换热器计算例题.doc

壳管式换热器例题
（一） 确定计算数据
用户循环水的供水温度为95℃，回水温度为70℃，外网蒸汽的温度为165℃，蒸汽焓为2763kJ/kg，饱和水焓为694kJ/kg，从水水换热器出来的凝结水温取80℃。
（二） 计算用户循环水量和外网的蒸汽流量。
用户循环水流量：

外网蒸汽进入热力站的流量：

（三）热网回水从水水换热器出来进入汽水换热器前的水温t2

（四）汽水换热器的选择计算
因为热负荷较大，初步选择N107-3DN650型汽水换热器两台并联。换热器的主要技术数据如下：
管内水流总净断面积为87.9×10-4m2，管内径为0.02m，外径为0.025m，单位长度加热面积7.9 m2，总管根数/行程数为112/4，最大一排管根数为12根，每纵排平均管数为9根。
1、单台汽水换热器的换热量为：

2、汽水换热器的平均温差为：

3、热网循环水在换热器内的流速
可按下式计算：
式中－为换热器内热网水的平均密度，kg/m3。

该流速在推荐流速范围内。
4、 内壁与水的换热系数

5、 外壁与蒸汽的凝结换热系数
管外壁温度是未知的，假设管外壁温度比蒸汽饱和温度小30℃，则管外壁温度为：

6、 传热系数

7、验算假定

相差较大，重新计算，假设相差34℃。

第二次假设34℃与验算值34.9℃较接近，合适，不再计算。
8、传热面积

9、换热器有效长度

（五）水－水换热器的选择计算
1、 管内凝结水流通断面积
取凝结水流速为0.5m/s。凝结水的平均温度为（165＋80）/2＝122.5℃。该温度下水的密度为941.4kg/m3。

2、管间循环水流通断面积
循环水平均温度为（70＋73.7）/2=71.85℃。该温度下的水密度为975kg/m3。取循环水的流速为1m/s。

3、水－水换热器的选型
初选N107-5 DN200水－水换热器。管间净断面积为244.7×10-4m2，管内水流总净断面积59.7×10-4 m2，单位长度加热面积为2.68m2/m，管间当量直径0.066m。一回程管子数19根，管子219×6mm。
4、管内凝结水实际流速为

5、管间循环水实际流速为

6、凝结水对管壁的换热系数

7、循环水对管壁的换热系数

8、传热系数

9、对数平均温差

10、传热面积

11、有效长度