23
逆流时的对数 Δt1m,c 平均温差 P R
℃
24 参数P及R
t2 t2 t1 t2 t ' t " R 1 1 t2 " t2 P
℃ W/(m^2•℃) m^2 mm m 由<2-4>型公式计算
25 温差修正系数 26 有效平均温差 27 初选传热系数 28 估算传热面积 29 管子材料及规 格
0.224
0.473
0.5
9
合理 取标准值φ 180×5
按钢管标准
165.2548901
30404.94833
5181.647061
弓形 0.125 120 0.25 17 116 0.0254 112 24
0.4955 0.038394852
0.680316763
0.010670842 0.02772401
见表2.7，估计壳体直径在 400~700mm之间
nt dl
2nt dl
由草图量出或算出
m
42 管束外缘直径
DL
m
0.224×2+2×0.0125
Ds DL 2b3 b3 0.25d 6.25mm, 且 ≮ 8mm, 故
43 壳体内径
DS
m
Ds 0.473 2 0.008 0.489
λ2 μ2 Pr2 ηL Q M2
W/(m•s) kg/(m•℃) kw kg/s
查物性表 查物性表
2cp1 719 106 4180 Pr2 2 0.622
取用
Q M1cp1 (t1 ' t1 '')L
M 2 Q / c p 2 (t2 '' t2 ')
t1m ,c tmax tmin t ln max tmax
tw1 tm1 Ko (
1
o
rs ,1 )tm
tw1 tm1 Ko (
89 管内摩擦系数 90 管侧壁温 91 壁温下水的黏 度 fi tw2 μw2 ΔPi ΔPr ΔPN ΔPt fk ΔPbk ΔPwk Rb R1 Rs ℃ kg/(m•s) Pa Pa Pa Pa Pa Pa -
1 j Gs c p Pr 2/3 ( / w )0.14
o
查有关资料 查有关资料
K F
W/(m^2 •℃) K [ m^2
1
1
rs ,1 rs ,2
F
d o 1 d o 1 ] di 2 di
Q K tm
87 传热面积之比 F″/F 88 检验壳侧壁温 tw1 ℃
41.70323914
0.083333333 11 0.93647666 39.05411012 280 89.35101809
Φ 25 以外径为准
20
2.5 1.1 0.021387093
68.07723049
68
4.184667389
4.5
等边三角形 32 44 27.712 16 16
6 136 4 48.042 96.084
由表2.3 由表2.3
s p scos30
sn s sin 30
由2 41 作图结果所得 数据 六边形层数 一台管子数 一台拉杆数 一台传热面积 二台传热面积 管束中心至最 外层管中心距 离 F″ a nt
见草图
根 根 m^2 m^2
nt nZt

64 壳程接管面积
D1
mm
65 错流区管排数 每一缺口内的 66 有效错流管排 数 67 旁流通道数 68 旁通挡板数 错流面积中旁 69 流面积所占分 数 一块折流板上 70 管子和管孔间 泄露面积 折流板外缘与 71 壳体内壁间泄 露面积
Nc Ncw NE Nss Fbp
排 排
由图示可知
N cw 0.8
项目 1 2 3 原 始 数 据 4 5 6 7 8 9 煤油进口温度 煤油出口温度 冷却水进口温 度 冷却水出口温 度 煤油工作表压 力 冷却水工作表 压力 煤油流量 煤油定性温度 煤油比热
符号 t1′ t1″ t2′ t2″ p1 p2 M1 tm1 cp1 ρ1 μ1 λ1 Pr1 tm2 cp2 ρ2
76 旁通校正因子 77 壳程传热因子 78 壳程质量流速 79 壳侧壁面温度 80 壁温下煤油黏 度
由
N ss 及Fbp查图2.31 Nc
jo jH jc j1 jb
Gs M1 As
假定 查物性表
81 壳侧换热系数 82 水垢热阻 83 煤油污垢热阻 需 用 传 热 面 积 84 管壁热阻 85 传热系数 86 传热面积
1
o
rs ,1 )tm
查表2.35 假定 查物性表
92 沿程阻力 93 回弯阻力 进出口连接管 94 阻力 95 阻 力 计 算 96 两台管程总阻 力 理想管束摩擦 系数
L t2 Pi 4 f i ( / w 2 ) 0.14 di 2
t2 Pr 4 Zt 2
PN 1.5
h sp
对
选取
1 Fbp [ Ds DL N E lE ]ls / Ac 2
m^2
Atb
1 Atb d o (d H d o ) (1 Fc )nt 2
Asb Ds ( Ds Db ) 2h [ arccos(1 )] 2 Ds
Asb
m^2
72 壳程雷诺数 73 74 75 理想管束传热 因子 折流板缺口校 正因子 折流板泄露校 正因子
33 每根管长 l m
103.944 / 48 4 0.025
取标准长 选
34 管子排列方式 35 管中心距 36 估 算 传 热 面 积 及 传 热 面 结 构 37 38 分程隔板槽处 管中心距 平行于流向的 管距 垂直于流向的 管距 s lE sp sn mm mm mm mm mm
Ab Awg Awt
Ac ls [ Ds DL ( s d o )] DL d o s
流体在两折流 62 板间错流流通 截面积 壳 程 结 构 及 壳 程 计 算 63 壳程流通截面 积
Ac
m^2
As
m^2
As Ab Ac
按 D12 As 计算，并由钢管标准 4 选择相近规格
903.0751824
1806.150365
没有超过表 2.10规定
每根管长/折流板间距-1 由图示可知 由 GB 151-1999 由图示可知 由图示可知
57 折流板直径 折流板缺口面 58 积 错流区内管数 59 占总管数的百 分数 缺口处管子所 60 占面积 61 流体在缺口处 流通面积
Db Awg
m m^2
由 GB 151-1999 规定
Awg
Fc 1
10 煤油密度 11 煤油黏度 12 煤油导热系数 流 体 的 物 性 参 数 13 煤油普朗特数 14 水的定性温度 15 水的比热 16 水的密度
Pr1
t2 t2 = 30+40
2 2
查物性表 查物性表
1cp1 1
数
17 水的导热系数 18 水的黏度 19 水的普朗特数 20 热损失系数 21 传热量 22 冷却水量 传 热 量 及 平 均 温 差
Re1 jH jc j1 jb jo Gs tw μw1 α1 rs,2 rs,1 kg/(m^2•s) ℃ kg/(m•s) W/(m^2•℃) (m^2 •℃)/W (m^2•℃)/W
Re1
M 1d o 1 Ac
由图2.28 由图2.29
由
Asb A tb Asb 及 查图2.30 Ac Asb A tb
单位 ℃ ℃ ℃ ℃ MPa Mpa kg/s ℃ KJ/(kg•℃) kg/m^2 kg/(m•s) W/(m•℃) ℃ KJ/(kg•℃) kg/m^3
计算公式或数据来源 由题意 由题意 由题意 由题意 由题意 由题意 由题意
(t1 t1) / 2 150 40 / 2
查物性表 查物性表 查物性表 查物性表
按GB 151-1999规定，取标准 直径 44 长径比
D2 1.13 取值 M2
l / Ds
D2 mm
45 管程接管直径 管 程 计 算

1000按钢管标准
46 管程雷诺数
Re2
Re 2
W/（m^2 •℃）
2 2 d i 2
47 管程换热系数
α2
2
2 0.4 0.023Re0.8 2 Pr2 di
选定
48 折流板形式 49 50 折流板缺口高 度 折流板的圆心 角 ls Nb h m 度 m 块 个 dH m 根 根
取h=0.25Ds
51 折流板间距 52 折流板数目 53 54 55 56 折流板上管孔 数 折流板上管孔 直径 通过折流板上 管子数 折流板缺口处 管数
取(0.2 ~ 0.1) Ds (0.2 ~ 0.1) 0.5 0.1 ~ 0.5
M s2 (2 0.6 N cw ) 2 Ab Ac 1
查图2.38 查图2.37
间距相等，不需校正
P ' s
102 壳程总阻力 ΔP′s Pa
[( N b 1)Pbk Rb N b Pwk ]R1 2Pbk Rb (1 N cw ) Rs Nc
103
两台的壳程总 阻力
t2
2
Pt Pi Pr PN
查图2.36
理想管束错流 97 段阻力 理想管束缺口 98 处阻力 99 旁路校正系数 100 101 折流板泄露校 正系数 折流板间距不 等的校正系数
Pbk 4 f K