开云网站登录全站:横纹管换热器的规划核算办法pdf

  横纹管换热器的规划核算办法 江楠1张术宽1俞惠敏2 摘要奉文舟绍了，横载管管壳式按热器的规划计髯_办法，并与光管换热{蓦}进行T比较，为工程规划供给 了参阅。 主题词 横致管换热器规划核算 l 前语 横纹管是七十年代中期呈现的一种高效换熟器元件，可以在泵功率不添加的情况下，显著地强化 管内单相流体的传热效果。且它加工简略，用一般圆管作毛坯，通过简略的滚轧而成。其管子轧制前 后管端外径不变(轧制后的内径比光管约小2m)，然后可以确保在不改动管壳式换热器现有安装技能 的前提下．安装制造成新式高效的横纹管换热器。因而，在国表里化工、石油、动力等职业引起广泛 的注重．并已在石油燎制．石油化：[等设备中得到运用。 因为横纹管换热器仍处于研讨阶段，还来规范化和标准化．因而不少运用单位对横纹管的传热与 阻力核算不熟悉，影响和阳碍r这种强化传热管的推行运用。本文掇据国表里豹有相关的资料，介绍横致 管管壳式换热器的规划核算，并与光管换热器进彳亍了比较，其成果可供工程参阅。 2 横纹管的结构与强他传热原理 横纹管是以一般光管为毛坯，经简略滚压在管外壁滚轧出与管子轴线笔直的凹槽，一起在管内壁 构成一圈圈突起的环肋。详细结构见图I，横纹管的表里外表积比相同尺度的光管约大15、20％。横纹 臀的强化传熟的机理为：当管内流体流经横向环肋时，管壁跗近构成轴向涡流，添加了流体边界层的 扰动，使边界层别离，然后使流体传热强化。当涡流行将消失时，流体又流经下一个横向环肋，因而 不断地发生轴向涡流，坚持了接连安稳的强化效果。此外，因为涡流首要在管内壁邻近构成，对流体 纳干流影响很小，所以不会发生流体主体无谓的能量损耗，所阻攒纹管的流体阻力较相同节距和槽深 的螺旋槽管要小的多…”1。 3 运用场景规模与最佳参数 l横纹管首要用来强化管内单相流体的传热，在相同的流速下贱阻比单头螺旋槽管要小，传热 救果要好。它首要靠界面湍动的加强来进步给热系数，因而，晟佳参数规模为“1： 0．03h／d0．04，l,OiP／h25 2横纹管对管制外沿轴向活动的单相流体也有强化传热效果，管外首要靠窄的凹槽使边界层不 断断开．对流体的扰动较小，跟着Re的增大．流体的扰动加强．传热功能添加。管制外的最佳参数为 0．22P／d。0．25，0．93(d．／d。O．94 3当横纹管水平放置日寸，可强化管外燕汽的冷凝传热，因横纹有利于管子外表冷凝液集中于槽 底扫除，然后使传热面液膜减薄。 4 规划办法 横纹管换热器与一般管壳式换热器结构根本相同，仪换热管由光酱换为横纹管罢了，其规划办法 及过程也完全相同。依据传热根本方程式： 一42— 1)=：Kt^”△t， j) 式中：0一传热量，w K一总传热系数．Ⅳ／m2·0c A一传热面积．m2 △t．一传热对数均匀温差，”c 其间传热系数K为 (2 上+肪+(二+月f×二蔓)+足w 小≯弼币ad 髓， 月i 武中： a。，a，一分别为管内，外膜给热系数．w／m2·℃ R。Ri～分别为管内，外垢层热阻，矿·口c／W I}’一管金属热阻，一·。c月 Aa一管外有用传熟面积．m2 ^，一管内有用传热面积，舻 4．1 横纹臀膜给热系数 m训一％y’ 铲(1+业拿鱼)[3—2e‘∥”h 3 当d／dI_0．88’0．98．Pldl_0．8’2．5时 33、1．3)1％ ∞ 吲1+骂笋删3％-16．33)／d／d,舭33％。7 式中：Re一雷诺数： 5 k一流体均匀导热系数，w／一·oc a。。一润滑管的给热系数，w／m2·ac 其他符号见图1 图l横纹管 一!竺。 口。：1+0．6(1-e-35NXI一口{玲”)．吒5 一43— 式中：h一横纹管删槽深度，m#(见罔1) d。～壳侧的当量直径．111：可近似取管子外径。 a．r润滑管管制的给热系数，w／一·4c： s一管子问的中心距．111： dr一管予的外径，m。 4．2 管金属的热阻 管金属热阻的根本公式为： 月。：鱼旦 6 A。-五 式中： 6一管予壁厚，m： x一管子资料的导热系数，llt,*2·nc： A。～管子内面和外面的对数均匀传热面积．111 ^．=n·n(ds—dj)·1／In(d,／d。) n～管子的根数： I一管予的有教K度，m．． 4．3 横纹管的压力降 管内流体的压力降为直管部分与管箱中流体回弯部分囚冲突引起的压力降之和．即： AP=APf十a艮 (7 式中： △n、△Pj一分别为横纹管直管及回弯管中因冲突引起的压力降，Nlm2。其核算与光管换 热器相同，仅其巾的冲突系数f不同罢了。 对管内的气体和液体，Re=i0。～4x106，Pr=O．7～50， 当a／dFo．9、0．98

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