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立式热虹吸式再沸器设计
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再沸器
- 再沸器
| 再沸器的选用 | 立式热虹吸式再沸器 | ||||||||||
| 壳程 | 水蒸气 | 冷凝温度 | 70 | ℃ | |||||||
| 潜热rc | 2334 | kJ/kg | 热导率λc | 0.668 | W/(m*K) | P | 1933000 | ||||
| 黏度 μc | 0.4061 | mPa*s | 密度ρc | 997.81 | kg/m3 | ||||||
| 管程 | 釜液 | 温度 | 6.03 | ℃ | |||||||
| 潜热rb | 279.23 | kJ/kg | 液相热导率λb | 0.0907 | W/(m*K) | ||||||
| 液相黏度 μb | 0.0566 | mPa*s | 液相密度ρb | 450 | kg/m3 | ||||||
| 液相比定压热容Cpb | 3.428 | kJ/(kg*K) | 表面张力σb | 0.0027 | N/m | ||||||
| 汽相黏度μv | 0.0005 | mPa*s | 汽相密度ρv | 30 | kg/m3 | ||||||
| 蒸汽压曲线斜率(△t/△p)s | 0.000181 | m2*K/kg | 蒸发质量流量Db | 7.2313 | kg/s | ||||||
| 估算设备尺寸 | |||||||||||
| 传热温差△tm | 63.97 | ℃ | 传热系数K | 800 | |||||||
| 再沸器热流量Q | 2019195.899 | W | 传热面积Ap | 39.45591486 | m2 | ||||||
| 传热管规格(外径d0) | 38 | mm | 厚度δ | 2.5 | mm | 长度L | 2.6 | m | |||
| 传热管数NT | 127.1174897 | 132 | 管心距t | 47.5 | mm | b | 12.63803782 | ||||
| 壳径Ds | 652.1007966 | 600 | L/Ds=5 (4-6) | 4.2 | |||||||
| 进口管直径Di | 200 | mm | |||||||||
| 出口管直径D0 | 300 | mm | |||||||||
| 传热系数校核 | |||||||||||
| 显热段传热系数KL | 传热管出口处汽化率xe | 0.22 | 循环流量Wt | 32.86954545 | kg/s | 管内流通截面积Si | 0.112899415 | ||||
| 1 | 传热管内质量流速G | 291.1400861 | kg/(m2*s) | 雷诺数Re | 169745.9866 | 普朗特数Pr | 2.1391929 | ||||
| 显热段传热管内表面传热系数 αi | 1308.460986 | W/(m2*K) | |||||||||
| 2 | 蒸汽冷凝的质量流量Dc | 0.865122493 | kg/s | 传热管外单位润湿周边上凝液质量流量M | 0.0548997 | 1/(m*s) | |||||
| 冷凝液膜的Re0 | 540.750843 | <2100 | |||||||||
| 管外冷凝表面传热系数 α0 | 6007.916345 | W/(m2*K) | |||||||||
| 3 | 污垢热阻及管壁热阻 | 沸腾侧Ri | 0.000176 | m2*K/W | 冷凝侧R0 | 0.00021 | m2*K/W | 管壁热阻RW | 0.000052 | m2*K/W | |
| 4 | 显热段传热系数 KL | 660.1406047 | W/(m2*K) | ||||||||
| 蒸发段传热系数KE | |||||||||||
| 1 | 传热管内釜液质量流速Gh | 1.04810431 | kg/(m2*h) | ||||||||
| xe=0.22时 1/Xtt | 0.772602763 | 查图 3-29αE | 0.2 | 1.294326202 | |||||||
| x=0.4xe=0.8472时 1/Xtt | 0.294238865 | 查图 3-29α' | 0.8 | 3.398599293 | |||||||
| 2 | 泡核沸腾压抑因数α | 0.5 | |||||||||
| 泡核表面传热系数αnb | 15794.9169 | W/(m2*K) | |||||||||
| 3 | 以液体单独存在为基准的对流表面传热系数αi | 1215.504717 | W/(m2*K) | ||||||||
| 4 | 对流沸腾因子Ftp | 1.898532618 | 两相对流表面传热系数αtp | 2307.675353 | W/(m2*K) | ||||||
| 沸腾表面传热系数αv | 10205.1338 | ||||||||||
| 5 | 沸腾传热系数KE | 1337.591249 | |||||||||
| 显热段LBC和蒸发段LCD的长度 | |||||||||||
| 1 | 显热段的长度LBC与传热管总长L的比值LBC/L | 0.015632638 | |||||||||
| 2 | 显热段的长度LBC | 0.040644858 | m | 蒸发段LCD长度 | 2.559355142 | ||||||
| 传热面积裕度 | |||||||||||
| 1 | 传热系数Kc | 1327.000909 | |||||||||
| 2 | 实际需要传热面积Ac | 23.78651867 | |||||||||
| 3 | 传热面积裕度H | 0.658751136 | >30% | ||||||||
| 循环流量校核 | |||||||||||
| 循环系统的推动力 | |||||||||||
| 1 | x=xe/3=0.07时 Xtt | 4.062551849 | 两相流的液相分率RL | 0.400649419 | 两相流平均密度ρtp | 198.27276 | |||||
| 2 | x=xe=0.21时 Xtt | 1.294326202 | 两相流的液相分率RL | 0.23687923 | 两相流平均密度ρtp | 129.48928 | |||||
| 3 | 查表3-19根据焊接需要取l | 0.9 | |||||||||
| 4 | 循环系统的推动力△pD | 5175.340892 | Pa | ||||||||
| 循环阻力 | |||||||||||
| 1 | 釜液在管程进口管内的质量流速G | 1046.270127 | kg/(m2*s) | 雷诺数Rei | 3697067.587 | ||||||
| 进口管长度与局部阻力当量长度Li | 23.55570394 | m | 摩擦系数λi | 0.014678565 | |||||||
| 管程进口管阻力△p1 | 2102.784766 | Pa | |||||||||
| 2 | 釜液在传热管内的质量流速G | 291.140091 | kg/(m2*s) | 雷诺数Rei | 169745.9895 | ||||||
| 进口管内流体流动的摩擦系数λ | 0.02003641 | ||||||||||
| 传热管显热段阻力△p2 | 2.324197827 | Pa | |||||||||
| 3 | 汽相流动阻力△pV3的计算 | G= | 291.140091 | kg/(m2*s) | |||||||
| 汽相在传热管内的质量流速Gv | 42.70054668 | kg/(m2*s) | 雷诺数Rev | 2818236.081 | |||||||
| 传热管内汽相流动的摩擦系数λv | 0.014940255 | ||||||||||
| 传热管内汽相流动阻力△pv3 | 35.21196314 | Pa | |||||||||
| 液相流动阻力△pL3的计算 | |||||||||||
| 液相在传热管内的质量流速GL | 248.4395443 | kg/(m2*s) | 雷诺数ReL | 144849.911 | |||||||
| 传热管内液相流动的摩擦系数λL | 0.020518884 | ||||||||||
| 传热管内液相流动阻力△pL3 | 109.136314 | Pa | |||||||||
| 传热管内两相流动阻力△p3 | 1032.188632 | ||||||||||
| 4 | 蒸发段管内因动量变化引起的阻力系数M | 2.519754033 | |||||||||
| 蒸发段程管内因动量变化引起的阻力△p4 | 474.6239639 | Pa | |||||||||
| 5 | 汽相流动阻力△pV5的计算 | ||||||||||
| 管程出口管中汽液相总质量流速G | 465.0089534 | kg/(m2*s) | 管程出口管中汽相质量流速Gv | 102.3019697 | kg/(m2*s) | ||||||
| 管程出口管的长度与局部阻力的当量长度之和l' | 35.04254638 | m | |||||||||
| 管程出口管中汽相质量流动雷诺数Rev | 61381181.85 | 管程出口管汽相流动摩擦系数λv | 0.013098115 | ||||||||
| 管程出口管汽相流动阻力△pV5 | 17.57914722 | Pa | |||||||||
| 液相流动阻力△pL5的计算 | |||||||||||
| 管程出口管中液相质量流速GL | 362.7069836 | kg/(m2*s) | 管程出口管中液相质量流动雷诺数ReL | 1922475.178 | |||||||
| 管程出口管液相流动摩擦系数λL | 0.015357998 | ||||||||||
| 管程出口液相流动阻力△pL5 | 262.2275623 | Pa | |||||||||
| 管程出口管中两相流动阻力△p5 | 1359.093186 | Pa | |||||||||
| 系统阻力△pf | 4971.014746 | Pa | |||||||||
| 循环推动力与循环阻力的比值△pD/△pf | 1.041103508 | 1.01---1.05 | |||||||||
