螺旋折流板换热器的开发与研究Ⅰ

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2024-09-11 21:32 | 0 | 0 | 页数: 5 | 大小: 53 KB

第 1 8 卷 　 第 3 期 　 　 　 抚 顺 石 油 学 院 学 报 V o l . 1 8 　 N o . 3 1 9 9 8 年 9 月 J O U R N A L 　 O F 　 F U S H U N 　 P E T R O L E U M 　 I N S T I T U T E 　 　 S e p . 1 9 9 8 螺 旋 折 流 板 换 热 器 的 开 发 与 研 究 ( Ⅰ ) — — — 高 粘 度 流 体 下 的 中 试 研 究 陈 世 醒 　 　 张 克 铮 　 　 张 　 强 ( 抚 顺 石 油 学 院 石 油 化 工 系 , 辽 宁 抚 顺 1 1 3 0 0 1 ) 摘 　 要 　 在 高 粘 度 流 体 下 对 新 型 的 螺 旋 折 流 板 换 热 器 和 普 通 的 垂 直 折 流 板 换 热 器 进 行 了 对 比 实 验 研 究 , 并 对 实 验 数 据 进 行 了 关 联 , 得 到 了 螺 旋 折 流 板 换 热 器 壳 程 对 流 传 热 系 数 的 近 似 计 算 模 型 。 实 验 结 果 表 明 , 对 高 粘 度 油 品 , 相 同 流 量 下 单 位 压 降 的 壳 程 对 流 传 热 系 数 , 螺 旋 折 流 板 约 为 普 通 折 流 板 的 1 . 5 倍 , 显 示 螺 旋 折 流 板 换 热 器 不 仅 适 用 于 低 粘 度 流 体 , 也 可 用 于 高 粘 度 流 体 , 具 有 广 阔 的 开 发 应 用 前 景 。 关 键 词 　 螺 旋 折 流 板 ; 　 换 热 器 ; 　 高 粘 度 流 体 中 图 分 类 号 　 T Q 0 5 1 . 5 1 　 实 验 装 置 及 流 程 本 实 验 属 中 试 研 究 , 在 同 样 的 壳 体 内 , 同 样 的 流 动 状 态 下 , 交 替 插 入 两 个 同 样 大 小 的 螺 旋 折 流 板 管 束 和 普 通 折 流 板 管 束 在 高 粘 度 油 品 下 进 行 对 比 实 验 , 管 束 长 1 5 0 0 m m , 由 1 0 根 Φ 1 9 m m × 2 m m 的 管 子 构 成 , 壳 体 直 径 为 Φ 1 5 9 m m × 6 m m 。 压 差 由 普 通 的 水 银 压 差 计 测 量 , 温 度 由 实 验 室 用 水 银 温 度 计 测 量 , 流 量 用 转 子 流 量 计 测 量 。 其 它 设 备 见 图 1 。 2 　 实 验 结 果 及 有 关 计 算 2 . 1 　 普 通 折 流 板 热 水 以 6 . 1 m 3 / h 恒 定 流 量 走 管 程 , 油 走 壳 程 , 改 变 流 量 。 油 品 物 性 : 定 性 温 度 4 0 ℃ , ρ = 8 7 5 . 6 k g / m 3 ; 　 c p = 1 . 6 k J / ( k g · K ) λ = 0 . 1 2 8 5 6 W / ( m · K ) ; 　 μ = 0 . 0 5 5 7 7 P a · s 热 水 物 性 : 定 性 温 度 8 6 ℃ , ρ = 9 6 7 . 9 k g / m 3 ; 　 c p = 4 . 2 0 3 k J / ( k g · K ) λ = 6 7 . 8 × 1 0 - 2 W / ( m · K ) ; 　 μ = 0 . 3 3 1 5 × 1 0 - 3 P a · s ; 　 　 P r = 2 . 0 6 4 管 程 雷 诺 数 的 计 算 : 　 　 R e = d u ρ μ = 4 × 9 6 7 . 9 × 6 . 1 0 7 π × 5 × 3 6 0 0 × 0 . 3 3 × 1 0 - 3 × 0 . 0 1 5 = 8 4 5 1 0 管 程 对 流 传 热 系 数 的 计 算 : 　 　 α i = 0 . 0 2 3 × 6 7 . 8 × 1 0 - 2 0 . 0 1 5 ( 8 4 5 1 0 ) 0 . 8 ( 2 . 0 6 4 ) 0 . 3 = 1 1 2 9 3 W / ( m 2 · K ) 收 稿 日 期 : 1 9 9 8 - 0 4 - 0 0 第 一 作 者 : 男 , 5 1 岁 , 教 授 。 © 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
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图 1 　 实 验 装 置 流 程 图 1 热 水 槽 ; 2 冷 水 槽 ; 3 油 箱 ; 4 、 5 、 6 泵 ; 7 、 8 、 9 转 子 流 量 计 ; 1 0 、 1 1 、 1 2 、 1 3 水 银 压 差 计 ; 1 4 、 1 5 、 1 6 、 1 7 、 1 8 、 1 9 、 2 0 、 2 1 温 度 计 ; 2 2 、 2 3 换 热 器 壳 程 油 进 出 口 R e 及 阻 力 H f 的 计 算 　 　 u 1 = v / 3 6 0 0 π 4 × 0 . 0 5 4 2 = 0 . 1 2 1 4 v 　 　 R e 1 = d 1 u 1 ρ μ = 0 . 0 5 4 × 8 7 5 . 6 0 . 0 5 5 7 7 × 0 . 1 2 1 4 v = 1 0 2 . 9 2 v 　 　 R e 2 = d 2 u 2 ρ μ = 0 . 0 6 5 × 8 7 5 . 6 0 . 0 5 5 7 7 × 0 . 0 8 3 8 v = 8 5 . 5 2 v 　 　 H f 1 = λ 1 2 . 7 0 . 0 5 4 u 2 1 2 × 8 7 5 . 6 = 2 2 8 9 0 λ 1 u 2 1 　 　 H f 2 = λ 2 3 . 7 0 . 0 6 5 u 2 2 2 × 8 7 5 . 6 = 2 4 9 2 0 λ 2 u 2 2 　 　 u 2 = v / 3 6 0 0 π 4 × 0 . 0 6 5 2 = 0 . 0 8 3 8 v 　 　 λ = 6 4 / R e 式 中 : v — — — 流 量 , m 3 / h 。 计 算 结 果 见 表 1 。 2 . 2 　 螺 旋 折 流 板 热 水 以 6 . 1 m 3 / h 恒 定 流 量 走 管 程 , 油 走 壳 程 , 改 变 流 量 , 油 的 物 性 同 前 。 2 3 抚 顺 石 油 学 院 学 报 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 第 1 8 卷 © 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
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