《化工过程与分析合成大作业换热器模拟计算.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化工过程与分析合成大作业换热器模拟计算.doc（9页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、学校代码： 10128学 号：201130508042 化工过程与分析合成大作业（题 目：换热器模拟计算学生姓名：李云飞学 院：化工学院系 别：化学工程系专 业：化学工程与工艺班 级：化11-4班指导教师：简 丽 教授 二O一四 五 月 一管壳式换热器，单壳程、双管程，用渣油预热原油。渣油的质量流量Wh=68250kg/h，入口温度Th=382，原油的质量流量 Wc=175000kg/h， 入口温度Tc=275。求：原油的出口温度，换热器的总传热系数，传热效率。换热器的结构参数见下表：传热面积 A/m2130壳体直径 D/m0.7管子规格 /mm25*2.5管中心距 D/mm32管长 L/m6
2、管程通道截面积 AT/ m20.0459壳程通道截面积 AS/ m20.0525渣油侧的污垢热阻 R/渣油 (m2.K/W)0.0005原油侧的污垢热阻R/原油 (m2.K/W)0.0001一、 换热器介质的有关物理性质（1） 相对密度D式中 X=1+t/100 T: 定性温度 D20: 20时油品的相对密度 D20渣油： 0.919 D20原油： 0.850（2） 比热式中 K：油品的特性因素，可查取或实测 K渣油 12.5 K原油 12.5（3）导热系数 (4) 粘度 （单位cSt） 1cSt=10-6 -1.22 式中 其中 z渣油 y原油=-2.93=18.92=1.6134*10-6
3、同理可以计算*10-6（5）原油冷流体走壳程，渣油热流体走管程 二、 迭代计算的收敛精度要求 （1）出口温度迭代收敛精度要求 t=1 （2）壁温迭代收敛精度要求 w= 0.5 1.数学模型的建立 （1）数学模型的建立 热量衡算方程（忽略热损失）： WhCph(Th1-Th2)= WcCpc(Tc1-Tc2) 传热速率方程： Q=KATm (2)模型分析 热量衡算方程中：Cph 、 Cpc 均为Tc2 、 Th2的函数 传热速率方程中：K、0、i 均为温度（T）的函数 Tm为Tc2 Th2的函数总传热面积： 均与温度（T）无关所以：模型很难直接求解，只能采用试差迭代法 2.出口温度Th2及Tch
4、的设定 利用传热单元数给出的传热效率表达式计算 = 实际的传热量/最大可能传热量=Q/Qmax =热容流率较小流体进出口温度差/冷热流体进口温度差 热流体的热容流率为最小值时： h= WhCph(Th1-Th2)/ WhcCph(Th1-Tc1)= Th1-Th2/ Th1-Tc1 冷流体的热容流率为最小值时： c= WcCpc(Tc1-Tc)/ WcCpc(Th1-Tc1)= Tc1-Tc/Th1-Tc1 估算热流体的出口温度Th2 虽然此换热器的传热效率，我们目前不知道，但是其值总在0.5左右 由于 Wh=68250kg/h Wc=175000kg/h 虽然 Wh Wc WhCph1 不符合要求故令 Th2（计）= Th2,重新计算物性参数
