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
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，N2：0.024，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λ0.038137=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: .6 Fo=32℃ 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 四、总传热系数K
不锈钢：K=1/（1/h1+管壁厚度0.0015/16.3+1/h2+管外污垢热阻0.000172+管内污垢热阻0.000174）= 877.9W/m2·K
五、换热面积 1.对数平均温差:
△t’=160-40.556=119.444 △t”=40-32=8
△tm=(119.444-8)/In(119.444/8)=41.22℃ 2.总换热量：
水的总换热量=水的比热容4.174X（41.22-32）X 21000/3600=224KW 天然气总换热量=天然气比热容2.2X(160-40)X3062/3600=224KW 采用不锈钢换热管时换热面积=224X1000÷（41.22X877.9）=6.19m2
换热管规格16X1.5，长度3米，共45根，实际换热面积为6.78m2 满足设计要求
