(6)平均传热温差校正及壳程数
平均传热温差校正系数
温差校正系数应查有关的关联图,对数平均温度校正系数 。可得
平均传热温差
(2.8)
(7)传热管排列和分程方法
采用组合排列法,即每程内均按正三角排列。换热管采用 的无缝钢管,取管心距
,则
横过管束中心线的管数
(8)壳体内径
采用双管程结构,取管板利用率 则壳体内径为
(2.9)
圆整可取 。
(9)折流板
采用弓形折流板,取弓形折流板圆缺高度为壳体内径的25%,则切去的圆缺高度为
取折流板间距 ,则
可取B为300 。
折流板数
折流板圆缺面水平装配。
(10)接管
壳程流体进出口接管:取接管内流体流速为 ,则接管内径为
(2.10)
取标准管径为152 。
管程流体进出口接管:取接管内流体流速 ,则接管内径为
取标准管径为152 。
2.1.5 换热器传热核算
(1)管程对流传热系数 (2.11)
管程流通截面积
管程流体流速及其雷诺数分别为
普兰特准数
(2)壳程对流传热系数
对圆缺形折流板,可采用克恩公式
(2.12)
当量直径,由正方形排列得
壳程流通截面积
壳程流体流速及其雷诺数分别为
普兰特准数
粘度校正
(3)传热系数K
(4)传热面积S (2.13)
该换热器的实际传热面积 (2.14)
该换热器的面积裕度为(2.15)
传热面积裕度大,该换热器能够完成生产任务换热器内流体的流动阻力。
2.2 阻力计算
(1)管程流动阻力
由 ,传热管相对粗糙度0.005 查莫狄图得 ,流速 , 所以:
管程流动阻力在允许范围之内。
(2)壳程阻力
流体流经管束的阻力
流体流过折流板缺口的阻力
总阻力
壳程流动阻力也比较适宜。
3 换热器结构计算
3.1筒体和管箱
目前换热器常用的材料大致有碳钢、不锈钢和低合金钢三种。碳钢价格低,强度较高,但易被酸腐蚀;不锈钢固然很好,但价格比较昂贵,一般不建议使用;低合金钢,具有优良的综合力学性能和制造工艺性能,其强度、韧性、耐腐蚀性、低温和高温性能均优于相同含碳量的碳素钢,同时采用低合金钢可以减少容器的厚度,减轻重量,节约钢材。
由于所设计的换热器属于常规容器,并且在工厂中多采用低碳低合金钢制造,故在此综合成本、使用条件等的考虑,所以选择Q345R低合金钢为壳体与管箱的材料。
3.1.1 筒体
筒体的材料采用Q345R低合金钢,筒体内径 。
厚度:计算厚度 (3.1)
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