圆块式石墨换热器传热系数的计算

化工设计通讯第��卷第期!。一∀∀年#月回块式石墨换热器传热系数的计算潘虎∃南京化工学院%摘共本文在&∋∋()一五型微机上做了大量试算,时日刊“化学装置》推荐的“圆块式石,�∗换热器”传热系数+的计葬式作了修正,建立了两个关联式,可供我国同类产品设计和校核之用。为修正+位,特设计了一台模型换热器,选用了一台传热面积为∀,的正规产品作为‘浏试叶象,泪��定−+位。关健饲圆块式石墨换热器.传热系数.换热块.给热系数�前言人造不透性石墨具有优良的耐腐蚀性能,其导热系数约为�//01,·+,远大于碳钢和不锈钢.加上易加工,可设计成结构复杂但性能好的换热元体,成为制作换热器的理年材料之一,本文所讨论的园块式石墨换热器即属此列。目前国内对这种换热器的传热系数+尚无可行的计算公式,给设计和选型带来一定的困难。日刊《化学装置》�234年�/月号中介绍了该型换热器的设计过程。考虑到国内生产的园块式石墨换热器在结构上与之有所不同,为了讨论设计过程应用于国内产品的可行性,本文特设计了一台模型换热器,又选了一台传热而积为5,“的正规产品作为测试对象,侧定了+价,并以实测数据为依据,对该刊+的算式提出6’修正意见∗。结构与公式日刊《化学装置》介绍的园块式石耀换热器结构如图�,其中换热部分系由若干不透性石墨制,沿纵向和横向都开有许多孔的园柱形换热块重迭而成。冷热流体分别走横向和纵向流道,并依次流入下一换热块,各块间均加有聚四氟乙烯垫片,以保证密封。图为换热之一例。物料令飞777礴�矿888门门冶9二曰睁睁尸尸拐∗∗七祠少少∗∗∗∗,∗∗∗∗∗月月,∗∗∗∗∗∗月月,二∗日∗∗∗∗心心∗∗∗∗∗∗阵阵7一甲一一一一一一口口口:::∗∗∗∗;;;叫叫甲沙沙7778,千一呼8一∗∗∗刁刁∗∗∗∗∗∗‘‘,∗∗∗∗∗峭峭∗∗∗∗∗∗于图<园块式石∗墨换热器结构简图<一拉杆.一填料函.4一弹簧.�一石墨封头.∀一换热块.#一钢制外壳由于每两换热块间都留有74,,的间隙,使纵向流道的长度(=与孔释>=之比(=1∃<=大幅减小,从<八了可以在很小的?≅下就达到湍流。对列管式换热器,要?≅%�////才能实现湍流,而这种园块式换热器,只要?≅》4///即成为湍流,在4//Α?≅Α4///为过渡流。日刊“化学装置”介绍的设计过程与列管式换热器相似,即期潘虎园块石墨换热器传热系数的计算流,其对数平均温差必须加以修正。∗4求传热系救�Β�∗�∗�一亏声77‘犷7甲号,气尸甲犷,气尸飞,甲.7一一丁8下丁几���气∋夕���(Χ声Δ≅气∋声图石墨换热块流道Ε一换热块直径.>5一横向流道孔径.>=一纵向流道孔径∗�求传热面积ΒΦ+。△−,Φ90,。∗△:Χ一传热面积,“.Φ一热负荷Γ≅Η<1Ι,+一传热系数ΓϑΗ<1,Κ·Ι∗℃.0一流量ΓΛ1Ι,Μ一比热Γ≅Η<1ΓΛ一℃△:一热载体进出口温差℃,△−,一平均温差℃。求平均温差在无相变的单程换热器中,取对数平均温差为平均温差。�∗�Ν∗一共升护Ν8声∗8⋯⋯∃�%’Ι≅∃5%’ΙΛ式中ΟΠ<Θ∃=%一纵向流道侧给热系数Γ≅Η<1,Ο一Ι一+,ΙΘ∃5%一横向流道侧给热系数Γ≅Η<1,盈·Ι·+云Ι。∃∋%一纵向流道侧污垢系数Γ≅Η<1,“·Ι一+,Ι≅∃5%一横向流道侧污垢系数Γ。Η<1,“·Ι·+,ΙΛ一石墨系数Γ。Η<1,“一Ι∗+,其中石墨系数ΙΛ相当于列管换热器的导热系数Γ与管壁厚Ρ之比Γ1Ρ,应由实验测得。又,纵、横向流道的给热系数ΙΘ∃=%、ΙΘ∃5%与列管换热器一样,由?≅、∋Σ和ΤΥ计算,并与流动状态有关。∗4∗�湍流时∃?≅%4///%岁二。·。ς?一∋·‘∃众%。’Ω,‘。4。ΞΧ·····················⋯⋯拈流时∃?≅《4//%呼式叙△−,9△−Π一△−ΟΙ�∗>Γ。∗3#∃?·=Σ·是%Ψ△−△−ΞΧ·····················⋯⋯∃%∃艺、。”‘、林,,∃4%∗4。4过渡流时∃4//Α?≅Α4///%一一吸/一·�一,+式中Ο△−<一热流体进口端温差℃.△−Κ一热流体出ΠΟ<端温差℃。由于逆流时的对数平均温差较大,故无特殊需要,都设计成逆流操作。对于多程换热器,因同时存在逆流和并式中‘·‘5=少∃贵%。“‘〔∃告%‘4�一∃>1(%告ς//∃?≅一4//%〕Χ∃�%化工设计通讯��卷>‘孔胫两‘孔释(一流道长度,,Σ?。一雷诺准数,∋,叫普共特准数,1产一—一粘度ΓΛ1,‘Ι.林,一壁温下的粘度ΓΛ1,一Ι.五。一导热系数ΓϑΗ<1,·Ι∗℃,Ι,一给热系数∗Γ呼�1,“·Ι·℃,争,安全系数。4’舞验与结果设计7台换热器主要是传热系数+的计算,∗为此,’本文对两台同类型石墨换热器的传热系数+进行了测定,测定用换热器结构见图4‘模型换热器的换热块见图�,5,“换热器的换热块见图∀。侧试在传热实验台上进行,热载体为热水—冷水,采用固定一种热载体流量,改变另卜种热载体流量的方式,作多点测墨。’所得数据按+二七厂∗6Φ,山。二�∗Ψ、二、子尸一下下不月确口6卞Σ识,六、、口习Θ、皿且,Σ。艺么�并回归整理成+一Ζ曲线,如图#7�//�修正公式、、、、ΣΣΣ,尸护护日日日日日日日日日日⋯⋯⋯⋯代洲曰曰曰曰曰曰曰曰介介介介介<<<<<<<<<<<<<<<丫丫丫丫丫ΩΩΩΩΩΣ,尸7月月““““卜卜ΩΩΩΩΩΩΩΩΩΩΩΩΩΩΩΩΩΩΩΩΩ盒盒盒盒盒<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<一[[[口口ΩΩΩΩΩΩΩΩΩΩΩ<一∗8一」」」」」一一一一一一一一一一一一一一一一一∴∴∴∴∴∴∴∴∴∴∴人∴又叫叫叫叫叫六六六六六六六六,芍芍趁趁趁趁趁趁凶凶人人人人人人人人人人人人人人人人∴丫川川[[[训训训训训[卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜冲冲娜娜娜娜娜娜∗888一ΩΩΩΩΩ∴∴∴∴∴∴∴∴∴∴∴∴、∴∴∴∴∴∴∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗8一」」」眯眯眯眯眯眯肠万扮考考考(((((((((Σ一7一‘88一一,,,⋯⋯⋯只只只魂魂、夯夯夯夯∗只犷丫勺“刁刁刁丈丈丈丈丈丈饭饭饭饭饭饭饭饭饭饭饭饭饭饭]]]]]、、、、、、、<8一8一」」」之之之之之之之之之之之之之之之之之之之勺勺勺勺勺勺勺勺勺火少界界界丁丁丁丁丁丁李李李李(∗66<<<<<<髯髯髯髯髯髯髯髯髯髯髯髯髯髯髯髯髯髯髯髯价价价价价价价价价价价价∴,冷长888ΩΩΩ[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[于于于于于于于于州月月月匕匕匕匕匕匕匕匕只火丫〕〕〕吮吮吮吮巴,二二Ο二二(((((((���������∴∴∴∴∴一一一一一一一一一一一一一一一一一妻妻妻ΩΩΩΠ一8,一二‘二兰兰兰亩亩亩亩亩亩亩Ω一一一一一一一一一一一一[[[[[[[[[[[[[[[⊥、丫不不不卜卜卜卜卜卜卜卜一888一[[[[[丫丫丫丫丫丫丫丫Ξ少必必必尔尔尔尔尔尔尔尔尔尔尔尔尔尔尔只矛矛矛一一一一刁刁刁刁刁刁刁刁刁刁主主主主主主主ΘΘΘΘΘΘΘΘΘΘΘΘΘΘΘΘΘΘΘΘΘΘΘΩΩΩΩΩΩΩΩΩΩΩΩΩΩΩΩΩΩΩ一一一一一一一一一一一一一一一一一一ΘΘΘΘΘΘΘΘΘΘΘΘΘΘΘ区艺入茎茎茎苏苏苏苏苏苏苏苏苏苏苏苏琴盯盯盯尾尾尾尾尾尾尾尾尾尾尾尾尾尾尾尾尾尾尾尾尾海验证日刊《化学装置》中+的计算公8图4芬园块石墨换热器简图式,将测试时的原始数据∃流量,温度等%,‘一封头.一换热块.4一外壳.�一垫片.卜代入�式进行计算。其中,取纵、横流道两挡板侧的戒访亏垢系数�!∀∀∀∀#∃〔%“&∋()∗石墨系数+,取石墨的导热系数&−&!.∀∀(∋%&/与纵、横流道间的垂直距离0之比&∋0,由图#及图1知,模型换热器的&∋0!22322声%名换热器的&∋0!∃∀∀∀∀4对水,取‘华丫”‘!,,安全系数暂取5!,,模、林,,,666666一,6型痪热器纵向流道的78∋98二..,横向流道的7:∋9:!;∃1,:%名换热器纵向流道的78∋98!!.2<,横向流道的7:∋9:!∃21。计算结果整理成=>?曲线,如图;>.∀。可见计算结果与实测值偏差较大,本文在≅ΑΑ7Β一)型微机上做了大量试算,对给热系数+Χ的算式作了修正,建议按下式关联、这样计算所得的=值才能与实测结果比较一勿合,算图;>.−/。#.湍流时−�Δ/2−/∀∀/&9!。·∀2Ε�Φ3·碑−劲。一······························,··⋯−1/期潘虎圆块石墨换热器传热系数的计算#4⋯⋯,,����ΒΒ」」(ΒΒΒΒ眨眨眨眨眨眨眨眨眨眨眨眨眨眨眨眨眨眨眨义义丈次闷闷以匆匆匆%一一乡乡乡乡乡乡乡乡乡乡乡乡乡乡乡乡乡乡乡777户∗∗∗⋯’⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯于于甲甲了Σ气气尸,7叮7∗∗∗∗∗∗∗一’又又〕一ΟΟΟΒΒΒΒΒΒΒΒΒ三三乌之之77777777777777777二二乡乡乡乡乡888乡乡乡乡乡乡飞飞飞飞飞飞篆篆篆篆篆篆篆篆篆篆___________一下下(((((((((((((一、、、⎯⎯⎯(((一石石””Ω∗∗∗卜卫一一一一沪沪沪勃勃勃勃中中中1<�������图�模型换热器的换热块#�化工设计通讯�.卷枷双口于体8“一一口后一司‘一7(一一七一哪班妙⎯ΠΔ乃α图#模型换热器的+7β曲线注图中β=、β5分别为纵、横向流道内的流速,下同。气介睁翔翻咭脚,卜Β、,,7夕少一‘竺Ο奋∗8∗7一7卜一一7∗一户厂ΠΚΕ;<<;>1Ε/Ε尹户产卿胭汹柳卿卜狱∗飞会α祝脚如田一一(一一一一一上一一一二一一一一匕一一一目匕一一一一习(8一6一一一7一土一一一一一(7一一//�口3叼夕乙/�∗��,�∗弓价喃6刃岭夕之叹了口�叼夕叼办,图ς∀,换热器的+7β曲线之一期潘虎园块石墨换热器传热系数的许算#∀及二斗聋入口卜χ乡七汤加6阅一一(一一一匕一斗8一‘一67一6一一司‘一‘匕一目一一‘一7‘邵挥岁冲。沙夕次,从卿1夕伪知,之留口闷己∀∗�工程上换热器很少在粘流下运行,因此本文未作 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 。∀∗目前国内生产的园块式石咫换热器,流道的(1>多在�/7之间,与本文测试的两台同类换热器相近,故文中经修正的公式可以满足设计和选型的 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 。∀∗4∃%、∃�%式中的安全系数Χ,在公式修正时已作了考虑,不再另行讨论注Ο�〔ΓϑΗ<1,“一Ι∗℃〕二�∗�#4伽Π<,侧广抑汹柳图3∀,换热器的+7?。曲线注∃?≅%δ9∃δ≅%Χ弃扎衣砂矛认材的?。大致相等的条件下进行测试。吟_夕了ς爪1场口口Π己欢弓‘、李夕∀以乡夕,夕夕哈⎯。乃Ο图�/5,“换热器的+7β曲线之二�∗过渡流时∃4//Α?≅Α4///%__<_(<<卜曰阵曰日曰日_�卿卿卿柳加柳卿伽如加冷�爪乃图!∀#“换熟忍的∃%&曲线之三嚼二∋,·‘()汉粉。”‘〔∗一劫去弄+,·−,∋一∗./0,“夕122∗34一−。。5〕尸····································⋯⋯∗65符号意义同前。除个别点外,∃值的偏刻、于,27,能够满足工程设计的要求。〔8/#∋9∃〕,,〔:4;/#9〕,9℃〕<,9,6−〔8/#9∃〕=,〔:>;?/:≅炭·℃〕<Α9,Β6Β丫,犷、含〔/:(9∃〕,,参考文做Χ化学装置∗日59,!Β−∋尾英英朗∗日59热交换器设计手册9石油化工出版社,,2ΒΑ−上海化工学院等9化学工程第一册9化学工业出版社,,!只飞