发布时间 : 星期三 文章换热器、热网加热器计算示例更新完毕开始阅读4064e67c27284b73f242504b
管壳式换热器选型计算书
编写：张景富
西安协力动力科技有限公司 二零一零年九月十三日
一、换热器的工艺计算及工艺条件
现在从一台管壳式换热器工艺计算过程来体现工艺条件内容： 1.设计参数 壳程：
工作介质：蒸汽、水 Ps=0.2Mpa 蒸汽流量135m3/h 进口温度：135℃ 出口温度：90℃ 管程：
工作介质：含碱水 Pt=0.3Mpa 水流量300m3/h 进口温度：80℃ 出口温度：110℃ 液体比重：1.25 比热：0.85～0.86 2.工艺计算
冷源：q=300m3 比重:γ=1.25g/cm3 比热c=0.86J/kg·℃ T1=135℃ T2=135℃ t1=80℃ t2=110℃ 取ac=2000kcal/㎡·h·℃ ah=10000kcal/㎡·h·℃ 换热管规格：φ19×1 其内径d1=0.017m 外径d2=0.019m 中径dm=0.018m 壁厚δ=0.001m
金属导热系数λ=17.0 w/m·h·℃=17.0/1.16222=14.6 kcal/㎡·h·℃ （1）传热系数K
111???1443.7kcal/m2h?Cdmdm?0.0180.0180.001 K?????cd1?hd2?0.017?20000.019?1000014.6
取传热系数K=1400kcal/㎡·h·℃ (2)平均温差Δtm（按逆流状态计算）
?tm ??t1??t2(T1?t2)?(T2?t1)(135-110) ?(90-80) ???16.4?C?t1T1?t2135 -110 lnlnlnT2?t1 90-80 ?t2(3)传热面积F
F?
q???c?(t2-t1)300?1250?0.86?(110-80)??421m2K??tm1400?16.4（4）管子根数n（管长L=6m）
n?F421??1173??d2?L??0.019?6（5）程数N 单程流速
??q?4?300/3600?d?n21?4?0.313m/s?0.017?11732管壳换热器中换热管内水的流速为0.7～1.5m/s N=1.5/0.313=4.79，可以选择Ⅳ程
标准DN1000 Ⅳ程换热器，φ19×1的管子，n=1186根，L=6000mm 传热面积F=425㎡
推荐设备材质：管程316L 壳程16MnR （6）换热器壁温的计算
a.壳程的壁温：由于有保温，可以取蒸汽的平均温度 Tm=1/2（135+90）=112.5℃ b.换热管的壁温估算：
热流侧Tm=112.5℃ 冷流侧tm=1/2（80+110）=95℃ 换热管的壁温：
Ta?tmac112.5?10000?95?2000tt?mn??109.6?Can?ac10000?2000
（7）换热器接管的计算 （a）壳程蒸汽进口 蒸汽流速一般取15～20m/s
进蒸汽截面A=135/(15×3600)=2.5×10㎡ 接管内径
d?4A?4?2.5?10?3?0.564m-3
??进汽管取φ76×4（DN65） （b）管程进出管
管程流动的是含微量碱的水溶液，当P≤0.6Mpa时，其流速为1.5～2.5m/s
进出管流通截面A=300/(2.5×3600)=0.0333㎡ 接管内径
d?4A?4?0.0333?0.205m??取φ219×6（DN200） 3.提条件设计参数表及管口表
设计数据
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 设计参数名称 设计压力 Mpa 设计温度 ℃ 壁温 ℃ 介质 介质特性 主要受压元件材料 程数 传热面积 ㎡ 换热管规格 换热管结构型式 壳程 0.3 135 112.5 蒸发一次冷凝水 / 16MnR Ⅳ 425 换热管φ19×1 L=6000 BEM 管程 0.4 110 109.6 蒸发原液 含氯离子6800mg/l 316L 注：管程材质为不锈钢316L，管板材质为16MnR/316L，φ1130，b=52。
其中不锈钢管的重量为3287kg，两块管板的总重量为820kg。 设备总重量为：6982kg。
管 口 表
符号 a b c d e f
公称尺寸 200 200 65 65 40 40 公称压力 1.0 1.0 1.0 1.0 法兰标准 密封面形式 HG20592-97 HG20592-97 HG20592-97 HG20592-97 RF RF RF RF 用途 水入口 水出口 蒸汽入口 冷凝水出口 放空口 排放口