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2024年5月23日发(作者：)
硝基苯产品的列管式换热器设计书
计算准备
硝基苯的
硝基苯入口温度
硝基苯出口温度
水的入口温度
水的出口温度
碳钢管内径di
碳钢管外径do
管内流速
壳程定性温度T
管程定性温度t
初始条件
400000000
45662
130
40
28
36
0.02
0.025
0.5
85
32
kg/年
kg/h
℃
℃
℃
℃
m
m
m/s
℃
℃
0.011136m3/s
管截面积0.000314
周长0.062832
85
℃下硝基苯有关物性参数
密度ρo1139
定压比热容Cpo1590.0425
导热系数λo0.124575
黏度μo0.0008275
32
℃下水有关物性参数
密度ρi
定压比热容Cpi
导热系数λi
黏度μi
kg/m³
J/(kg·℃)
W/(m·℃)
Pa·s
密度ρi
定压比热容Cpi
导热系数λi
黏度μi
995
4174
0.6214
0.00068294
kg/m³
J/(kg·℃)
W/(m·℃)
Pa·s
密度ρi
定压比热容Cpi
导热系数λi
黏度μi
计算总传热系数
⑴热流量Qo
⑵平均传热温差Δt′m
进口传热温差
出口传热温差
⑶冷却水用量qmi
冷却水用量vmi
⑷总传热系数K
假设 K
6534421232.9
1815117.0
30
102
4
195688
0.054631
465.0
J/h
W
℃
kg/h
m3/s
W/(㎡•℃)
计算传热面积
Sˊ
安全系数
S
129.0
1.15
148.4
㎡
㎡
工艺结构尺寸的计算
⑴管径和管内流速
管内流速ui1
⑵管程数和传热管数
ns348
L7
取管长L6
管程数Np1
总根数N348
⑶平均传热温差校正及壳程数
11.25
R
校正系数
0.08
P
由图标可得ψΔt0.92
平均传热温差Δtm28
⑷传热管排列和分程方法
管心距a0.032
横过管束中心线的管数n23
正三角排列管数397
拉杆占用的管数6
管程隔板占用的管数0
弓形部位的管数42
实际的管数433
⑸壳体内径
0.7000
管板利用效率
壳体内径D0.8002
⑹折流板
切去圆角高度h0.2000
折流板间距B0.16
折流板数Nb39
⑺接管
硝基苯流速u1
壳程接管内径d0.119
循环水流速u1.5
管程接管内径d0.215
m/s
根
m
m
管程
根
1/R
PR
℃
m
根
根
根
根
根
根
0.088889
0.88
11
取值范围（4～
m
m
m
块
m/s
m
m/s
m
0.8m
m
m0.15
0.12m
换热器核算
⑴热量核算
①壳程对流传热系数
当量直径de
壳程流通截面积So
壳程流体流速uo
雷诺系数Reo
普兰特准数Pr
αo
②管程对流传热系数
管程流通截面积Si
管程流体流速ui
Re
普兰特准数Pr
αi
③传热系数K
d0/diαi
0.020
0.02625
0.424
11678
10.56
800
0.10927
0.500
14568
4.59
2815
0.0004
m
m
m/s
粘度校正
W/(㎡•℃)
㎡
m/s
0.95
W/(㎡•℃)
Rso
1/αo
bdo/λdi
Rsid0/di
K
0.0002
0.0013
0.0001
0.0002
464.0
W/(㎡•℃)误差%0.21%good
④传热面积S
S140.52
Sp161.6
面积裕度H15.008%
⑵换热器内流体的流动阻力
①管程流动阻力
Ns1Np1
查莫迪图得λi0.037
ΔP11380.3
ΔP2373.1
∑ΔPi2016.4
②壳程阻力
Ns1Ft1
fo0.5910
ΔP′127865
ΔP′212491
∑ΔPo40356
㎡
㎡
Ft
W/m·℃
Pa
Pa
Pa
F
Pa
Pa
Pa
裕度检查
1.15
压力降检
0.5
压力降检
Good!
Good!
Good!
计书
80
1144
1579.89
0.1255
0.00087
100
1124kg/m³
1620.5J/(kg·
0.1218W/(m·
0.0007Pa·s
3040
995.7992.2kg/m³
41744174J/(kg·
0.6180.635W/(m·
0.0006530.000802Pa·s
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