201210303321-双股流螺旋缠绕管式换热器设计计算方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局 *CN102855396A* (12)发明专利申请 (10)申请公布号 CN 102855396 A (43)申请公布 日 2013.01.02 (21)申请号 201210303321.X (22)申请 日 2012.08.24 (71)申请人 张周卫 地址 730070 甘肃省兰州市安宁区安宁西路 88 号兰州交通大学环境工程学院建环 系 (72)发明人 张周卫 汪雅红 张小卫 (51) Int.C l. G06F 19/00 (2006.01) 权利要求书 15 页 说明书 17 页 附图 1 页 权利要求书15 页 说明书17 页 附图1 页 (54) 发明名称 双股流螺旋缠绕管式换热器设计计算方法 (57) 摘要 针对双股流螺旋缠绕管式换热器内部流动换 热工艺设计计算过程，通过双股流螺旋缠绕管式 换热器流速计算、双股流螺旋缠绕管式换热器雷 诺数计算、双股流螺旋缠绕管式换热器普朗特数 计算、双股流螺旋缠绕管式换热器总传热系数计 算及有效换热高度计算五个计算过程，得到双股 流螺旋缠绕管式换热器复杂管束模型及关键参数 设计计算方法；计算过程中应用对数平均值法确 定复杂相变换热过程进出口速度、粘度、导热系 数、雷诺数、普朗特数、对流换热系数等；应用体 积分率法及质量分率法求解气液两相平均速率及 其它物理参数；应用有效换热高度计算法提供了 迭代计算螺旋缠绕管式换热器的简便计算方法； 给出了双股流螺旋缠绕管式换热器换热工艺设计 计算数学模型。 A 6 9 3 5 5 8 2 0 1 N C CN 102855396 A 权 利 要 求 书 1/15 页 1. 双股流螺旋缠绕管式换热器设计计算方法，其特征在于：双股流螺旋缠绕管式换热 器设计计算方法包括双股流螺旋缠绕管式换热器流速计算、双股流螺旋缠绕管式换热器雷 诺数计算、双股流螺旋缠绕管式换热器普朗特数计算、双股流螺旋缠绕管式换热器总传热 系数计算及双股流螺旋缠绕管式换热器有效换热高度计算五个主要换热工艺计算过程。 2. 根据权利要求1 所述双股流螺旋缠绕管式换热器流速计算过程，其特征在于： 壳侧计算平均体积流量 Vo 平＝(Vo 进－Vo 出)/ln (Vo 进/ Vo 出) 式中： 3 Vo 平――壳侧对数平均流量，m /h ； 3 Vo 进――壳侧进口流量，m /h ； 3 Vo 出――壳侧出口流量，m /h ； vo 平＝Vo 平/ (3600A) 式中： vo 平――壳侧流体平均流速，m/s ； 2 A ――壳侧通流截面面积，m ； 壳侧单相流动液体体积流量 VLo 平＝(VLo 进－VLo 出)/ln (VLo 进/ VLo 出) 式中： 3 VLo 进――壳侧液体进口流量，m /h ； 3 VLo 出――壳侧液体出口流量，m /h ； 壳侧液体流速 vLo 平＝VLo 平/ (3600A) 式中： vLo 平――壳侧液体平均流速，m/s