换热器计算书

换热器计算书

讲详细一点,具体步骤如下:

1,确定热负荷,手算机算均可,关键是用户提供数据要全,流量,组分,温度,压力,石油馏分要有D86分割数据;

2,确定定性温度,层流为进出口的平均温度,紊流为40%入+60%出口温度; 3,确定在性温度下的两侧流体物性:比热,粘度,导热系数,

4,冷凝再沸的要有表面张力,及热释放曲线(里面含干度及比焓,压力依存关系等); 5,确定基管尺寸及材质,两侧污垢系数;

6,确定筒体大小及程数等,及换热器型式(T E M A或G B151);

7,确定逆或顺流(看是否防止基管壁温过高,或是否存在温度交叉)

8,计算对数平均温差;

9,计算R,P值,查图或计算F T值;

10,FT值小于0.8则用多壳程串联型式;

11,计算管程内雷诺数,普郎特数,传热J因子,温度较正因子等(此步要迭代,气体一般不需要),再计算出传热系数;

12,计算壳体当量直径,其它如管程,但要特别考虑折流板布置及板间距;注:有冷凝或再沸,有预热或过热的要分段计算,壁温与流体平均温差要迭代出来; 13,有内外翅片的或波节管等强化传热的要计算翅片效率及翅片表面膜传热系数等; 14,计算总K;

15,面积F=Q/(K*FT*M DT),再比较换热面积裕量,并验算壁温,

16,校核两侧阻力;

17,校核两侧介质流速;

18,考虑零部件的加工制造,运输及安装等等之类!

上面仅仅是管壳式换热器的计算,换热器种类太多,最好用专业软件,但必需知道其中的道理,

故推荐先手算或机算!

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(m3/d)，管程管道长度L(m)，管子外径do(m)，管子内径d i (m)，热水温度t ?，油水混合物进口温度t1’, 油水混合物出口温度t2” ?。

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，tw?，热水温度为

t ?，油水混合进口温度为?，油水混合物出口温度为?。

1.2

定性温度和物性参数计算

管程外为水，其定性温度为?

管程外为油水混合物，定性温度为?

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

(),导热系数，运动粘度，体积膨胀系数a，普朗特数P r。表1油水物性参数表

水

t ρλ v a P r

10999.70.5740.0000013060.0000879.52 20998.20.5990.0000010060.0002097.02 30995.60.6180.0000008050.0003055.42 40992.20.6350.0000006590.0003864.31 509980.6480.0000005560.0004573.54

60983.20.6590.0000004780.0005222.99 70997.70.6680.0000004150.0005832.55 80971.80.6740.0000003650.000642.21

90965.30.680.0000003260.0006961.95 100958.40.6830.0000002950.000751.75

油

t ρλ v a P r

10898.80.14410.0005646591

20892.70.14320.000280.000693335

30886.60.14230.0001531859

40880.60.14149.07E-051121

50874.60.14055.74E-05723

60868.80.13963.84E-05493

70863.10.13870.000027354

80857.40.13791.97E-05263

90851.80.1371.49E-05203

100846.20.13611.15E-05160

1.3设计总传热量和实际换热量计算

为比热容，为总体积流量，分别为在油水混合物中油和水所占的百分比，油水混合物

温差，为总的质量流量。

实际换热量Q

0.9为换热器效率，1.1为换热余量。

1.4

逆流平均温差计算

逆流平均温差ΔT n ?，

其中和分别为和中较大的差值和较小的差值

1.5

换热系数的初选

在计算中要对换热系数K进行迭代，因此现初选换热系数K’。

则初选传热面积F’

总管数为，

1.6

管程换热系数计算

从传热学角度，管程内部属于强制对流换热。

管程流通面积

管程流速

管程雷诺数（的数值是按照1.2中油水混合物定性温度对应查得的数值）根据R e的大小判断管内油水混合物的流动状态为层流还是湍流

一般Re>104，即为湍流，R e<104则为层流。

(1)

管内油水混合物换热状态为湍流换热

加热流体时n=0.4，冷却流体时n=0.3

(2)

管内油水混合物换热状态为层流换热

管程内换热系数

1.7

壳程换热系数计算

壳程的换热为自然对流换热

相关物性参数见1.2查表计算所得，g为9.8.

常数C和n的选取见表2

壳程换热系数

当管外为纵向冲刷为L，当管外为横向冲刷为

1.8

污垢热阻计算

水侧油污

油水混合物油污

塑料导热系数