制冷课程设计
双股流缠绕管式换热器的计算
E021602
一、设计基本参数
已知：管材是0Cr18Ni9Ti钢，热导率16W（mK）
管外径φ172×2mm缠绕管芯D芯06m
图1：循环流程图
Tialgas进口流速30ms、Sy
gas进口流速10ms壳程进口温度3773℃出口温度1049℃设计温度60℃70℃设计进口压力5774MPa设计表压力63MPa设计出口压力5750MPa总流量301109kgh
图2：双管缠绕管式热交换器概况
管程1：（低温甲醇洗尾气）进口温度5130℃出口温度3123℃设计温度60℃70℃总流量176584kgh管程2：（合成气）进口温度1839℃出口温度3123℃设计温度60℃70℃设计表压力63MPa
1
设计表压力07MPa
进口压力0196MPa
出口压力0163MPa
f制冷课程设计
进口压力5566MPa出口压力5531MPa总流量121251kgh
二、螺旋管排列计算
1、计算管子数
a）低温甲醇洗尾气管子数：
Gd3600r
pi2
2
276584001323600364141142
2
332根
b）合成气管子数：
Gd3600r
pi2
2
27658400132360038465103142
2
64根
2、缠绕管的排列
图3：缠绕管的排列方式
d000172
D芯06m
d
Pd02ssP
c1c22mm
3、低温甲醇洗尾气参数：
i30msi36kgm
3
di132mm
2
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合成气参数：
i10msi38465kgm
3
di132mm
图4：管间距与层间距的确定
管规格1722mm设层间距为8mm平均弧长l
表1
管间距为2mm
o
缠绕角为15°

gsi
15

1722si
15
o
000742m742mm
合成气管子的排层数周长（m）管根数（根）列12345678910111938209622542413257127292888304632043362352126283032343638404244461234557881011
低温甲醇洗尾气管子的排列2526272829313132343435
3
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又上表计算得最外层直径为：
D
17211121611160011212mm
则取D0
D

12mm
D芯D02

06122
09mm
壳侧截面积：
F0DmNz1Bm2S1
3314091082210
02375mm
由FG得壳0管程1的流速：
v1壳
GF0N
2
3600
300218588650237511
2
65ms3600
A芯
d062芯3140283m22
图5：缠绕方式
4、总传热系数k的计算：
1）进气，r