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指型管式换热器传热平均温度差的计算
2015年04月10日 08:25 中国换热器网
  1摘要探讨桁型管式换热器有热损失时平均温度差的计算分析了指型管式换热器内流体温度的变化关系,推导出了指型竹式换热器的计算方法。  指型管式换热器是种较特殊的换热器,它度差计算过程,包括6个步骤,需查2个关联。  笔者通过分析指型管式换热器内流体温度的变化关系,明确了有热损失时平均温度差的计算,并推导出种新的计算方法1推导过程指型管式换热器,在流化床层中换热1.  1内筒;2环隙3堵头内筒内流体温度从升至环隙中流本温度从升至,环隙流体向内筒传递的热量即是内筒内流体吸收的热,即假设流体比热0为常数,流体主体向冷流体传递的总热量为0=7,则环隙流体向内筒传递的热量,是的个分数,用9示。  可见,可以把环隙流体向内筒传递的热量以看成是流体主体向环隙流体传热过程的热损失。  通过指型管式换热器外壁面传递的热量为,传热平均温度差为i.i考虑热损失时的传热计算在必须考虑热损失时的传热计算,文献23未予明确。现推导如下。  任取微元面积似,冷流体在环隙中温变为,冷流体在环隙中吸收的热,及=0流体主体向环隙传递的热为令则又故收稿日期2000系讲师,主讲!无机物工艺学;化学反应器等课程对上式积分得即对整个换热过程进行热量平衡计算得Q于是1.2关于的计算首先分析内筒流体与环隙流体的温度变化情况。内筒流体与环隙流体的温度变化2所若没有通过内筒壁面的传热,床层向环隙流体传递相同的热量,会使环隙流体由升温至3,G=CMU3t=OWt2q,SS=;2+0;并且流体由1至3的变化为直线即。线若流体由至的变化认线为直线,则流体由至;2的变化即45线也为直线。不难看出,此时环隙流体向内筒流体传热的平均温度差为通常线为曲线,则。4衫线也为曲线。若把4线叠加到。45线上,得到的复合线即是4线。可见此时的平均传热温度差为3,2,即为,2,2.所以环隙流体向内筒流体传热的平均温度差为筒壁面积。  传热系数,有人=所以设4外为指型管式换热器外壁面与流化床换热面积,并假定内筒和环隙的长度相同,有。4外。4内=心1所以。4外考虑到般情况下,指型管式换热器与流化床层的换热属气膜控制,即外壁面与流化床层的传热系数叫较小,=叫。根据传热公式有比较式4和式5,则由式1得又故4人考虑到般情况下环隙流体流速小于内筒流体流速,环隙流体的传热系数,小于内简流体的2结论通过以上推导可知,计算指型管式换热右!用试差法。计算步骤如下1假定值,记为么值;比较,值与4值,若相对误差较大,重新假定,值;若相对误差较小如相对误差小于0.则么,值即为传热平均温度差。  丁12重新假定337尺,得士6= 3计算示例丙烯氨氧化流化床反应器中,原料气进口温度为4231反应温度为743,浓相段可回收的热量为309.8,10幻外,利用这些热量生产588.6灯3饱和蒸汽,进水温度为348,出口汽水混合物温度约为4321.在浓相段设置指型管式换热器,轴线装在距反应器中心25半径处即尺=0.4,指型葚管的外管为763内管为322.求此换热器的传热面积基本的数值区间判断。  赵杰民主编。基本有机化工厂装备。化学工业出版陈敏恒主编。化工原理。华东化工学院出版社,1989.  3j姚玉英。化工原理。天津科学技术出版社。1999.  4施湛青主编。无机物工艺学。化学工业出版社,1981.  审稿周玉明编辑米盛
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