅片管外径 d f =0.050m热力计算1. 工艺参数的计算热管换热器的工艺参数包括流量及进出口温度。

冷热流体的放热量及吸热量应满足如下的热平衡方程:Q =p m c t •∆△=p V c t ρ•∆△ 其中:Q ——放热量或吸热量,W ;m •——质量流量, /kg s ;p c ——定压比热,/()J kg ℃; t ∆△——进出口温度,℃; ρ——流体密度,3/kg m ; V •——流体的体积流量,3/m s考虑到露点腐蚀的问题,烟气的出口温度取为1''t 150=℃,空气的入口温度取为2't 20=℃, 标况下,烟气的物性参数为: 密度 10ρ 1.295= 3/kg m定压比热 10p c =1.10×10³/()J kg ℃假定热损失为10%101010()'''11p Q V -c t t ρ•=放 =1.295×(50000/3600)×1.10×10³×(300—150) =2967.9kWQ 吸=0.95Q 放=0.95×2967.9=2819.5kW''',202220=()20p Q V t t c ρ•-吸其中20ρ——标况下的空气密度1.293 3/kg m20V•——标况下的空气体积流量,490003/ms2m •——空气的质量流量, /kg s,20p c —工作状况下空气的定压比热,1.013×10³ /()J kg ℃代入数据:2819.5×10³=1.293×(49000/3600)×1.013×10³×(t 2”-20)得:t 2”=178.2℃烟气的平均温度 由1m T=12(1't +1''t ) =225℃ 得烟气的物性参数: 密度 1ρ=0.7218 3/kg m ;定压比热 1p c =1.12×10³ /()J kg ℃; 导热系数 1λ=0.0418 /()w m •℃; 运动粘度 1v =3.541×10ˉ5 2/m s ; 普朗特数 1r P =0.661;由空气侧平均温度2m T =12(2''t +2't ) =99.1 ℃ 得空气的物性参数: 密度 2ρ=0.946 3/kg m ;定压比热 2p c =1.009×10³ /()J kg ℃; 导热系数 2λ=0.0321 /()w m •℃; 运动粘度 2v =2.313×10ˉ52/m s ; 普朗特数 2r P =0.6882. 热管的工作温度v T 及热管的长度选择工作温度T v =(T 1m +T 2m )/2=162.1 ℃热管的总长度为2.5 m ,取12 1.25m l l == 其中 1l ——烟气侧的热管长度,m 2l ——空气侧的热管长度,m3. 热管换热器的流速选择及迎风面宽度B 的计算透过系数02()T f f f TS d l S S n ϕ=--⨯=0.336取烟气侧的迎风流速 10u =5/m s 由11010B u l V •= 得迎风面宽度10110B V l u •==(50000÷3600)/1.25×5=2.22 则横向热管数,即列数33.53TBn S ==,取n=34 则 340.065 2.18T S B n =⨯==⨯m 烟气侧的最大流速:101u u ϕ==14.9 /m s空气侧的迎风速度:20202BV u l •==(49000÷3600)/1.25×2.18=4.99 /m s 空气侧的最大流速:u 2=u 20/0.336=14.85 /m s4. 单根热管的总热阻及总热管数:烟气侧的雷诺数:1011e R u d v ==(14.9×0.025)/3.541×10-5=10520空气侧的雷诺数:0222e R u d v ==(14.85×0.025)/2.313×10-5=16051由无因次方程:130.63380.137e u r N R P =得106338300.137e rh R P d λ=烟气侧的换热系数:111110633830.137e r h R P d λ== 0.137×0.0418/0.025×105200.6338×0.6611/3 = 70.57 /()w m ⋅℃ 空气侧的对流换热系数:2222106338300.137e r h R P d λ== 0.137×0.0321/0.025×160510.6338×0.6881/3 = 71.66/()w m •℃ 翅片管的翅化比:00022[2]1(1)4()f f f f f d d d n d d δδπππβπ-+-+=⨯⨯⨯223.14[2(0.050.025) 3.140.050.001]143 3.140.025(10.001)43.140.025⨯⨯-+⨯⨯⨯+⨯⨯-⨯== 5.9翅化效率表示实际传热能力与翅片在根部温度时传热能力之比:()f fth ml ml η=其中,m =45w λ=/()w m •℃为翅片材料的导热系数则烟气侧的翅化效率 :1η== 0.863 空气侧的翅化效率:2η== 0.8615 单根热管的总热阻为:1220010112021111lnln 22i i w w R d d h d l l d l d h d l πβηπλπλπβη=+++ 110.025ln3.1467.750.025 1.25 6.80.87932 3.1445 1.250.02=+⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯10.0251ln 2 3.1445 1.250.02 3.1436.590.025 1.25 6.80.9302++⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯ = 0.058/w ℃对数平均温差为:△T m =(300-178.2)-(150-20)/㏑(300-178.2)/(150-20)=126.2 ℃单根热管的传热效率:q =△T m /R =126.2/0.058=2176总热管数:333230.7102.31010'Q N q ⨯⨯===1295.7取20%的富裕量,则实际需要热管数 1.2'N N ==1554最终取列数为n=34,排数m=46排 设备的基本尺寸为: 长:46×57=2622 mm 宽:34×65=2210 mm高:2500 mm5. 两侧的壁温及压力损失 烟气侧的平均壁温: 111101m m QNT T h d l πβη=-=173.5 ℃ 空气侧的平均壁温: 222220m m QNT T h d l πβη=+=149.9℃热管换热器的净自由容积:2220044()f f T L f d NFV S S d d n ππδ=---2223.140.0253.140.0650.057(0.050.025)0.00114344⨯⨯--⨯-⨯⨯==3.03×10-3 3/m m容积的当量直径:4NFVD A=其中A ——流体的总浸润表面积,2m烟气侧的容积当量直径:311447.34103.140.0251.256.8NFVD A -⨯⨯⨯⨯⨯===0.021m空气侧的容积当量直径:322447.34103.140.0251.256.8NFVD A -⨯⨯⨯⨯⨯===0.021m 烟气侧的雷诺数:511118.930.0444.450910e u D Rv -⨯⨯===8837空气侧的雷诺数:522224.690.0442.54510e u D Rv -⨯⨯===13483烟气侧的能量耗散系数: 110.1451.92e R ξ-==1.92×8837-0.145=0.5142空气侧的能量耗散系数: 220.1451.92e R ξ-==1.92×13483-0.145=0.4837 烟气侧的压力损失:。

换热器型号代码

换热器型号代码

换热器、冷凝器、U型管式换热器
一、标准型换热器、冷凝器、U型管式换热器具体规格型号详见附表。

表1 外壳型式与代号
表2 换热管支撑型式与代号
注:标*的制造较复杂,在特殊场合使用。

表3 换热管类型
标注示例:
1、浮头式带管箱分布板,封头管箱DN600直径,管/壳程设计压力1.6Mpa,面积90㎡,管长6m,管径φ25光管,2管程、1壳程管材为09Cr2AlMoRE,标注为:
BES(X)600-1.6-90-6/25-2REa
2、浮头式螺旋折流板DN800直径,设计压力2.5Mpa,光管面积205㎡,管长6m,管径φ19缩放管,4管程管束材质09Cr2AlMoRE,壳体材质09Cr2AlMoRE,标注为:
BES(X)LX800-2.5-205-6/19F-4Rea/b
注:型号中可不加(X)Y,即不采用此结构,也可不加RE(a)b、c、d,即不采应规定的材质,但应注明详细材质要求。

管换热器的设计计算书

管换热器的设计计算书

水箱容量:100L一、确定传热系数:计算盘管内和盘管外的传热系数,必须知道下列各参数: 1、 N 圈盘管所需的长度L ;LL =NN�(222222)22+PP 22 (1)=NN �(222222.1122)22+22.22220022=0.7544N 2、 盘管所占的体积V VV CC =(22/00)dd 2222LL (2)C=�2200�22.2211002222.77770000NN =0.152*10-33、 环形区的体积Va:N VV aa =�2200�(CC 22−BB 22)PPNN (3)由于此换热器整体浸入在内胆中,故B 为0,则VV aa =�2200�22.001122∗22.222200NN =3.169*10-34、 在环形区内可供流体流动的空间V NV ff =(3.169-0.152)*10= Va – Vc (4)-3N=3.017*10-35、 盘形管的壳程当量直径DeNDD ee =00VV ff22dd 22LL (5)=(4*3.017*10-3换热器外部的传热系数h0可用下面公式中的来计算。

h 0=λN U /dN )/(22*0.016*0.7544N )=0.3182 m努谢尔特数:N U =c(Pr.Gr)n Pr >0.7根据Pr.Gr 值可以从表中查得c 和n 的取值。

而Gr =βg ∆tL 3γ ,其中g 为重力加速度,L 盘管故:Gr =βg ∆tL 3γ=(4.5*10-4*9.8*10*0.0163)/(5.53*10-7)2则Pr.Gr =3.63*590674.57=2144148.694,将盘管看成是垂直圆柱,查表得:c=0.59 n=1/4。

=590674.57N U =c(Pr.Gr)n =0.59*2144148.6941/4h 0=λN U /d =0.642*22.577/0.016=905.902 w/㎡.k=22.577流体在盘管内流动的传热系数h i 采用以下一种常规方法计算:h i0=λN U /d N U =0.023Re 0.8Pr 0.4Re =du ρ/μ由于系统采用威乐泵RS15/6,泵的流量平均取为:0.417kg/s ,即0.422*10-3m ³/s,则:流速u=0.422*10-3/[(0.0144/2)2Re =du ρ/μ=0.016*2.59*988.1/5.47*10*π]=2.59 m/s-4N U =0.023Re 0.8Pr 0.4=0.023*74857.2=74857.20.8*3.630.4h i0=λN U /d =0.642*305.55/0.016=12260.19 w/㎡.k =305.55总传热系数U 由下式给出1/U=1/h 0+1/h i0+x/K e +R t +R 0 (9)由于污垢系数R t 和R 0取决于流体的特性,即流体中存在的悬浮物质、操作温度、流速等因数,而换热器内外的流体都属于清洁水质,但也存在结垢问题,故污垢系数R t +R 0可取7.052*10-41/U=1/h 0+1/h i0+x/K c +R t +R 0=1/905.902+1/12260.19+0.0008/383+7.052*10。

热管换热器设计计算及设计说明

热管换热器设计计算及设计说明
1964年至1966年期间,美国无线电公司制作了以玻璃、铜、镍、不锈钢、钼等材料作为壳体,水、铯、钠、锂、铋等作为管内的工作液体的多种热管,操作温度达到1650℃。
1967年至1968年,美国应用于工业的热管日渐广泛,应用范围涉及到空调、电子器件、核电机的冷却等方面。并初次出现了柔性热管和平板式的异形热管。
1962年特雷费森向美国通用电气公司提出报告,倡议在宇宙飞船上采用一种类似Gaugler的传热设备。但因这种倡议并未经过实验证明,亦未能付诸实施。
1963年Los-Alamos科学实验室的Grover在他的专利中正式提出热管的命名,该装置基本上与Gaugler的专利相类似。他采用一根不锈钢管作壳体,钠为工作介质,并发表了管内装有丝网吸液芯的热管实验结果,进行了有限的理论分析,同时提出了以银和锂作为热管的工作介质的观点。
1964年Grover等人首次公开了他们的试验结果。此后英国原子能实验室开始了类似的以钠和其它物质作为工作介质的热管研究工作。工作的兴趣主要是热管在核热离子二极管转换器方面的应用。与此同时,在意大利的欧洲原子能联合核研究中心也开展了积极的热管研究工作。但兴趣仍然集中在热离子转换器方面,热管的工作温度达到1600~1800℃。
当蒸发段里的液体一旦因吸收了汽化潜热并蒸发时,蒸汽就开始通过热管的蒸汽腔向冷却段流动。此流动是由蒸汽腔两端的小压差引起的。蒸发段内蒸汽的温度比冷却段内的饱和温度稍高一些,从而形成了两端的温度差。蒸发段与冷却段之间这个温差常常可作为热管工作成功与否的一个判据。如果此温差小于0.5℃或1℃,则热管常常被称为在“热管工况”下工作,即等温工作。
当蒸汽凝结时,液体就浸透冷却段内的吸液芯毛细孔,弯月面具有很大的曲率半径,可以认为是无穷大。在热管内只要有过量的工质,就一定集中在冷凝表面上,因而实际上冷凝段的汽—液分界面是一个平面,蒸汽凝结释放出的潜热通过吸液芯、液体层和管壁把热量传给管外冷源。如果有过量液体存在,则从分界面到管壁外面的温降将比蒸发段内相应的温降大,因而,冷却段内的热阻在热管设计中是应当考虑的重要热阻之一。

(完整版)换热器计算步骤..

(完整版)换热器计算步骤..

(完整版)换热器计算步骤..第2章工艺计算2.1设计原始数据表2—12.2管壳式换热器传热设计基本步骤(1)了解换热流体的物理化学性质和腐蚀性能(2)由热平衡计算的传热量的大小,并确定第二种换热流体的用量。

(3)确定流体进入的空间(4)计算流体的定性温度,确定流体的物性数据(5)计算有效平均温度差,一般先按逆流计算,然后再校核(6)选取管径和管内流速(7)计算传热系数,包括管程和壳程的对流传热系数,由于壳程对流传热系数与壳径、管束等结构有关,因此,一般先假定一个壳程传热系数,以计算K,然后再校核(8)初估传热面积,考虑安全因素和初估性质,常采用实际传热面积为计算传热面积值的1.15~1.25倍l(9)选取管长(10)计算管数NT(11)校核管内流速,确定管程数(12)画出排管图,确定壳径D和壳程挡板形式及数量等i(13)校核壳程对流传热系数(14)校核平均温度差(15)校核传热面积(16)计算流体流动阻力。

若阻力超过允许值,则需调整设计。

第2章工艺计算2.3 确定物性数据2.3.1定性温度由《饱和水蒸气表》可知,蒸汽和水在p=7.22MPa、t>295℃情况下为蒸汽,所以在不考虑开工温度、压力不稳定的情况下,壳程物料应为蒸汽,故壳程不存在相变。

对于壳程不存在相变,其定性温度可取流体进出口温度的平均值。

其壳程混合气体的平均温度为:t=420295357.52+=℃(2-1)管程流体的定性温度:T=3103303202+=℃根据定性温度,分别查取壳程和管程流体的有关物性数据。

2.3.2 物性参数管程水在320℃下的有关物性数据如下:【参考物性数据无机表1.10.1】表2—2壳程蒸气在357.5下的物性数据[1]:【锅炉手册饱和水蒸气表】表2—32.4估算传热面积 2.4.1热流量根据公式(2-1)计算:p Q Wc t =? 【化原 4-31a 】(2-2)将已知数据代入(2-1)得:111p Q WC t =?=60000×5.495×310 (330-310)/3600=1831666.67W式中: 1W ——工艺流体的流量,kg/h ;1p C ——工艺流体的定压比热容,kJ/㎏.K ;1t ?——工艺流体的温差,℃;Q ——热流量,W 。

(完整word版)换热器设计计算

(完整word版)换热器设计计算

换热器设计计算步骤1. 管外自然对流换热2. 管外强制对流换热3. 管外凝结换热已知:管程油水混合物流量 G ( m 3/d),管程管道长度 L (m),管子外径do (m), 管子内径di (m),热水温度 t ℃, 油水混合物进口温度 t 1’, 油水混合物出口温度 t 2” ℃。

1. 管外自然对流换热1.1 壁面温度设定首先设定壁面温度,一般取热水温度和油水混合物出口温度的平均值,t w ℃, 热水温度为t ℃,油水混合进口温度为'1t ℃,油水混合物出口温度为"1t ℃。

"w 11t ()2t t =+1.2 定性温度和物性参数计算管程外为水,其定性温度为1()K -℃21()2w t t t =+管程外为油水混合物,定性温度为'2t ℃''"2111()2t t t =+根据表1油水物性参数表,可以查得对应温度下的油水物性参数值一般需要查出的为密度ρ (3/kg m ),导热系数λ(/())W m K ∙,运动粘度2(/)m s ,体积膨胀系数a 1()K -,普朗特数Pr 。

表1 油水物性参数表水t ρλvaPr10 999.7 0.574 0.000001306 0.000087 9.52 20 998.2 0.599 0.000001006 0.000209 7.02 30 995.6 0.618 0.000000805 0.000305 5.42 40 992.2 0.635 0.000000659 0.000386 4.31 50 998 0.648 0.000000556 0.000457 3.54 60 983.2 0.659 0.000000478 0.000522 2.99 70 997.7 0.668 0.000000415 0.000583 2.55 80 971.8 0.674 0.000000365 0.00064 2.21 90 965.3 0.68 0.000000326 0.000696 1.95 100958.40.6830.0000002950.000751.75油t ρλva Pr10 898.8 0.1441 0.0005646591 20 892.7 0.1432 0.00028 0.000693335 30 886.6 0.1423 0.000153 1859 40 880.6 0.1414 9.07E-05 1121 50 874.6 0.1405 5.74E-05 723 60 868.8 0.1396 3.84E-05 493 70 863.1 0.1387 0.000027 354 80 857.4 0.1379 1.97E-05 263 90 851.8 0.137 1.49E-05 203 100846.20.13611.15E-051601.3 设计总传热量和实际换热量计算0m v Q Cq t Cq t ρ=∆=∆v v C q t C q t αρβρ=∆+∆油油水水C 为比热容/()j kg K ∙,v q 为总体积流量3/ms ,αβ分别为在油水混合物中油和水所占的百分比,t ∆油水混合物温差,m q 为总的质量流量/kg s 。

管式换热器设计计算

管式换热器设计计算

列管式换热器的设计计算1.流体流径的选择哪一种流体流经换热器的管程,哪一种流体流经壳程,下列各点可供选择时参考(以固定管板式换热器为例)(1) 不洁净和易结垢的流体宜走管内,以便于清洗管子。

(2) 腐蚀性的流体宜走管内,以免壳体和管子同时受腐蚀,而且管子也便于清洗和检修。

(3) 压强高的流体宜走管内,以免壳体受压。

(4) 饱和蒸气宜走管间,以便于及时排除冷凝液,且蒸气较洁净,冷凝传热系数与流速关系不大。

(5) 被冷却的流体宜走管间,可利用外壳向外的散热作用,以增强冷却效果。

(6) 需要提高流速以增大其对流传热系数的流体宜走管内,因管程流通面积常小于壳程,且可采用多管程以增大流速。

(7) 粘度大的液体或流量较小的流体,宜走管间,因流体在有折流挡板的壳程流动时,由于流速和流向的不断改变,在低Re(Re>100)下即可达到湍流,以提高对流传热系数。

在选择流体流径时,上述各点常不能同时兼顾,应视具体情况抓住主要矛盾,例如首先考虑流体的压强、防腐蚀及清洗等要求,然后再校核对流传热系数和压强降,以便作出较恰当的选择。

2. 流体流速的选择增加流体在换热器中的流速,将加大对流传热系数,减少污垢在管子表面上沉积的可能性,即降低了污垢热阻,使总传热系数增大,从而可减小换热器的传热面积。

但是流速增加,又使流体阻力增大,动力消耗就增多。

所以适宜的流速要通过经济衡算才能定出。

此外,在选择流速时,还需考虑结构上的要求。

例如,选择高的流速,使管子的数目减少,对一定的传热面积,不得不采用较长的管子或增加程数。

管子太长不易清洗,且一般管长都有一定的标准;单程变为多程使平均温度差下降。

这些也是选择流速时应予考虑的问题。

3. 流体两端温度的确定若换热器中冷、热流体的温度都由工艺条件所规定,就不存在确定流体两端温度的问题。

若其中一个流体仅已知进口温度,则出口温度应由设计者来确定。

例如用冷水冷却某热流体,冷水的进口温度可以根据当地的气温条件作出估计,而换热器出口的冷水温度,便需要根据经济衡算来决定。

列管式换热器的设计计算

列管式换热器的设计计算

列管式换热器的设计计算In a certain n process。

6000 kg/h of oil needs to be cooled from 140℃ to 40℃ at a pressure of 0.3 MPa。

The cooling medium used is circulating water。

with a pressure of 0.4 MPa。

an inlet temperature of 30℃。

and an outlet temperature of 40℃。

Design a shell and tube heat XXX the n task.1.XXX scheme1) Select the type of heat exchangerThe temperature changes of the two fluids are as follows: the inlet temperature of the hot fluid is 140℃。

and the outlet temperature is 40℃。

The inlet temperature of the cold fluid (circulating water) is 30℃。

and the outlet temperature is 40℃。

The heat XXX winter n。

the inlet temperature will decrease。

Considering this factor。

it is XXX.2) n of flow space and flow velocityXXX scaling。

in order to facilitate descaling。

the circulating water should flow through the tube side and the oil should flowthrough the shell side。

Delphi与Fortran混合编程在换热器计算中的应用

Delphi与Fortran混合编程在换热器计算中的应用

Delphi 与Fortran 混合编程在换热器计算中的应用罗昔联俞炳丰杨德玺邱亚林(西安交通大学)摘 要 介绍Delphi 与Fortr an 混合编程的基本原理和方法。

分别用Fortran 和Delphi 编写套管式换热器的设计计算子程序和用户界面程序,并通过动态链接库的方法实现在Delphi 环境下对Fortr an 函数的调用,为设计套管式换热器和分析换热器中复杂的换热过程提供方便快捷的计算工具。

关键词 For tran Delphi 换热器设计计算Application of mixed programming with Delphi and Fortran indesign computation of heat exchangerLuo Xilian Yu Bing feng Yang Dex i Qiu Yalin(Xi an Jiaotong U niversity)ABSTRACT T he basic principle and method of mixed programming w ith Delphi and Fortran are introduced.The subroutines of double pipe design computation and user interface are coded w ith Fortran and Delphi respectively.T he Fortran subroutines are called in a Delphi environ ment using the dynamic link library technique.The new tool should be more convenient and effective for de sign of heat exchangers and analysis of complicated heat exchange proce sses in heat exchangers.KEY WORDS Fortran;Delphi;desig n com putation of heat exchanger Fortran 由于在浮点数运算方面具有出色的性能而成为目前科学和工程计算中最常用的编程语言之一。

XHeater(套管换热软件)用户手册

XHeater(套管换热软件)用户手册
3S技术系列 即输 Synchronous Input 即算 Synchronous Calculation 即见 Synchronous Display
中华人民共和国版权局注册软件 计算机软件著作权登记号:xxxxxx
自然驾驭,智能反应,最人性化的—
换热器计算软件
XHeater®用户手册
直管套管、螺旋套管、夹套釜—严格热力计算
管程:
38 ℃的热水降温到 32 ℃。
两侧污垢均取: 0.0001 m2 K/W
主要结构参数:
单程管长:
500 mm
这些数据输入完成后,XHeater 的画面如 2.3 所示。操作这个计算过程十分简洁,计算结果
图 2.3 套管换热器计算结果
也是一目了然:全部集中在用户界面中。 现在简要说明一下部分比较特殊的计算结果:
每个数据的后面带有单位选择,你随时可以选择单位。每个数据输入后回车,系统会立 即响应计算。
一些数据旁边有下拉箭头,点开它,会有供你选择的数据。
2.1.3 Xheater 物性数据来源
手工输入。物性数据用户收集、查找,然后输入到 XHeater 中。 使用物性数据库。XHeater 自带了一个简易的物性数据库,使用方法:1)在界面中按 下“平均比热”右边的箭头,打开物性数据库;2)选择物质种类;3)填写温度和压力; 4)按下“计算”按钮;5)按下“确定”按钮。见图 2.1。 使用流程模拟软件。XHeater 能够连接 Hysys,倒入其中的换热器模块数据,使用方法 见图 2.2。
西安市维维计算机技术有限责任公司 Email:htcsoft@
前言
换热器除了列管式之外,还有好多类型的管式换热器,如套管、釜式等。Xheate®是专 门用于同心圆筒结构的一类管式换热器的热力设计计算软件。Xheate®包括直套管式、螺旋 套管式换热器和带夹套以及搅拌的加热釜、槽、罐。这类换热器的共同特征是换热器由两 个同心圆柱体组成,中心和环形通道走两股换热流体。

换热器设计程序

换热器设计程序

C++源程序#include<iostream.h>#include<math.h>const double PI=3.14159;const double E=2.71828;const double n=2; //流程数取为2void main(){cout.precision(4);//已知条件doublefai0=60e3,t0=2,t1=32,lamdaF=384,d0=13.124e-3,di=11.11e-3,df=15.8e-3;double deltaT=0.232e-3,delta0=0.386e-3,deltaF=0.3e-3,e=1.025e-3;//以下是求解过程//1.计算肋管特性参数//肋管水平部分面积double Ap;Ap=(PI*d0*(e-delta0)+PI*df*deltaT)/e;//肋管垂直部分面积double Af;Af=PI*(df*df-d0*d0)/2/e;//肋管总外表面积double A;A=Af+Ap;//肋化系数double tao,Ai;Ai=PI*di;tao=A/Ai;//肋片的当量高度double He;He=PI*(df*df-d0*d0)/(4*df);//基管的平均表面积double Aba;Aba=PI*(d0+di)/2;//2.确定冷却水出口温度。

//假设冷却水的出口温差 deltaTw=5 摄氏度。

double deltaTw=5;double t2;t2=t1+deltaTw;//3.确定冷凝温度tk。

//一般取tk-t1=7~14摄氏度,此外我们取10摄氏度。

double tk;tk=t1+10;//4.求冷凝器热负荷//根据冷凝温度和蒸发温度,查课本图4-15可得系数 fai=1.22double fai=1.22;double faiK;faiK=fai*fai0;//计算平均传热温差double deltaTm;deltaTm=(t2-t1)/log((tk-t1)/(tk-t2));//求冷却水的流量double cp=4.2;double Mw;Mw=faiK/(cp*deltaTw*1000);//输出参数cout<<"肋管水平部分面积 Ap="<<Ap<<" m2"<<endl;cout<<"肋管垂直部分面积 Af="<<Af<<" m2"<<endl;cout<<"肋化系数 tao="<<tao<<endl;cout<<"肋片的当量高度 He="<<He<<" m2"<<endl;cout<<"基管的平均表面积 Aba="<<Aba<<" m2"<<endl;cout<<"冷却水的出口温度 t2="<<t2<<" 摄氏度"<<endl;cout<<"冷凝温度 tk="<<tk<<" 摄氏度"<<endl;cout<<"冷凝器热负荷 faiK="<<faiK<<" W"<<endl;cout<<"冷却水的流量 Mw="<<Mw<<" kg/s"<<endl;//先假设热流密度为FAI=500 W/m*m,管内水流速度 v=2.5 m/s。

换热器模型原程序(C语言)

换热器模型原程序(C语言)

换热器模型原程序(C语言)#include<math.h>#include<stdio.h>float density(float t,float d){float x,z;x=1+(t/100);z=0.942+0.248*x+0.174*d*d+0.0841/(x*d)-0.312*x/d-0.556*exp(-x); z=z*1000;return(z);}/*以下为比热容的计算:*/float hcap(float t,float d){float cp;cp=(0.7072+(0.00147-0.000551*d)*t-0.318*d)*(0.055*12.5+0.35); cp=cp*4186;return(cp);}/*以下为热导率的计算:*/float hcon(float t,float d){float cn;cn=0.1008*(1-0.00054*t)/d;cn=cn*4186/3600;return(cn);}float nianc(float t,float d){float ni;ni=exp(exp(22.81142-3.68738*log(t+273)))-1.22;ni=ni*density(t,d)*0.000001;return(ni);}float nianh(float t,float d){float ni;ni=exp(exp(18.9173-2.92782*log(t+273)))-1.22;ni=ni*density(t,d)*0.000001;return(ni);}main(){ int n,N;float tc1,tc2,th1,th2,k,q,e,h,hi,ho,ntu,rei,reo,pri,pro,wc,tao,wh,tmc,tmh,ai,ao,twi,two,cpc,cph,rdc,rdh,ndc,ndh,di,dou,dk,d1,d2,s1,s2,cmin,cmax,de,p,l,v1,v2,rs,rt,thx,tx,ty,thy,tcx,tcy;tc1=160; th1=280; wh=29.5; N=324; wc=37.5; di=0.021; dou=0.025; dk=0.8; l=6.0; p=0.032; n=0; rs=0.0005; rt=0.0001;thx=th1;do{tmh=(th1+thx)/2;cph=hcap(tmh,0.919);q=wh*cph*(th1-thx);tcx=tc1;do{tmc=(tc1+tcx)/2;tc2=tc1+q/(wc*hcap(tmc,0.850));tcy=tcx;tcx=tc2;}while(fabs(tc2-tcy)>0.1);tmc=(tc1+tc2)/2;d1=density(tmc,0.850);d2=density(tmh,0.919);cpc=hcap(tmc,0.850);rdc=hcon(tmc,0.850);rdh=hcon(tmh,0.919);ndc=nianc(tmc,0.850);ndh=nianh(tmh,0.919);s1=3.1415926*0.25*di*di*N*0.5;v1=wc/d1/s1;ai=3.1415926*di*N*l;rei=di*v1*d1/ndc;pri=cpc*ndc/rdc;s2=0.230*dk*(1-dou/p);v2=wh/d2/s2;de=4*(p*p-3.1415926*0.25*dou*dou)/(3.1415926*dou);reo=de*v2*d2/ndh;pro=cph*ndh/rdh;ao=3.1415926*dou*N*l;h=0.023*pow(rei,0.8)*pow(pri,0.33)*rdc/di;hi=h;twi=tmc+q/(h*ai);do{hi=h*pow(ndc/nianc(twi,0.850),0.14);tx=twi;twi=tmc+q/(hi*ai);}while(fabs(twi-tx)>0.5);hi=h*pow(ndc/nianc(twi,0.850),0.14);if(reo>2000)h=0.36*pow(reo,0.55)*pow(pro,0.33)*rdh/de;if(reo<=2000)h=0.527*pow(reo,0.5)*pow(pro,0.33)*rdh/de;ho=h;two=tmh-q/(h*ao);do{ho=h*pow(ndh/nianh(two,0.919),0.14);ty=two;two=tmh-q/(ho*ao);}while(fabs(two-ty)>0.5);ho=h*pow(ndh/nianh(two,0.919),0.14);k=1/((1/hi+rt)*ao/ai+1/ho+rs);cmin=wh*cph;cmax=wc*cpc;ntu=k*ao/(wh*cph);tao=ntu*sqrt(1+(cmin/cmax)*(cmin/cmax));e=2/(1+(cmin/cmax)+sqrt(1+(cmin/cmax))*(1+exp(-tao))/(1-exp(-tao)));th2=th1-e*(th1-tc1);tc2=tc1+(cmin/cmax)*(th1-th2);thy=thx;thx=th2;n++;printf("output of the recycle %d:\n",n);printf("Rei=%f,",rei);printf("Reo=%f,",reo);printf("Pri=%f,",pri);printf("Pro=%f\n",pro);printf("Hi=%f,",hi);printf("Ho=%f,",ho);printf("Th2=%f,",th2);printf("Tc2=%f\n",tc2);printf("e=%f\n",e);printf("NTU=%f\n",ntu);printf("K=%f\n",k);}while(fabs(th2-thy)>0.1);}现采用一管壳式换热器,以蒸馏塔釜排出的渣油预热原油。

列管式换热器设计方案计算过程参考

列管式换热器设计方案计算过程参考

根据给定的原始条件,确定各股物料的进出口温度,计算换热器所需的传热面积,设计换热器的结构和尺寸,并要求核对换热器压强降是否符合小于30 kPa的要求。

各项设计均可参照国家标准或是行业标准来完成。

具体项目如下:设计要求:1.某工厂的苯车间,需将苯从其正常沸点被冷却到40℃;使用的冷却剂为冷却水,其进口温度为 30℃,出口温度自定。

2.物料(苯)的处理量为1000 吨/日。

3.要求管程、壳程的压力降均小于30 kPa。

1、换热器类型的选择。

列管式换热器2、管程、壳程流体的安排。

水走管程,苯走壳程,原因有以下几点:1.苯的温度比较高,水的温度比较低,高温的适合走管程,低温适合走壳程2.传热系数比较大的适合走壳程,水传热系数比苯大3.干净的物流宜走壳程。

而易产生堵、结垢的物流宜走管程。

3、热负荷及冷却剂的消耗量。

冷却介质的选用及其物性。

按已知条件给出,冷却介质为水,根进口温度t1=30℃,冷却水出口温度设计为t2=38℃,因此平均温度下冷却水物性如下:密度ρ=994kg/m3粘度μ2=0.727Χ10-3Pa.s导热系数λ=62.6Χ10-2 W/(m.K) 比热容Cpc=4.184 kJ/(kg.K)苯的物性如下:进口温度:80.1℃出口温度:40℃密度ρ=880kg/m3粘度μ2=1.15Χ10-3Pa.s导热系数λ=14.8Χ10-2 W/(m.K) 比热容Cpc=1.6 kJ/(kg.K)苯处理量:1000t/day=41667kg/h=11.57kg/s热负荷:Q=WhCph(T2-T1)=11.57×1.6×1000×(80.1-40)=7.4×105W冷却水用量:Wc=Q/[cpc (t2-t1)]=7.4×105/[4.184×1000×(38-30)]=22.1kg/s4、传热面积的计算。

平均温度差( ) 确定R 和P 值查阅《化工原理》上册203页得出温度校正系数为0.8,适合单壳程换热器,平均温度差为△tm=△t ’m ×0.9=27.2×0.9=24.5由《化工原理》上册表4-1估算总传热系数K (估计)为400W/(m2·℃)估算所需要的传热面积:S 0= 估计 =75m25、换热器结构尺寸的确定,包括:(1)传热管的直径、管长及管子根数;由于苯属于不易结垢的流体,采用常用的管子规格Φ19mm ×2mm管内流体流速暂定为0.7m/s所需要的管子数目:,取n 为123 管长: =12.9m 按商品管长系列规格,取管长L=4.5m ,选用三管程管子的排列方式及管子与管板的连接方式:管子的排列方式,采用正三角形排列;管子与管板的连接,采用焊接法。

换热器设计程序

换热器设计程序

C++源程序#include<iostream.h>#include<math.h>const double PI=3.14159;const double E=2.71828;const double n=2; //流程数取为2void main(){cout.precision(4);//已知条件doublefai0=60e3,t0=2,t1=32,lamdaF=384,d0=13.124e-3,di=11.11e-3,df=15.8e-3;double deltaT=0.232e-3,delta0=0.386e-3,deltaF=0.3e-3,e=1.025e-3;//以下是求解过程//1.计算肋管特性参数//肋管水平部分面积double Ap;Ap=(PI*d0*(e-delta0)+PI*df*deltaT)/e;//肋管垂直部分面积double Af;Af=PI*(df*df-d0*d0)/2/e;//肋管总外表面积double A;A=Af+Ap;//肋化系数double tao,Ai;Ai=PI*di;tao=A/Ai;//肋片的当量高度double He;He=PI*(df*df-d0*d0)/(4*df);//基管的平均表面积double Aba;Aba=PI*(d0+di)/2;//2.确定冷却水出口温度。

//假设冷却水的出口温差 deltaTw=5 摄氏度。

double deltaTw=5;double t2;t2=t1+deltaTw;//3.确定冷凝温度tk。

//一般取tk-t1=7~14摄氏度,此外我们取10摄氏度。

double tk;tk=t1+10;//4.求冷凝器热负荷//根据冷凝温度和蒸发温度,查课本图4-15可得系数 fai=1.22double fai=1.22;double faiK;faiK=fai*fai0;//计算平均传热温差double deltaTm;deltaTm=(t2-t1)/log((tk-t1)/(tk-t2));//求冷却水的流量double cp=4.2;double Mw;Mw=faiK/(cp*deltaTw*1000);//输出参数cout<<"肋管水平部分面积 Ap="<<Ap<<" m2"<<endl;cout<<"肋管垂直部分面积 Af="<<Af<<" m2"<<endl;cout<<"肋化系数 tao="<<tao<<endl;cout<<"肋片的当量高度 He="<<He<<" m2"<<endl;cout<<"基管的平均表面积 Aba="<<Aba<<" m2"<<endl;cout<<"冷却水的出口温度 t2="<<t2<<" 摄氏度"<<endl;cout<<"冷凝温度 tk="<<tk<<" 摄氏度"<<endl;cout<<"冷凝器热负荷 faiK="<<faiK<<" W"<<endl;cout<<"冷却水的流量 Mw="<<Mw<<" kg/s"<<endl;//先假设热流密度为FAI=500 W/m*m,管内水流速度 v=2.5 m/s。

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Pr2=insertcal(t2p[flag],t2p[j],Pr2p[flag],Pr2p[j],t2);
density2=insertcal(t2p[flag],t2p[j],density2p[flag],density2p[j],t2);
Re2=u2*d0/miu2;h2=0.137*(limuda2/d0)*pow(Re2,0.6338)*pow(Pr2,1/3);
NFV=ST*SL-pi*d0*d0/4-pi*(df*df-d0*d0)*detf*nf/4;
D1=4*NFV/(B*d0*l1*beita);D2=4*NFV/(B*d0*l2*beita);
2.59,2.67,2.76,2.83,2.9,2.96,3.05,3.13,3.21,3.34,3.49,3.64,3.78,
3.93,4.27,4.6,4.91,5.21,5.74,6.22,6.71,7.18,7.63,8.07,8.5,9.15};
float Pr1p[13]={0.72,0.69,0.67,0.65,0.64,0.63,0.61,0.60,0.59,0.58,0.57,0.56},
1.247,1.205,1.165,1.128,1.093,1.000,0.972,0.946,0.898,0.854,0.815,0.779,
0.746,0.674,0.615,0.566,0.524,0.456,0.404,0.362,0.329,0.301,0.277,0.257,
float di=0.020,detTm,q,m,N,NFV,SL=0.090,D1,D2,detP1,detP2,density1,density2,Nreal;
printf("请输入标准状态下烟气流量(m3/h)\n");
scanf("%f",&vv1);V10=vv1/3600;
miu1=insertcal(t1p[flag],t1p[j],miu1p[flag],miu1p[j],t1)/1000000;
limuda1=insertcal(t1p[flag],t1p[j],limuda1p[flag],limuda1p[j],t1)/100;
Pr1=insertcal(t1p[flag],t1p[j],Pr1p[flag],Pr1p[j],t1);
loop:j=flag+1;
cp1=insertcal(t1p[flag],t1p[j],cp1p[flag],cp1p[j],t1);
Q1=density10*V10*cp1*dett1;
Q=0.95*Q1;
t2ou=80;
do{
for(flag=0,i=0;i<33;i++){
d0=0.025,miu1,miu2,h1,h2,limuda1,limuda2;
float Sf=0.006,detf=0.001,S=Sf+detf,lf=0.0125,nf=floor(1/S),Pr1,Pr2;
float beita,df=d0+2*lf,pi=3.1415926,limudaw=45.3,m1,m2,yeta1,yeta2,e=2.718281828,R;
q=detTm/R;
N=(Q*1000/q)*1.2;
m=ceil(N/n);
/*printf("\nRe1=%f\n",Re1);
printf("\nRe2=%f\n",Re2);
printf("\nbeita=%f\n",beita);*/
Nreal=m*n;
printf("\n计算所需热管数\t%.0f(根)\t%.0f(列)\t%.0f(排)\n",Nreal,n,m);
Pr2p[33]={0.728,0.728,0.723,0.716,0.712,0.707,0.705,0.703,0.701,0.699, 0.698,0.696,0.694,0.692,0.690,0.688,0.686,0.684,0.682,0.681,0.680,0.677,
0.674,0.676,0.678,0.687,0.699,0.706,0.713,0.717,0.719,0.722,0.724};
if(t2p[i]<=t2&&t2<=t2p[i+1])
{flag=i;goto loop3;}}
loop3:j=flag+1;
miu2=insertcal(t2p[flag],t2p[j],miu2p[flag],miu2p[j],t2)/1000000;
limuda2=insertcal(t2p[flag],t2p[j],limuda2p[flag],limuda2p[j],t2)/100;
0.239};
int i,j,flag;
float Q1,V20,t2in,Q,density20,cp2,Q2,t2ou,step,dett2,t2;
float t1in,t1ou,t1,density10=1.295,V10,vv1,vv2,cp1,dett1;
float l1=1.25,l2=l1,u10=5,B,n,ST=0.065,zeita,kesai1,kesai2,u1,u2,u20,Re1,Re2,
yeta2=tanh(m2*lf)/(m2*lf);
R=1/(h1*pi*d0*beita*yeta1)+1/(pi*limudaw*l1)*log(d0/di)+1/(h2*pi*d0*beita*yeta2);
detTm=((t1in-t2ou)-(t1ou-t2in))/log((t1in-t2ou)/(t1ou-t2in));
if(t2p[i]<=t2ou&&t2ou<=t2p[i+1])
{flag=i;goto loop1;}}
loop1:j=flag+1;
density20=1.293;
cp2=insertcal(t2p[flag],t2p[j],cp2p[flag],cp2p[j],t2ou);
u1=u10/zeita;
u20=V20/(B*l2);u2=u20/zeita;
for(flag=0,i=0;i<33;i++){
if(t1p[i]<=t1&&t1<=t1p[i+1])
{flag=i;goto loop2;}}
loop2:j=flag+1;
density1=insertcal(t1p[flag],t1p[j],density1p[flag],density1p[j],t1);
Re1=u1*d0/miu1;h1=0.137*(limuda1/d0)*pow(Re1,0.6338)*pow(Pr1,1/3);
for(flag=0,i=0;i<33;i++){
dett2=t2ou-t2in;
Q2=density20*cp2*V20*dett2;
if(Q<Q2){
step=-0.1;
}
else{
step=+0.1;}
t2ou=t2ou+step;
}while(abs(Q-Q2)>0得空气出口温度\t%.2f('c)\n",t2ou);
cp1p[13]={1.042,1.068,1.097,1.122,1.151,1.185,1.214,1.239,
1.264,1.290,1.306,1.323,1.340};
float miu1p[13]={12.2,21.54,32.8,45.81,60.83,76.3,93.61,112.1,
55.46,63.09,79.38,96.89,115.4,134.8,155.1,177.1,199.3,233.7};
float limuda1p[13]={2.28,3.13,4.01,4.84,5.7,6.56,7.42,8.27,9.15,10.0,
10.9,11.75,12.62},limuda2p[33]={2.04,2.12,2.20,2.28,2.36,2.44,2.51,
#include <stdio.h>
#include <math.h>
float insertcal(float t1,float t2,float l1,float l2,float x){
return l1+(l2-l1)*(x-t1)/(t2-t1);
}
main(){
float t2p[33]={-50,-40,-30,-20,-10,0,10,20,30,40,50,60,70,80,90,
beita=((pi*(pow(df,2)-pow(d0,2))/2+pi*df*detf)*nf+pi*d0-pi*d0*detf*nf)/(pi*d0);
m1=sqrt(2*h1/limudaw/detf);m2=sqrt(2*h2/limudaw/detf);
yeta1=tanh(m1*lf)/(m1*lf);
printf("烟气入口温度('c)\n");
scanf("%f",&t1in);
printf("烟气出口温度('c)\n");
scanf("%f",&t1ou);dett1=t1in-t1ou;t1=(t1ou+t1in)/2;
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