求出换热器的热流量.docx

2.5.1流体流动空间的选择
与油脂相比，水易结垢，所以冷水走换热器的管程，油脂走换热器的壳程，这有利于散热降温。
2.5.2查取流体的物性参数
取冷水的出口温度为30℃,，其定性温度为1/2ⅹ(20+30)=25℃；油脂的定性温度为1/2ⅹ(140+40)=90℃. 在定性温度下查取水和油脂的物性参数见下表
水和油脂的物性参数表

密度
(kg/m)
比热容（kJ/(kg.K）)
粘度/(Pa.s)
导热系数
/(W/(m.K))
油脂
825
2.22
0.000715
0.140
水
997
4.179
0.000903
0.608
2.5.3试算并初选换热器型号
1. 求出换热器的热流量
根据，求Q
根据T
2. 做出适当的选择，计算
① 流向的选择:逆流
② 确定冷却介质出口温度，求对数平均推动力
取冷却水出口温度=30℃,其定性温度为=℃
油脂的定性温度为=℃

③ 对进行校正

查图：

3. 初选换热器
-=90-25=65℃50℃，两流体间温差较大，需要温度补偿，同时为了便于壳程污垢清洗，选用系列的浮头式列管式换热器
① 估计传热系数，计算传热面积

热流体
冷流体
传热系数K
水
水
850 ～1700
轻油
水
340 ～ 910
重油

水
6 0 ～ 280
气体
水
1 7 ～ 280
水蒸汽冷凝
水
1420～4250
水蒸汽冷凝
气体
3 0 ～ 300
水蒸汽冷凝
水沸腾
2000～4250
水蒸汽冷凝
轻油沸腾
455 ～1020
水蒸汽冷凝
重油沸腾
140 ～ 425
低沸点烃类蒸汽冷凝（常压）
水
455～1140
低沸点烃类蒸汽冷凝（减压）
水
6 0 ～ 170
②取管内冷却水的流速0.5m/s
冷却水用量
③计算管数
换热管选用普通无缝钢管，管内径，因此，单程管子数为

当=57，按双管程计，则换热器总管数为2ⅹ57=114（根）
初选浮头式-500-32-16-2型号的列管式换热器
外管直径/mm
500
管长
3
公称压强/(kgf/cm2)
(kPa)
16(1568)
管子总数
140
公称传热面积/m2
32
管子排列方式
斜45正方形
管程数
2
管子尺寸
25mmⅹ2.5mm
壳程数
1
折流挡板
圆缺形
2.5.4核算总传热系数K值
1.计算冷、热流体与管壁的
①确定冷、热流体走的管程或壳程
冷却水走换热器的管程，油脂走换热器的壳程。
②确定管内冷水实际流速
管程流通截面积:

管内冷水实际流速:

雷诺数：

普兰特准数：

对流传热系数

2.计算壳程流体对流传热系数
取换热器管中心距t=1.35 =34mm
壳程流通截面积:

管内油脂的实际流速:

当量直径：

雷诺数：

普兰特准数：

壳程流体被冷却，所以

3.污垢热阻
管外侧污垢热阻 =1.7197
管内侧污垢热阻
4. 总传热系数

该换热器在规定的流动条件下，所能提供的总传热系为
,故所选换热器是合适的。总传热系数的裕度为
5. 核算传热面积
6.
7.
8. 从传热面积的核算中可知，所选换热器也是可用的。换热面积的裕度为
2.5.5核算压力降
1.计算管程压力降

取管壁粗糙度=0.1mm, 相对对粗糙度 查莫狄图得 ,则

2.计算壳程压力降
壳程流通截面积

，，

通过以上压力核算可知，管程压力和壳程压力都小于35KPa.
核算结果表明，所选 500-32-16-2型换热器可用。