其中Pr——水的普朗特数;
di——管内径 ,m;
——水的导热系数, ;
Re——水的雷诺数。
则
4.1.3 污垢热阻
查表得管外污垢热阻为1.17197x10-4 ;
管内污垢热阻为0.8598x10-4
4.1.4 总传热系数
总传热系数公式:
(4-11)
其中Rs0、Rsi——管外和管内污垢热阻, ,管外污垢热阻1.17197x10-4 ,
管内污垢热阻为0.8598x10-4 ;
di——管内径 ,m;
d0——管外径,m;
dm——平均直径,m, ;
b——管壁厚度,m;
——传热管的导热系数, ;
——壳程流体表面传热系数, ;
——管程流体表面传热系数, 。
则
由于初选K=400 ,
一般 的比值在1.15~1.25之间,所以本设计合理。[5]
4.2 壁温计算
(4-12)
(4-13)
其中T1,T2——煤油的进出口温度,℃;
t1,t2——水的进出口温度,℃。
则
传热管壁温:
(4-14)
其中 ——管程流体表面传热系数, ;
——壳程流体表面传热膜系数, 。
则
壳程的壁温可近似地取煤油的定性温度 。
壁温差90-34.5=55.5℃>50℃,所以需要温度补偿装置。[6]
4.3 压力降计算
4.3.1 管程压力降的计算
流体流过直管段由于摩擦所引起的压力降可按下式计算:
(4-15)
其中 ——摩擦阻力系数,由于Re=2.2 104﹤105, ;
——传热管长度,m;
di¬——传热管内径,m;
ui——水的流速,m/s;
——水的密度,kg/m3。
则
流体流过回弯管因摩擦引起的压力降可由下式计算:
(4-16)
其中ui——水的流速,m/s;
——水的密度,kg/m3。
则
管箱进出口阻力损失:
(4-17)
其中ui——水的流速,m/s;
——水的密度,kg/m3。
则
所以,管程总压力降公式:
(4-18)
其中Ft——污垢校正系数,对于Φ25mmx2.5mm管子,取Ft=1.4;
Ns——串联壳程数,本设计为1;
Np——管程数,本设计为2。
——流体流过直管段由于摩擦所引起的压力降,Pa;
——流体流过回弯管因摩擦引起的压力降,Pa; 固定管板式换热器设计+CAD图纸(12):http://www.751com.cn/jixie/lunwen_343.html