換熱器傳熱能力計算

PAGE6-換熱器傳熱能力計算1．計算依據(jù)一級換熱器和二級換熱器的設計圖紙；文獻1《煤氣設計手冊》文獻2《燃氣工程便攜手冊》文獻3《化工原理》2．設計參數(shù)列表表1-1換熱器技術參數(shù)和物性參數(shù)表管程（天然氣）殼程（水）物性參數(shù)天然氣水一級換熱器溫度℃23-6090-70導熱系數(shù)λ（W/mK）0.030240.675壓力MPa200.5密度ρ(kg/m3)148.7971.8流量Nm3/h3600動力粘度μ(mPas)0.0170.355換熱面積m29.5定壓熱容Cp(kJ/kgK)1.5574.195二級換熱器溫度℃20-3590-70導熱系數(shù)λ（W/mK）0.030240.675壓力MPa3.50.5密度ρ(kg/m3)26.02971.8流量Nm3/h3600動力粘度μ(mPas)0.01150.355換熱面積m23.2定壓熱容Cp(kJ/kgK)1.5574.195一級換熱器天然氣進口溫度t1=23℃，出口溫度t2=60℃，定性溫度tc=（23+60）/2=二級換熱器天然氣進口溫度t1=20℃，出口溫度t2=35℃，定性溫度tc=（20+35）/2=一級換熱器和二級換熱器的加熱用水進口溫度T1=90℃，出口溫度T2=70℃，定性溫度tc=（90+70）/2=天然氣的物性參數(shù)密度，導熱系數(shù)和定壓熱容查自《燃氣工程便攜手冊》P7表1-2和表1-3，動力粘度查自《煤氣設計手冊》P25圖1-1-15。水查自《化工原理》P325附錄5）。3.熱平衡計算1）一級換熱器工況流量質(zhì)量流速m==總傳熱量加熱水的質(zhì)量流量mw==加熱水的體積流量Qw==2）二級換熱器的工況流量質(zhì)量流速m==總傳熱量加熱水的質(zhì)量流量mw==加熱水的體積流量Qw==4.傳熱計算1）一級換熱器工況流量對數(shù)傳熱溫差為取管子規(guī)格為φ14×2mm，材料為20號鋼，導熱系數(shù)λ=45W/mK，單管流通截面積為S=m2管子根數(shù)N=135根單位長度管束外表面積為S=Nπdo=135×π×0.014=5.938換熱管長度1.808m，換熱面積1.808×5.938＝10.74單程流動截面積為S1=m2工質(zhì)的流速為u=m/s●計算管內(nèi)傳熱膜系數(shù)管內(nèi)傳熱膜系數(shù)●計算管外傳熱膜系數(shù)當Re=2×103～106時，可采用以下關聯(lián)式粘度隨溫度變化不大采用正三角形排列，外徑為14mm的常用管心距t=19當量直徑折流板間距B＝0.19m，筒體內(nèi)徑D＝0.281m，管外的流速按流體通過的最大截面積S計算水流速總傳熱系數(shù)K0鋼管導熱系數(shù)管內(nèi)污垢熱阻取為m2K/kW管外污垢熱阻取為m2K/kW壁厚b=0.00平均直徑以外表面計的總傳熱系數(shù)應用傳熱方程q=KAΔtm則2）二級換熱器工況流量對數(shù)傳熱溫差為取管子規(guī)格為φ14×2mm，材料為20號鋼，導熱系數(shù)λ=45W/mK，單管流通截面積為S=m2管子根數(shù)N=65根單位長度管束外表面積為S=Nπdo=65×π×0.014=2.859換熱管長度1.104m，換熱面積1.104×2.859單程流動截面積為S1=m2工質(zhì)的流速為u=m/s●計算管內(nèi)傳熱膜系數(shù)管內(nèi)傳熱膜系數(shù)●計算管外傳熱膜系數(shù)當Re=2×103～106時，可采用以下關聯(lián)式粘度隨溫度變化不大采用正三角形排列，外徑為14mm的常用管心距t=19當量直徑折流板間距B＝0.17m，筒體內(nèi)徑D＝0.203m，管外的流速按流體通過的