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4.2.2設(shè)計(jì)例

日期:2022-01-07 09:07:49點(diǎn)擊:173

4.2.2設(shè)計(jì)例
下面針對管內(nèi)是單相流體的情況,舉例說明空冷器的設(shè)計(jì)計(jì)算方法。
4. 2.1設(shè)計(jì)一臺空氣冷卻器,用于由某設(shè)備排岀的熱水的冷卻。
已知,熱水流量:
=130 t/h = 36. 1 kg/s;熱水壓力為0.5 MPa;熱水進(jìn)入空冷器溫 度:;熱水流出空冷器溫度:,取水的平均比熱容cp = 4. 2 kJ/ (kg •℃)。
解首先,進(jìn)行初步設(shè)計(jì)。
(1) 由管內(nèi)介質(zhì)的給定參數(shù)計(jì)算熱負(fù)荷。
(2) 選擇空氣的設(shè)計(jì)氣溫。
首先,根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀筚Y料,日最高氣溫的年平均值為15
,考慮一定的安全系數(shù),本 設(shè)計(jì)選擇=16作為設(shè)計(jì)入口氣溫。
(3) 選擇空氣的出口溫度和空氣溫升。
空氣的出口溫度要低于管內(nèi)介質(zhì)的出口溫度40
設(shè)計(jì)選擇空氣出口溫度為=34℃,比水的出口溫度低6 ℃空氣溫升為。
(4) 空氣流量確定,由熱平衡式
(5) 迎風(fēng)面空氣質(zhì)量流速的選擇。
(6) 空冷器所需總迎風(fēng)面積。
(7) 翅片管束的尺寸及數(shù)目。
選擇:管束長度L=12.0 m,寬度W=3.0 m,則單個(gè)管束迎風(fēng)面積:
o 迎風(fēng)面上管束數(shù)目,選取M =6,則總迎風(fēng)面積為F=36 mx6 m = 216 m2 o
實(shí)取迎風(fēng)面質(zhì)量流速為
(8) 翅片管參數(shù)的選擇和計(jì)算。
基管尺寸:
基管材質(zhì):碳鋼3078;翅片外徑:50 mm翅片高度;12.5 mm翅 片厚度t = 0. 5 mm;翅片節(jié)距0 = 2.3 mm 翅片材質(zhì):AL;加工方式:鋼/鋁軋制復(fù)合翅 片管。
翅化比的計(jì)算:
單翅片外表面積
翅片間裸管面積
1個(gè)節(jié)距內(nèi)翅片管外表面積
1個(gè)節(jié)距內(nèi)的光管外表面積
翅化比:
(9) 翅片管束的參數(shù)選擇和計(jì)算。
翅片管橫向管間距
=56 mm;考慮管束的邊框?qū)挾葹?strong>2x100 mm;橫向管排數(shù)= (3 000-200)/56 = 50排,考慮到管束為叉排(錯(cuò)排)排列,取=48排。
(10) 傳熱面積的確定。
翅片管有效長度
單支翅片管有效傳熱面積(以基管外表面為基準(zhǔn))
單排翅片管傳熱面積
單管束傳熱面積,取管束縱向?yàn)?strong>4排管
空冷器總傳熱面積
翅片管總根數(shù)
 

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