内容发布更新时间 : 2024/11/13 6:38:05星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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压缩机后冷却器换热计算

一、天然气侧传热系数

1. 天然气组分：

CH4：94.9796%，C2H6：2.1445%，C3H8：0.3146%，C4H10：0.0996%，C5H12：0.0323%，N2：0.2557%，CO2：2.1161%

2. 混合气体密度(标况)：0.7656kg/Nm3

3. 混合气体动力黏度μa：1.34421*10-5Pa·s

4. 混合气体实际密度（工况）ρ：27.0399 kg/m3

5. 天然气流量Q: 4000Nm3/h=3062kg/h;

6. 天然气进口温度T1： 160℃；

7. 天然气出口温度T2： 40℃；

8. 换热管直径d（外径）： Ф16X1.5；换热管根数：45根

9. 压缩机出口即换热器进口天然气压力p：17kgf/cm2(绝压)

10. 天然气管内流速v： 4000÷（ΠX0.0132÷4）÷45÷3600÷17=10.94m/s

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11.雷诺数Re： 管内径16X流速v10.94X密度ρ27.0399÷动力黏度μa1.34421X10-5÷

1000=352107

12. 273K时各组分导热系数 W/m·K

CH4：0.03024，C2H6：0.01861，C3H8：0.01512，C4H10：0.01349，C5H12：0.012，N2：0.02489，CO2：0.01372

13. 取燃气进出口温度平均值计算在该温度下的导热系数W/m·K

CH4：0.03866，C2H6：0.02451，C3H8：0.02005，C4H10：0.01829，C5H12：0.01629

14.混合气体导热系数λ(W/m·K)

0.038137

15.普朗特数Pr: 天然气比热2.2X1000X混合气体动力黏度1.34421X10-5÷混合气体导热系数λ

0.038137=0.7754

16.努谢尔特准数Nu: 0.027XRe0.8XPr1/3=679

17.天然气侧传热系数h1: λ÷dXNu=0.038137÷0.013X679=1991 W/m2·K

二、冷却水侧传热系数

1.冷却水进口温度t1: 89.6 Fo=32℃

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2.冷却水出口温度t2: 105 Fo=40.556℃

3.冷却水流量q: 21000 kg/h=21m3/h

4.流体流过管间最大截面积As：折流板间距0.35X壳体直径0.25X（1-换热管外径0.016÷换热管

中心距0.025）=0.0315m2

5.流体流速uo：21÷0.0315÷3600=0.185m/s

6.壳程当量直径de：1.10X0.0252÷0.019-0.019=0.0172m

7.水侧传热系数h2：0.36X0.62÷0.0172(0.0172X0.185X993.5÷720X106)0.55X51/3X(720÷300)-0.14

=7483 W/m2·K

三、管壁传热

1.采用不锈钢管的导热系数λm:16.3 W/m·K

2.采用碳钢管的导热系数λm: 52 W/m·K

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