设计一台用于将2000kgh空气从常温加热到60℃的列管式换热器

可取h=100 mm。Р取折流板间距B=0.5DРB=0.5×100=50mm,固定管板换热器B有(150 300 600)mmР故可取B为150 mm。Р折流板数РNB=传热管长/折流板间距-1=1700/150-1=10.3,可取11块。Р(6)接管Р壳程流体进出口接管:取接管内饱和水蒸气流速为 u=2m/s,则接管内径为Р圆整后可取管内径为70mm Р管程流体进出口接管:取接管内空气流速 u=6m/s,则接管内径为Р圆整后可取管内径为80mmР5.换热器核算Р(1)传热面积校核Р①壳程传热膜系数Р假设Tw=120℃Р膜温t=(ts+tw)/2=(125+120)/2=122.5℃Р膜温在122.5℃时,Р密度ρ=943.3kg/m3Р导热系数λ0=0.686 W/(m·℃)Р黏度μ0=0.0002374 Pa·sР W/(m2·℃)Р估算值与计算值相差在范围内,符合要求。壳程传热膜系数为5997 W/(m2·℃)Р②管程传热膜系数Р管程流通截面积Р管程流体流速Р普朗特数Р③污垢热阻和管壁热阻Р查附录19得:Р管外侧污垢热阻Р管内侧污垢热阻Р管壁厚度b=0.002 mР碳钢热导率为45 W/(m·℃)Р④传热面积SР该换热器的实际传热面积SР该换热器的面积裕度为Р传热面积裕度合适,该换热器能够完成生产任务。Р(2)换热器内流体的压力降Р①管程流动阻力РΔPi=(ΔP1+ΔP2)FtNsNpРNs=1, Np=1, 管子为ф19×2mm,所以Ft=1.5Р查表得无缝钢管绝对粗糙度0.1~0.2mm,取ξ为0.1mmРξ/d=0.1/19=0.0053Р由Re与ξ/d查莫狄图得Рλi=0.031 W/m·℃, Р管程压降在允许范围之内。Р②壳程压力降Р壳程流通截面积Р壳程流体流速及其雷诺数分别为Р普朗特数Р流体流经管束的阻力Р流体流过折流板缺口的阻力Р壳程压力降也比较适宜。