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固定管板式换热器设计+CAD图纸(7)
(2-7)
其中 ——管程所需流通截面面积, m2, ;
——管内径,m。 。
则
管长的计算公式:
(2-8)
其中do——管外径,m;
n——每程管数;
A——传热面积,m2。
则
由于传热管过长,采用多管程结构。取标准管长4500mm,则管程数Np=9.4/4.5=2
那么,换热器的总传热管子数N=89x2=178根[5]
2.2.2 平均传热温差校正及壳程数
平均传热温差校正系数公式:
(2-9)
(2-10)
其中T1,T2——煤油的进出口温度,℃;
t1,t2——水的进出口温度,℃。
则
[5]
图 2 1
按图2-1可查ε=0.92
平均传热温差公式:
(2-11)
其中 ——平均温差,℃。
则 ℃
因为ε>0.9,设计为单壳程较合理。[2]
2.2.3 传热管排列和分程方法
由于管子数较多,分为两管程,每程都采用等边三角形排列,而各程相邻管排间,为便于安装隔板(采用多管程,需在管箱中安装分程隔板),则采用正方形排列,即组合排列法。
具体排列方法如图2-2所示。
图 2 2
管间距公式:
t=1.25do (2-12)
其中do——管外径,mm。
则t=1.25x25=31.25mm,取标准值t=32mm。
最外层管中心至壳体内表面的距离最少应有 。
此外,管程为多管程时,隔板槽要占有管板部分面积,当管径为25mm时,隔板槽两侧管心距为44mm。
管束分程通常采用平行和T形方式。根据经验,跨程温差最大不得超过28℃,故程数小于4时,采用平行的隔板较为有利,具体如图2-3。[5]
图 2 3
2.2.4 壳体内径与壁厚
⑴壳体内径公式:
(2-13)
其中nc——横过管束中心线的管数,管子按正三角形排列时,nc=1.11 =1.11 ≈15,N是总管数;
Di——壳体内径,mm;
t——管间距,mm,t=1.25do=32mm;
e——管束中心线上最外层管中心至壳体内壁的距离,mm。 通常e=(1~1.5)do 。
则
壳体内径按标准系列尺寸,可圆整为600mm。
长径比L/D=4500/600=7.5
固定管板式换热器的长径比一般为6~10,所以该长径比合理。
⑵壳体壁厚
表格 2 2
壳体外径/mm 325 400,500,600,700 800,900,1000 1100,1200
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