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4.2.2設(shè)計例
日期:2022-01-07 09:07:49點(diǎn)擊:194
4.2.2設(shè)計例
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)計計算方法。
例
4. 2.1
設(shè)計一臺空氣冷卻器,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
c
p
=
4.
2
kJ/ (kg •℃
)。
解首先,進(jìn)行初步設(shè)計。
(1) 由管內(nèi)介質(zhì)的給定參數(shù)計算熱負(fù)荷。
(2) 選擇空氣的設(shè)計氣溫。
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)計選擇
=
16
℃
作為設(shè)計入口氣溫。
(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
m
2
o
實取迎風(fēng)面質(zhì)量流速為
(8) 翅片管參數(shù)的選擇和計算。
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。
翅化比的計算:
單翅片外表面積
翅片間裸管面積
1
個節(jié)距內(nèi)翅片管外表面積
1
個節(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,取管束縱向為
4
排管
空冷器總傳熱面積
翅片管總根數(shù)
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