换热器设计说明书_换热器类型选择_冷凝器的设计(6)

由于冷凝器常用于馏过程，考虑到精馏塔操作常需要调整流比，同时还能兼有调节塔压的作用，因而应适当加大其面积裕度，按经验，其面积裕度应在30%左右该冷凝器的实际传热面积为该冷凝器的面积裕度为传热面积裕度合适，该换热器能够完成生产任务。2.4.3.6 壁温核算核算壁温时，可按以下近似计算公式计算（2-24）式中：，——分别为热流体侧和冷流体侧的管壁温度，；，——分别为热流体和冷流体的平均温度，；，——分别为热流体侧和冷流体侧的表面传热系数；，——分别为热流体侧和冷流体侧的传热面积，；，——分别为热流体和冷流体的污垢热阻，根据公式（2-24），求得管壁温度管外侧冷凝膜温为：这与假设温度差距不大。传热管壁温为：2.4.3.7 压降校核列管式冷凝器允许压降见表2-4。表2-4 列管式冷凝器允许压降操作压力/Pa 允许压力/Pa管程壳程允许压降计算管程压降管程流体的压降等于流体流经传热管直管压降和冷凝器管程局部压降之和，即（2-25）式中：——摩擦系数；——局部阻力；——壳程数；——管程数；——管程总压降；——结垢校正系数，可近似取1.5。其中，直管部分的压降和局部压降可分别计算如下：（2-26）（2-27）式中：——摩擦系数；——传热管长度，m；——传热管内径，m；——管内流速，；——流体密度，；——局部阻力系数。

式（2-26）中的阻力系数一般情况下取3.取碳钢的管壁粗糙度为0.1mm，则，而，于是对的管子有。管程流体的压降：故, 管程压降在允许范围之内。计算壳程压降用埃索法计算壳程计算壳程压降：（2-28）式中：——壳程总压降，；——流体流过管束的阻力，；——流体流过折流板缺口的阻力；；——壳程结垢校正系数，液体取1.15，气体取1.0——壳程数。其中（2-29a）（2-29b）式中：——横过管数中心线管的根数；——折流板数目；——折流板间距，m；——冷凝器壳程内径，m；——壳程流体横过管束的最小流速，按流通面积计算，m/s；——管子排列形式对阻力的影响，正放形斜转时取0.4，正三角形时取0.5；——壳程流体摩擦因子，。流体流经管束的阻力, , F 0.5；；因为壳程内存在气体和液体，则以50%汽相的分率来计算壳程流体流速及其雷诺数分别为：流体流过折流板缺口的阻力总阻力在允许范围之内。2.5 冬季因素考虑考虑到冬天冷水进口温度降低，假设进口温度为C，出口温度为33C，则以上所需实际换热面积更改。循环水的定性温度：入口温度为，出口温度为冷却水的定性温度为两流体在定性温度下的物性数据如表2-5。

表2-5 冷却水在定性温度下的物性数据物性流体 温度℃ 密度kg/m3 粘度mPa·s 比热容kJ/ kg·℃ 导热系数W/ m·℃二甲胺蒸汽冷凝器汽化潜热量为冷流体吸收的热量平均传热温差平均温差所以根据公式（2-10），（2-11）有管子规格，L 9m。管束排列方式：正三角形排列。一壳程管程据之前计算知而实际面积则其面积裕度为：面积裕度过大。因此考虑夏冬季得差异，取水的进口平均温度为C，冷却水的出口平均温度为38C进行计算。循环水的定性温度：入口温度为，出口温度为冷却水的定性温度为两流体在定性温度下的物性数据如表2-6。表2-6 冷却水在定性温度下的物性数据物性流体 温度℃ 密度kg/m3 粘度mPa·s 比热容kJ/ kg·℃ 导热系数W/ m·℃ 冷却水 33 994.7 0.757 4.174 0.6232.6.1 估算传热面积2.6.1.1 热流量2.6.1.3 平均传热温差2.6.2.1 管径和管内流速选用较高级冷拔传热管（碳钢），取管内流速。2.6.2.2 管程数和传热管数可依据公式（2-5）确定单程传热管数按公式（2-6）计算，单程所需的传热管长度为现取传热管长l 7.5m，按公式（2-7）则该换热器的管程数为传热管总根数管子规格，L 7.5m。