[發明專利]單股流螺旋纏繞管式換熱器設計計算方法

無效

• 申請號: 201210297815.1
• 申請日: 2012-08-21
• 公開（公告）號: CN102810128A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 張周衛;汪雅紅;張小衛
• 申請（專利權）人: 張周衛
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.單股流螺旋纏繞管式換熱器設計計算方法，包括單股流螺旋纏繞管式換熱器管程流速計算、單股流螺旋纏繞管式換熱器殼程流速計算、單股流螺旋纏繞管式換熱器總傳熱系數計算及單股流螺旋纏繞管式換熱器壓力校核四個主要換熱工藝計算過程。

2.根據權利要求1所述的單股流螺旋纏繞管式換熱器管程流速計算過程，其特征在于：

根據已知設計參數包括換熱流體流量、進出口溫度、進出口壓力、設計溫度、設計壓力、管道材料及規格等計算總體管道數量

n=G_i/[3600πρv_i(d_i/2)²]

式中：

n——管道數量；

G_i——管內質量流量，kg/s；

ρ——流體密度，kg/m³；

v_i——管內流體流速，m/s；

d_i——管道內徑，m；

確定螺旋管道規格、徑向層間距、軸向管間距及螺旋上升角；確定芯筒（4）直徑并按等差數列繞芯筒（4）層層排列管道；第一層排滿后以反向螺旋上升角排列第二層管道；第二層管道排滿后以正向螺旋上升角排列第三層；第三層管道排滿后以反向螺旋上升角排列第四層……正反排列至第i層；第i層排不滿時按等差數列補足并形成整體管束（3）；重新統計管束（3）中管道數量并根據統計數量n重新計算管內流速

v_i?=G_i/[3600πρ_in?(d_i/2)²]

用于計算總傳熱系數。

3.根據權利要求1所述的單股流螺旋纏繞管式換熱器殼程流速計算過程，其特征在于：

殼程總截面面積

A_總＝π(D/2)²

式中：

D——殼體（1）內徑，m²；

芯筒（4）總截面面積

A_芯＝π(d_芯/2)²

式中：

d_芯——芯筒（4）外徑，m²；

管道總截面A_管為管道各層沿軸向投影面積之和，即

A_管＝A_層1＋A_層2＋A_層3……A_層(n－1)－A_層n

管道任一層沿軸向投影面積

A_層i＝π(D_層i＋d₀/2)²/4－π(D_層i－d₀/2)²/4

式中：

D_層i——第i層管道層直徑，m；

d₀——管道外徑，m；

流通總截面

A_殼＝A－A_管－A_芯

殼側質量流量

G₀＝v₀ρ₀A_殼

式中：

G₀——殼側質量流量，kg/s；

ρ₀——殼側流體密度，kg/m³；

v₀——殼側流體流速，m/s；

殼側流速

v₀＝G₀/(3600ρ₀A_殼)

可用于計算總傳熱系數。