列管式换热器的设计与计算

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-07-02 原文发表:2007-07-02 人气:5

马云霞
(国家粮食储备局郑州科学研究设计院，河南郑州450053)
目前，粮食干燥作业中多用列管式换热器，这种换热器结构简单，制造容易，检修方便。干燥行业中，换热器的热介质是烧烟煤与无烟煤混合燃料产生的高温烟道气。在管内流动，冷介质是空气，在管外横向冲刷管子流动。
1 换热器的设计步骤与计算
1 换热器的设计步骤与计算
1．1 给定的条件
(1)热流体的入口温度t1' 、出口温度t1"；
(2)冷流体的入口温度t2' 、出口温度t2"；
(3)需要换热器供给的热量Q。
1.2 计算步骤

热平衡方程式是反映换热器内冷流体的吸热量与热流体的放热量之间的关系式。由于换热器的热散失系数通常接近1，计算时不计算散热损失，则冷流体吸收热量与热流体放出热量相等，热平衡方程式中的热量Q是烘干机干燥粮食所需要的热量，换热器换出的热量必须等于该热量。
(2)计算平均温度差△tp
换热器进出口两处流体的温差分别为△t' 和△t"

定性温度为流体主体温度在进、出口的算术平均值；受热时b=0．4，冷却时b=0．3。

2 在粮食干燥行业中。换热器通常是分三组立式安装，下面举一个干燥行业中的具体示例分析
2．1 已知条件及流程

换热器的管子是φ40x2的无缝管，烟气走管内，空气走管外；假定前面烘干塔热量衡算知道，需要热量296x10（4）kcal／h；
2．2 求热交换工艺参数

所需管子根数n3

调整后数据如表2所示。

3 小结
从以上计算可知，在粮食干燥行业中，通过烘干机的设计计算得出烘干粮食所需的热量之后，再通过一系列的热量衡算和一系列的参数选择，所需列管换热器的传热面积及管长等其它尺寸是不难确定的。不同的选择有不同的计算结果，设计者作出恰当的选择才能得到经济上合理、技术上可行的设计，或者通过多方案计算，从中选出最优方案。近年来依靠计算机按规定的最优化程序进行自会寻优的方法得到日益广泛的应用。

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