管道流通截面积计算方法

计算管程流通截面积的基本方程式是连续性方程式，单管程热交换器的管程流通截面积为

于是总的管子根数为

式中 At——管程流通截面积，m2；

Mt——管程流体的质量流量，kg/s；

ρt——管程流体的密度，kg/m3；

wt——管程流体的流速，m/s。

为保证流体以上述流量和流速通过热交换器，则所需管数n为

式中 di——管子内径，m。

关于管径和流速的选择将在2.5节中进行讨论。

为满足热计算所需的传热面积F m2，每根管子的长度L应为(www.xing528.com)

式中的d应为管子的计算直径，m。一般情况下，管子的计算直径取换热系数小的那一侧的，只有在两侧的换热系数相近时才取平均直径作为计算直径。

在选定每一流程的管长时应该考虑到，当传热面一定时，增大管子长度可使热交换器的直径减小，从而使热交换器的成本有所降低。但管子太长了会给管子的清洗和拆换增加困难，又使检修时抽出管子所需空间增大。

目前所采用的换热管长度与壳体直径之比，一般在4～25之间，通常为6～10，立式热交换器，其比值为4～6。GB/T151—2014推荐的换热管长度采用：1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、4.5、6.0、7.5、9.0、12.0m等。因此，如果按式（2.6）算得的管长过长时，就应做成多流程的热交换器。当管子的长度选定为l后，所需的管程数Zt就可按下式确定：

于是总的管子根数为

以上两式中：

L——管程总长，m；

n——每程管数。

在确定流程数时，也要考虑到程数过多会使隔板在管板上占去过多的面积，使管板上能排列的管数减少，流体穿过隔板垫片短路的机会也增多。程数多还会增加流体的转弯次数并增加流动阻力。此外，程数宜取偶数，以使流体的进、出口连接管做在同一封头管箱上，便于制造。