煤油翅片管换热器设计计算

符号单位1空气进口温度t1′℃2空气出口温度t1″℃3煤油进口温度t2′℃4煤油出口温度t2″℃5空气工作表压力p1MPa6煤油工作表压力p2MPa7V1m3/h8M1kg∕s9空气定性温度tm1℃10空气比热cp1kJ∕(kg·℃)11空气密度ρ1kg∕m312空气粘度μ1kg∕(m·s)13空气导热系数λ1W∕(m·℃)14空气普兰德数Pr1-15煤油的定性温度tm2℃16煤油的比热cp2kJ∕(kg·℃)17煤油的密度ρ2kg∕m318煤油的导热系数λ2W∕(m·℃)19煤油的动力粘度μ2kg∕(m·s)20煤油的运动粘度ν2m2/s21煤油的普兰德数Pr2-22热损失系数ηL-23传热量QkW24煤油量M2kg∕s25逆流时的对数平均温差△t1m,c℃26P-27R-28温差修正系数ψ-空气流量参数P及R翅片管空气加热器的设计计算项目原始数据流体的物性参数传热量及平均温差29有效平均温差△tm℃30初选壳侧传热系数K′W∕(m2·℃)31估算壳侧传热面积F′m232管子材料及规格mm33基管外径dom34基管内径dim35管程内煤油的流速ω2m/s36管程所需流通截面Atm237每程总管数n根38所需管程数Np-39每根管长lm40管子排列方式-41管中心距smm42分程隔板槽处管中心距lEmm43平行于流向的管距spmm44垂直于流向的管距snmm45翅片管直径dfmm46单程管排数N-47每排管子数nt根48面积比F0′/AF-49校核传热面积F0m250传热面积绝对误差δF%51最外层翅片管与外壳内壁距离d3mm52外壳高度Smm53外壳宽度Dmm54外壳长高比-55壳体厚度fmm56标准迎面质量风速vNFkg/m2·s57设计迎面质量风速vNF'kg/m2·s58迎面质量风速误差i%591个翅片节距内的迎风面积A1mm2601个翅片节距内的最窄流通面积A2mm261最窄流通截面上的空气质量流速Gmkg/m2·s62迎风面积AFm2传热量及平均温差估算传热面积及传热面结构63设计迎风面积AF′m264管内实际流速ωt2m/s65风机校正系数Φ-66管外对流换热系数hoW/(㎡·℃)67煤油的雷诺数Re-68管内对流换热系数hiW/(㎡·℃)69污垢热阻Rfi，Rfo㎡·℃/W70管壁热阻Rw㎡·℃/W71校核传热系数Ko㎡·℃/W72传热系数绝对误差δK%73翅片高度Hmm74翅片节距Ymm75翅片厚度δfmm校核计算翅片的选择76翅片厚度δfmm77翅化比βmm78翅片面积F'fm2/m79翅片根部面积F'bm2/m80翅片管总外表面积F'f+F'bm2/m81翅片效率ηf-82翅片壁面总效率η-83管内摩擦因子fi84管侧壁温tw2℃85壁温下煤油的黏度μw2kg/(m·s)86管程总长Lm87沿程阻力△PiPa翅片的选择阻力计算88回弯阻力△PrPa89进出口连接管阻力△PNPa90管程总阻力△PtPa91壳程空气阻力△PsPa阻力计算计算公式或数据来源数值备注由题意-10由题意70由题意270由题意220查物性表0.1由题意0.6由题意50000由换算公式计算得出16.1806(t1′+t1″)∕230查物性表1.005查物性表1.165查物性表1.8600E-05查物性表0.02670.70011236(t2′+t2″)∕2245查物性表3.11查物性表638查物性表0.0819查物性表1.95E-04查物性表3.06E-077.404761905自行选择0.980Q=M1cP1(t1″-t1′)1300.9167M2=Q/（cp2(t2′-t2″)ηL）8.536863.82930.17861.6000由2-4型公式计算0.972翅片管空气加热器的设计计算1111Prpc2222Prpcminmaxminmaxlntttt′t-′t′t-″t2122′t-″t″t-′t2211ψ△t1m,c62.0421查传热系数经验值附录A.4(a)50以翅片管外表面积为基准F′=Q/K′O△tm419.3659以翅片管外表面积为基准选用低翅片钢管Φ25×2.5/12.5标准件0.0250.02选用附录F.110.01344242.59选定4考虑管长l=F′/nNp(F'f+F'b)η2.0001.96选定等边三角形由表2.270由表2.280sp=scos30°60.6218sn=ssin30°35查表3.750图3.69选择2nt=n/N2121.00查表3.125.8F=(F'f+F'b)η*l*n*Np428.7528δF=(F0-F')/F02.1893合理选定40M=(nt-1)*s+2*d3+df+2f1560.0000D=2*d3+（N*Np-1）*sp+df+2f584.3524580l/S1.2821合理选定15选定5.0000vNF'=M2/A5.1861i=(vNF-vNF')/vNF*100%-0.0372合理A1=Y*S161.0000A2=Y*(S-do)-H*δf*2148.4425Gm=vNF'/A2*A15.6248AF=M1/vNF3.2361222MAt2itd4A=nAF′=l*s3.12001.0141查表3.90.890048.2373Re=ω2*di/ν266357.37997312.4019凝结换热实验关联式查附录D0.000086包括管内及管外污垢热阻6.49E-0547.3067δK=（KO-K'）/KO-5.69%合理查表3.712.5查表3.72.3查表3.70.5ndmi2224/ioodddln2ofiwfoioihRRRddhK1110max0.7181/30.2960.1378()()()oopohdGCYdH查表3.70.5查表3.717.1查表3.71.279查表3.70.061查表3.71.34取用0.95η=(F'b+F'f*ηf)/(F'b+F'f)0.95查图0.0044假定30查物性表0.0008015L=l*Np8△Pi=4*fi*(L/di)*(ρ*ωt2/2)*(μ2/μw2)-0.142814.8245△Pr=4*ρ*ωt2*Zt/25248.7634△PN=1.5*ρ*ωt2/2492.0716△Pt=△Pi+△PN+△Pr8555.6595△Ps=0.66*Re1-0.2*ρ*2vNF2*(μ2/μw2)0.14n51.7448