換熱器的工藝參數(shù)參考表
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一.總傳熱系數(shù)
表3-1原油總傳熱系數(shù)參考表
表3-2油品換熱器的經(jīng)驗總傳熱系數(shù)參考表
表3-3加氫、重整和潤滑油換熱器的經(jīng)驗總傳熱系數(shù)參考值
表3-4餾分油油氣冷凝器經(jīng)驗總傳熱系數(shù)參考值
表3-5塔頂油氣等冷凝器的總傳熱系數(shù)參考值
管殼式換熱器
(1)用作冷凝器
表3-6-1
(2)用作加熱器
表3-6-2
(3)用作換熱器
表3-6-3
(4)用作蒸發(fā)器
表3-6-4
(5)用作冷凝器
表3-6-5
續(xù)表
蛇管式換熱器
(1)用作冷凝器
表3-7-1
續(xù)表
(2)用作加熱器
表3-7-2
(3)用作換熱器
表3-7-3
(4)用作蒸發(fā)器
表3-7-4
(5)用作冷凝器
表3-7-5
夾套式換熱器
(1)用作冷卻器
表3-8-1
、
(2)用作加熱器
表3-8-2
(3)用作蒸發(fā)器
表3-8-3
續(xù)表
套管式換熱器
(1)用作冷卻器
表3-9-1
(2)用作加熱器
表3-9-2
(3)用作熱交換器
表3-9-3
(4)用作冷凝器
表3-9-4
空冷器
(1)用作冷卻器
表3-10-1
(2)用作冷凝器
表3-10-2
噴淋式換熱器
(1)用作冷凝器
表3-11-1
(2)用作冷卻器
表3-11-2
螺旋板式換熱器
表3-12
其他形式換熱器
表3-13
續(xù)表
二.結(jié)垢熱阻
表3-14水結(jié)垢熱阻參考數(shù)據(jù)表單位:(m2.K)/W
表3-15原油結(jié)垢熱阻參考數(shù)據(jù)表單位:(m2.K)/W
F1符號
K——以換熱管外表面積為基準計算的總傳熱系數(shù),W/(m2·℃);
q——熱強度,W/m2;
γd——污垢熱阻,m2·℃/W;
Tm、tm——分別為熱、冷流體的平均溫度,℃;
Ti、to——分別為熱流體的進、出口溫度,℃;
ti、to——分別為冷流體的進、出口溫度,℃;
tt——管壁溫度,℃;
ts——殼壁溫度,℃;
△tM——流體的有效平均溫差,℃;
α——以換熱管外表面積為基準計算的給熱系數(shù),W/(m2·℃)。
下標:h——熱流體側(cè);
c——冷流體側(cè)。
F2壁溫計算
F2.1換熱管壁溫的計算
熱流體側(cè)的壁溫按公式(F1)計算:
(F1)
冷流體側(cè)的壁溫按公式(F2)計算:
(F2)
一般情況下?。?/span>
(F3)
當管壁熱阻很?。ù藭rtth=ttc)且管壁很?。ù藭rqh=qc)時,可按公式(F4)計算:
(F4)
作為估算,可取
(F5)
F2.2圓筒壁溫的計算
圓筒壁溫的計算方法與F2.1條管壁溫度計算方法相同。
當圓筒外部有良好的保溫,或殼程流體溫度接近環(huán)境溫度,或傳熱條件使得圓筒壁溫度接近介質(zhì)溫度時,殼體壁溫取殼程流體的平均速度。
F3流體的平均溫度
Tm應按公式(F6)或公式(F8)計算;tm按公式(F7)或公式(F9)計算。
液體的平均溫度(過渡流及湍流階段):
(F6)
(F7)
液體(層流階段)和氣體的平均溫度:
(F8)
(F9)
F4有效平均溫差△tM的計算
本條適用于傳熱系數(shù)K值固定不變時△tM的計算。
F4.1并流和逆流換熱器
在純并流和純逆流換熱器中,或一側(cè)為等溫時,流體溫度變化情況如圖F1所示。
有效平均溫差可用對數(shù)平均溫差△tlog表示:
(F10)
式中:△t1——換熱器大溫差端的流體溫差,℃;
△t2——換熱器小溫差端的流體溫差,℃。
F4.2多程換熱器
在兩種流體均無相變化時,有效平均溫差按公式(F11)計算:
(F11)
式中:——溫度校正系數(shù),根據(jù)和R兩個參數(shù),查得。
(F12)
(F13)
當值小于0.8時,換熱器的經(jīng)濟效益是不合理的,此時應當增加管程數(shù)或殼程數(shù),或者用幾臺換熱器串聯(lián),必要時亦可調(diào)整溫度條件。
當參數(shù)R值超過圖中所示的范圍或的讀數(shù)不易確定時,可用代替R,以PR代替P,從圖F2中相應圖線查得值。
F5熱強度q的計算
F5.1傳熱系數(shù)K值固定不變時
(F14)
F5.2傳熱系數(shù)K變化時
本條件計算方法適用于傳熱系數(shù)在整個換熱器內(nèi)與溫度成線性變化,但不適用于冷卻—冷凝器(過熱蒸汽的冷凝,多組分蒸汽的冷凝以及含有大量不凝氣的蒸氣冷卻過程)的計算。
①對于逆流換熱器
(F15)
②對于其他流向的換熱器
(F16)
公式(F15)和公式(F16)誤差在±10%范圍以內(nèi)。
式中:——整個換熱器各段的平均值;
——系數(shù),由圖F2查得;
K1——溫差為△t1端的傳熱系數(shù);
K2——溫差為△t2端的傳熱系數(shù)。
本條的情況也可近似地按F5.1的方法計算。
F6總傳熱系數(shù)K和給熱系數(shù)
流體的總傳熱系數(shù)K值和給熱系數(shù),應在換熱器的工藝計算時確定。
包括污垢在內(nèi)的,以換熱管外表面積為基準的總傳熱系數(shù)K按公式(F17)計算:
(F17)
式中:K——總傳熱系數(shù),W/m2·℃;
αo——管外流體給熱系數(shù),W/m2·℃;
αi——管內(nèi)流體給熱系數(shù),W/m2·℃;
γdo——管外污垢熱阻,m2·℃/W;
γdi——管內(nèi)污垢熱阻,m2·℃/W;
γW——用管外表面表示的管壁熱阻如有延伸表面,也包括在內(nèi),m2·℃/W。
光管熱阻:
翅片管(螺紋管)熱阻:
式中:d——光管外徑或螺紋管根部直徑,m;
Hf——齒高,m;
δW——光管壁厚或螺紋管齒根壁厚,m;
λW——換熱管材料導熱系數(shù),W/m·℃;
Nf——螺紋管每米齒數(shù),m-1;
γW——管壁熱阻(外表面積),m2·℃/W;
——換熱管外表面積與內(nèi)表面積之比;
η——翅化比(螺紋管外表面積/光管外表面積),采用光管時η=1。