三段式卧式U形管换热器热力水力计算

三段式换热器热力水力计算

（卧式U形管式）

一．原始数据

给水压力（）P MPa w给水流量（）s/kg G给水进口焓（）或给水进口温度（℃）htkg/kJ11给水出口焓（）或给水出口温度（℃）thkgkJ/44PT（℃））或蒸汽饱和温度蒸汽压力（MPa ss蒸汽进口焓（）Hkg/kJ1蒸汽温度（℃）T1疏水冷却段的疏水出口温度（℃）或疏水冷却段的疏水出口焓（）HTkgkJ/44凝结段的疏水出口焓（）HkgkJ/D二．选用数据

d/d（）1．管子直径mm/io?的管子；碳钢管壁加一般多采用外径厚U形管式高mm~1619，选择管子壁厚应留有一定的冲刷、腐蚀裕量（美国HEI标准所mm.6~31述腐蚀裕量为零，是对强度计算而言），故中压和高压机组以上全部高压加热器的碳钢管壁厚宜在左右，超高压以上机组高加的管壁宜不低于mm32~；钼钢管壁厚通常取；焊接的（即有缝的）或无缝的的不mm5~252.mm.2?，壁厚一般为1.5mm锈钢管，外径，不留腐蚀裕量。mm1914~U形管式低加多采用20号低中压管，也有采用美国ASME标准SA556外国牌号，管径约，厚度；在国内宜采用较厚管壁，mm5~216~25mm.221.一般不低于2mm;国外已普遍使用焊接（亦即有缝的）奥氏体不锈钢管，外径约mm2015~w（）．管内水速2sm/?Gw?

?2dN wi4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3 s/m铜镍合金（70-30，80-20，90-10）管子为2.7 s/m碳钢管子为2.4 s/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1.85，或在1.85~2之间，不得已时可略超过2，但不应超s/msm/sm/过2；螺旋管式高压加热器的碳钢螺旋管内给水速度推荐为2 s/sm/m

三．计算

1．传热量（）Q W??310?hQ?G?h142．核算蒸汽量（）s/kg D Q?D ??3?010.H?H98?41A．过热蒸汽冷却段热力计算

过热段蒸汽出口温度T（℃）．12T?T?25~30s2过热段蒸汽出口焓H（）2．kg/kJ2根据、查汽水性质表PT s2Q(．传热量)

3W1??3?10D?H?H?Q211h（）．过热段给水进口焓4kg/kJ3Q1

?hh?43310G?t（℃）5．过热段给水进口温度3Ph查汽水性质表、根据w3

过热段?t．6对数平均温差（℃）1m

????t?TT?t?3412?t?1m T?t41In

T?t32过热段蒸汽平均温度（℃）．7T f t?t43t??T?

、查汽水性质表根据TP fs过热段2）（9．蒸1fm23?）（8．过热段蒸汽比容kgm/s

汽通道截面积Am s隔板间最小截面减去该处管子外径所占截面

过热段横掠管束蒸汽流速（）．10w s/m s?D s?w

过热段?（）蒸汽动力粘度11．sPa?s、TP查汽水性质表根据fs过热s A s

段2v/sm）（蒸汽运动粘度．12s???v sss过热段蒸汽雷诺数13．Re wd os?Re v s??过热段

、TP查汽水性质表根据fs过热段o CC)/(kg?kJ）．15 o?Cm?/W）蒸汽热导率（．14s

蒸汽定压比热容（p、TP查汽水性质表根据fs过热段蒸汽普朗特数16．Pr ?C1000ps?Pr?s??过热段o2）（横掠叉排管束）17．蒸汽至壁传热分系数（aCm?W/1?0.60.36s Pr.35Rea?0

?f0.630.36）（横掠顺排管束时，Pra?0.27Re1d o25适用范围：

1d o

10210??Re?500~.6Pr?0过热段t（℃）给水均温18．f1?? t??tt4f32过热段3?）（给水比容19．kgm/f、tP查汽水性质表根据fw N（根）每行程内管数20．w?G f?N w?2wd i4过热段系数A

21．

??过热段o2aCm/?W）壁至水传热分2t.0045.5t?A?1190?21 ff

系数（22．20.8?0.2dAw?a1.163i2?（m）23．管壁厚

1???d?d?io2??o?Cm?W/）24．壁热导率（

o2）25．管内侧污垢热阻（W?/mCR2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2o污垢热阻为0.000035222W/Cm?R2o）（26．管外侧污垢热阻WmC?/R1d o RR?21d i（过热段和疏冷段的管子外表面的最小污垢热阻为2o，此值适用于各种管材）

0.000052833W?/Cm??o2Cm/?W）27．过热段总传热系数（k11?k

1???dd11??oo????R?R??21

?dada??12ii2F）．过热段计算传热面积（28m1c Q1?F

1c k?t m112m）29．过热段实际传热面积F（1?dLF?N1o1w B．疏水冷却段热力计算

H（）．凝结段疏水出口焓1kgkJ/D根据、查汽水性质表TP ss Q（）2．凝结段传热量W2??3?10?D?QHH?D22．

3．凝结段给水进口焓（）hkgkJ/2Q2?hh?

、查汽水性质表根据Ph w25．疏冷段传323G?104．凝结段给水进口温度（℃）t2

热量（）Q W3??3?10H??Q?DH43D?t（℃）6．疏冷段对数平均温差3m????tT??T?t1s24??t

3m T?t2s In T?t147．疏冷段疏水平均温度（℃）T D t?t21

t???T3mD2t（℃）8．疏冷段给水平均温度3f1??t?tt?

21f322A）（m9．疏冷段疏水通道截面积D隔板间最小截面减去该处管子外径所占截面

、PT查汽水性质表根据sD w（）11．疏冷段3?/kgm）10．疏冷段疏水比容（D

横掠管束疏水速度s/m D?D D?w D A D2v/ms）（．疏