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14000 产品设计 计算书 过程名称: 换热计算 产品型号: True Ability Gas Equipment Co.,Ltd. 日期： 项目 符号 单位 公式（来源） 计算数值 结果 备注 压力 MPa 计算热负荷 复热能力 Nm3 甲烷的加热温差 ℃ 盘管外径 m 盘管内径 流速 m/s 换热面积 共 3 页 m2 m MW/h 理论功率 特瑞斯信力(常州)燃气设备有限公司 序号 Δt 甲烷比热 cp2 kCal/(kg℃) Missenard法 见《化工工艺设计手册》P2-446 甲烷体积流量 V Nm3/h 甲烷质量流量 Wi kg/h Wi=V×ρi 已知 热负荷 Q kCal/h Q=Wi·cp2*Δt 热水的焓差 ΔH kCal/kg 从80℃到65℃ 理论热水用量 W1 kg/h 实际热水用量 W2 W2=W1*1.2 管外热水换热系数 测算基本公式 Nu=0.023Re0.8Pr0.3 基本公式 《化工原理》上册 热水流速 u m/s 热水比热 cp1 kJ/(kg℃) 《化工原理》上册 30℃ 热水导热系数 λo W/(m·℃) 《化工原理》上册 30℃ 热水黏度 μ Pa·s 热水密度 ρ kg/m3 《化工原理》上册 已知 雷诺数 Re Re=uDeρ/μ 普朗特数 Pr Pr=Cp1μ/λo 努塞尔特数 Nu Nu=αwDe/λo 热水管外换热系数 αw w/m2K αw=0.023(λo/De)Re0.8Pr0.3 甲烷管内换热系数 甲烷流速 ui m/s 甲烷平均温度 Tcm ℃ 10℃时甲烷气比热 cp2 kJ/(kg℃) Missenard法 见《化工工艺设计手册》P2-446 导热系数 λi 《化工原理》上册P470 甲烷密度 ρi kg/m3 甲烷粘度 μi 《化工工艺设计手册》P2-470 换热管内径 Di m 雷诺数 Re Re=uiDiρi/μi 普朗特数 Pr Pr=Cp2μi/λi 努塞尔特数 Nu Nu=αnDi/λi Nu=0.023Re0.8Pr0.4 基本公式 αn w/m2K αn=0.023(λi/Di)Re0.8Pr0.4 实际甲烷管内换热系数 αn 总传热系数 按管外表面计算的传热系数 K K=1/((1/αw）+∑R+（1/αn)+1/λ) 热水侧传热系数 αw 甲烷侧传热系数 管外污垢热阻 r1 m2·K/W 《化工原理》上册P498 管内污垢热阻 r2 h=1/(1/αw+ro) 钢管的导热系数 λ 《化工原理》上册P490 K=1/(1/αw+∑R+1/αn1+b/λ) 计算总换热面积 热端温差 △t1 冷端温差 △t2 ℃ 换热温差（对数平均温差） △tm △tm=(△t2-△t1)/ln(△t2/△t1) 计算总换热面积 A‘ m2 A=Q*/(K·Δtm） 实际换热面积 A 管长度 l m 出口管尺寸 管内甲烷绝对压力 P Mpa 甲烷摩尔质量 M 气体常数 R 气相甲烷密度 ρi kg/m3 气相甲烷体积流量 m3/h V＝Wi/ρi 出口管内径 Di 管子根数 n 根 气相出口甲烷流速 υ 输入值 计算值 输入值 =加热温升 取1.05倍 15℃加热到35℃ Tcm=(15+35)/2 υ=(V/3600)/(πDi2/4)/n △t1=80-(5) △t2=60-10 . 换热管长度 60000NG燃气换热器 4.00 1.00 60000.00 21.00 .02 .53 .02 2.00E-03 2.00 60000.00 14.44 43200.00 .72 31.42 481723.20 552.71 .56 4.20 3600000.00 2.00 25.00 19268.93 23122.71 1.20 3.00 .15 4.18 .67 4.06E-04 977.80 361256.16 1.00 2.54 1000.00 567.53 .02 .80 .30 1.00 4.00 14.44 25.00 2.17 .03 29.38 1.03E-05 103.00 10.00 -7.00 .02 618076.00 .75 1000.00 1755.75 .02 .80 .40 1755.75 5.00 567.53 1755.75 2.60E-04 .26 1000.00 1.76E-04 .18 1000.00 36.50 31.30 1.17 350.91 1.00 1.00 1.00 3.00E-03 6.00 80.00 30.00 50.98 31.42 2.78 10.00 -1.00 4.20 32.99 1.05 7.00 552.71 3.14 8.00 4.10 .10 16.00 8.32E-03 2