螺旋管式换热器设计参数计算

介质名称柴油进口温度t1℃粘度μkg/m·h91.375比热Ckcal/kg·℃进口压力P1MPa75允许压降△PKpa污垢热阻rikcal/m2·h·℃0.0006141管道绝对粗糙度εmm介质名称水蒸汽进口蒸汽温度T1℃冷凝水粘度μfkg/m·h0.80129冷凝水密度ρfkg/m3重力加速度gm/h2127000000所需冷凝液量Wfkg/h材质CT90蛇管外径D0m蛇管螺旋间距Pt（1.5-2*D0)m0.04蛇管根数N每根蛇管高度m2.8每根蛇管换热面积Am2导热系数Kwkcal/m·h·℃4321505954.590.015333333670.3127174换热器裕度（A-A计）/A计计算所需传热面积A计四、总传热系数（外径基准）总传热系数U五、计算所需传热面积A计传热温差△T2.1德雷为德方程（层流）三、壳程对流传热系数ho（冷凝传热）（Di·Gi/μ）·（Di/DH）1/2=1.3蛇管结构一、工艺参数1.1管程介质1.2壳程介质二、管程对流传热系数hi管内质量流速Gi=4Wt/(πDi2）=Di/DH=2.2西班方程（湍流）冷凝负荷Γ材质CT90蛇管外径D0m蛇管螺旋间距Pt（1.5-2*D0)m0.04蛇管根数N每根蛇管高度m2.8每根蛇管换热面积Am2筒体设计压力MPa1.6筒体厚度mm泵排量m3/min0.050.070.090.110.130.150.170.19泵排量m3/min0.050.070.090.110.130.150.170.19泵排量m3/minRe＜2000时Re＞2000时假设λ=摩察系数λ计算λ△P=ρλ·(L/Di)·(V2/2)管内流速Vλ-1/2-(1.74-2lg（2ε/Di+18.7/（Re·λ-1/2）=六、压力损失6.1管程压力损失272320设备结构设备性能（管内柴油125℃挤入井口，1MPa、184℃蒸汽加热）挤3m3柴油所需时间min604333设备性能（管内柴油125℃挤入井口，0.6MPa、165℃蒸汽加热）1816挤3m3柴油所需时间min201827234333设备性能（管内柴油125℃挤入井口，0.8MPa、175℃蒸汽加热）挤3m3柴油所需时间min600.050.070.090.110.130.150.170.19603343232720出口温度t2℃125质量流量Wtkg/h0.4811446导热系数kkcal/m·h·℃0.106554密度ρkg/m36000预测的出口压力P2MPa69所需传热量Qkcal/h0.4175进口蒸汽压力P3MPa0.8出口冷凝水温度T2℃940.027冷凝水导热系数kfkcal/m·h·℃0.59048冷凝潜热qkcal/kg902.8158783污垢热阻r0kcal/m2·h·℃0.00020470.0318蛇管内径Dim0.023蛇管螺旋径DHm1每根蛇管圈数N070每根蛇管长度Lm32.9546091壳侧容器内径Dm1.7壳侧容器筒体长度Hmkg/m2·h5413.263537412.60382365253.318115换热器裕度（A-A计）/A计kcal/m2·h·℃34.62387087m2计算所需传热面积A计四、总传热系数（外径基准）0.00711834m2·h·℃/kcal总传热系数U140.4821869五、计算所需传热面积A计传热温差△T92.805200672.1德雷为德方程（层流）233.7735832251.156885kcal/m2·h·℃2.736906852三、壳程对流传热系数ho（冷凝传热）kg/m·h雷诺数Re=Di·Gi/μ=1.3蛇管结构Pr=Cμ/k=（Re）crit一、工艺参数1.1管程介质1.2壳程介质二、管程对流传热系数hi2.2西班方程（湍流）20853.24704kcal/m2·h·℃﹪-4.821129846kcal/m2·h·℃0.046470195计算值0.046470195返回平均值0.0464701950.0318蛇管内径Dim0.023蛇管螺旋径DHm1每根蛇管圈数N070每根蛇管长度Lm32.9546091壳侧容器内径Dm1.8壳侧容器筒体长度Hm16Re＜2000时Re＞2000时假设λ=摩察系数λFALSE计算λ0.046470195λ试差值△P=ρλ·(L/Di)·(V2/2)管内流速V6.819493466λ-1/2-(1.74-2lg（2ε/Di+18.7/（Re·λ-1/2）=-3.27252E-09m/s13.57576083MPa六、压力损失6.1管程压力损失设备结构设备性能（管内柴油125℃挤入井口，1MPa、184℃蒸汽加热）换热面积余量﹪加热盘管压降MPa1181.01985436-1.52.33.85.716.9设备性能（管内柴油125℃挤入井口，0.6MPa、165℃蒸汽加热）237.91310.55.3413.6换热面积余量﹪加热盘管压降MPa2.610.5-4.813.623.65.711.87.961.42.339.23.8设备性能（管内柴油125℃挤入井口，0.8MPa、175℃蒸汽加热）换热面积余量﹪加热盘管压降MPa96.71.072.81.022.33.841.82.3-1.757.98.65.78935.20.17m3/min876平均温度t平℃72.5451407.94界膜温度t膜℃123.751755001.5329.867233.55520.2115kcal/m2·h·℃m2四、总传热系数（外径基准）m2·h·℃/kcal五、计算所需传热面积A计2.1德雷为德方程（层流）kcal/m2·h·℃三、壳程对流传热系数ho（冷凝传热）kg/m·h定性参数管程介质壳程介质1.3蛇管结构一、工艺参数1.1管程介质1.2壳程介质二、管程对流传热系数hi2.2西班方程（湍流）kcal/m2·h·℃﹪kcal/m2·h·℃1.5329.867233.5Re＜2000时Re＞2000时m/sMPa六、压力损失6.1管程压力损失设备结构设备性能（管内柴油125℃挤入井口，1MPa、184℃蒸汽加热）加热盘管压降MPa1.012.33.85.716.9设备性能（管内柴油125℃挤入井口，0.6MPa、165℃蒸汽加热）7.910.513.6加热盘管压降MPa10.513.65.77.92.33.8设备性能（管内柴油125℃挤入井口，0.8MPa、175℃蒸汽加热）加热盘管压降MPa1.01.03.82.37.95.7