換熱器設(shè)計計算步驟
管外自然對流換熱
管外強制對流換熱
管外凝結(jié)換熱
已知：管程油水混合物流量 G ( m3/d)，管程管道長度 L (m)，管子外徑do (m)， 管子內(nèi)徑di (m)，熱水溫度 t ℃， 油水混合物進口溫度 t1’, 油水混合物出口溫度 t2”
管外自然對流換熱
壁面溫度設(shè)定
首先設(shè)定壁面溫度，一般取熱水溫度和油水混合物出口溫度的平均值，tw ℃， 熱水溫度為t ℃，油水混合進口溫度為℃，油水混合物出口溫度為℃。
定性溫度和物性參數(shù)計算
管程外為水，其定性溫度為℃
管程外為油水混合物，定性溫度為℃
根據(jù)表1油水物性參數(shù)表，可以查得對應(yīng)溫度下的油水物性參數(shù)值
一般需要查出的為密度 (),導(dǎo)熱系數(shù)，運動粘度，體積膨脹系數(shù)a，普朗特數(shù)Pr。
表1 油水物性參數(shù)表
水
t
ρ
λ
v
a
Pr
10
999.7
0.574
0.
0.
9.52
20
998.2
0.599
0.
0.
7.02
30
995.6
0.618
0.
0.
5.42
40
992.2
0.635
0.
0.
4.31
50
998
0.648
0.
0.
3.54
60
983.2
0.659
0.
0.
2.99
70
997.7
0.668
0.
0.
2.55
80
971.8
0.674
0.
0.
2.21
90
965.3
0.68
0.
0.
1.95
100
958.4
0.683
0.
0.
1.75
油
t
ρ
λ
v
a
Pr
10
898.8
0.1441
0.
6591
20
892.7
0.1432
0.
0.
3335
30
886.6
0.1423
0.
1859
40
880.6
0.1414
9.07E-05
1121
50
874.6
0.1405
5.74E-05
723
60
868.8
0.1396
3.84E-05
493
70
863.1
0.1387
0.
354
80
857.4
0.1379
1.97E-05
263
90
851.8
0.137
1.49E-05
203
100
846.2
0.1361
1.15E-05
160
1.3 設(shè)計總傳熱量和實際換熱量計算
為比熱容，為總體積流量，分別為在油水混合物中油和水所占的百分比，油水混合物溫差，為總的質(zhì)量流量。
實際換熱量Q
0.9為換熱器效率，1.1為換熱余量。
逆流平均溫差計算
逆流平均溫差ΔTn ℃，
其中和分別為和中較大的差值和較小的差值
換熱系數(shù)的初選
在計算中要對換熱系數(shù)K進行迭代，因此現(xiàn)初選換熱系數(shù)K’。
則初選傳熱面積F’
總管數(shù)為，
管程換熱系數(shù)計算
從傳熱學(xué)角度，管程內(nèi)部屬于強制對流換熱。
管程流通面積
管程流速
管程雷諾數(shù)（的數(shù)值是按照1.2中油水混合物定性溫度對應(yīng)查得的數(shù)值）
根據(jù)Re的大小判斷管內(nèi)油水混合物的流動狀態(tài)為層流還是湍流
一般Re>104，即為湍流，Re<104則為層流。
管內(nèi)油水混合物換熱狀態(tài)為湍流換熱
加熱流體時n=0.4，冷卻流體時n=0.3
管內(nèi)油水混合物換熱狀態(tài)為層流換熱
管程內(nèi)換熱系數(shù)
殼程換熱系數(shù)計算
殼程的換熱為自然對流換熱
相關(guān)物性參數(shù)見1.2查表計算所得，g為9.8.
常數(shù)C和n的選取見表2
殼程換熱系數(shù)
當管外為縱向沖刷為L，當管外為橫向沖刷為
污垢熱阻計算
水側(cè)油污
油水混合物油污
塑料導(dǎo)熱系數(shù)
鋼管導(dǎo)熱系數(shù)
傳熱系數(shù)計算
計算所得值和前面1.5設(shè)計選取進行對比，如果一致則即為所求答案，如果不一致，則把計算所得代入1.5，再次計算。
2.0 管板計算
中心管排數(shù)
管間距
管板直徑
管外凝結(jié)換熱
壁面溫度設(shè)定
首先設(shè)定壁面溫度，一般取熱水溫度和油水混合物出口溫度的平均值，tw ℃， 熱水溫度為t ℃，油水混合進口溫度為℃，油水混合物出口溫度為℃。
1.2定性溫度和物性參數(shù)計算
管程外為水，其定性溫度為℃
管程外為油水混合物，定性溫度為℃
根據(jù)表1油水物性參數(shù)表，可以查得對應(yīng)溫度下的油水物性參數(shù)值
一般需要查出的為密度 (),導(dǎo)熱系數(shù)，運動粘度，體積膨脹系數(shù)a，普朗特數(shù)Pr。
表1 油水物性參數(shù)表
水
t
ρ
λ
v
a
Pr
10
999.7
0.574
0.
0.
9.52
20
998.2
0.599
0.
0.
7.02
30
995.6
0.6
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