列管式換熱器的結(jié)構(gòu)(共38頁)

1、蘇州科技學(xué)院化學(xué)生物與材料工程學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)報(bào)告 列管式換熱器設(shè)計(jì)年級(jí)：專業(yè)：設(shè)計(jì)者姓名：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)老師：完成日期：設(shè)計(jì)任務(wù)1、設(shè)計(jì)題目： 列管式換熱器的設(shè)計(jì)2、設(shè)計(jì)目的： 通過對(duì)列管式換熱器的設(shè)計(jì)，達(dá)到讓學(xué)生了解該換熱器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并能根據(jù)工藝要求選擇適當(dāng)?shù)念愋?，同時(shí)還能根據(jù)傳熱的基本原理，選擇流程，確定換熱器的基本尺寸，計(jì)算傳熱面積以及計(jì)算流體阻力。 3、 設(shè)計(jì)任務(wù)：某煉油廠用柴油將原油預(yù)熱。柴油和原油的有關(guān)參數(shù)如下表, 兩側(cè)的污垢熱阻均可取1.72×10-4m2·K/W，換熱器熱損失忽略不計(jì)，管程的絕對(duì)粗糙度=0.1mm，要求兩側(cè)的阻力損失均不超過0.4

2、5;105Pa。試設(shè)計(jì)一臺(tái)適當(dāng)?shù)牧泄苁綋Q熱器。(y:學(xué)號(hào)后2位數(shù)字) 物料 比 熱 kJ/(kg·) 密 度 kg/m3 導(dǎo)熱系數(shù) W/(m·) 粘度 Pa·s 工作壓力柴油 2.48 715 0.133 0.64×10-3 常壓原油 2.20 815 0.128 3.0×10-3 常壓（1） 生產(chǎn)能力和載熱體用量：原油 42000 +200*1（2）*y kg/h柴油 35000 +150*1（2）*y kg/h（2） 設(shè)備形式 列管式換熱器（3） 操作條件 原油：入口溫度=70，出口溫度=110 柴油：入口溫度=175，出口溫度T23. 設(shè)

3、計(jì)內(nèi)容： (1) 設(shè)計(jì)方案的確定及流程說明(2) 換熱面積的估算(3) 管子尺寸及數(shù)目計(jì)算(4) 管子在管板上的排列(5) 殼體內(nèi)徑的確定(6) 附件設(shè)計(jì)(選型)(7) 換熱器校核（包括換熱面積、壓力降等）(8) 設(shè)計(jì)結(jié)果概要或設(shè)計(jì)一覽表(9) 對(duì)本設(shè)計(jì)的評(píng)述或有關(guān)問題的分析討論（1）設(shè)計(jì)列管式換熱器時(shí)，通常都應(yīng)選用標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)的換熱器，為什么？ （2）為什么在化工廠使用列管式換熱最廣泛？ （3）在列管式換熱器中，殼程有擋板和沒有擋板時(shí)，其對(duì)流傳熱系數(shù)的計(jì)算方法有何不同？ （4）說明列管式換熱器的選型計(jì)算步驟？（5）在換熱過程中，冷卻劑的進(jìn)出口溫度是按什么原則確定的？ （6）說明常用換熱管的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)

4、格（批管徑和管長(zhǎng)）。 （7）列管式換熱器中，兩流體的流動(dòng)方向是如何確定的？比較其優(yōu)缺點(diǎn)？(10)參考文獻(xiàn)圖紙要求：用A3圖紙繪制換熱器一張：一主視圖，一剖面圖，兩個(gè)局部放大圖。 成績(jī)依據(jù)：設(shè)計(jì)說明書 （參考工作態(tài)度）目錄第一章 文獻(xiàn)綜述第一節(jié) 概述一、 換熱器的概念二、 換熱器的分類三、 列管式換熱器的標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介四、 列管式換熱器選型的工藝計(jì)算步驟五、換熱器設(shè)備應(yīng)滿足的基本要求第二節(jié) 列管式換熱器結(jié)構(gòu)及基本參數(shù)一、 管束及殼程分程二、 傳熱管三、 管的排列及管心距四、 折流板和支撐板五、 旁路擋板和防沖擋板六、 其他主要附件七、 列管式換熱器結(jié)構(gòu)基本參數(shù)第三節(jié) 設(shè)計(jì)計(jì)算的參數(shù)選擇一、 冷卻劑和加

5、熱劑的選擇二、 冷熱流體通道的選擇三、 流速的選擇四、 流向的選擇第二章 列管式換熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算第一節(jié) 換熱面積的估算一、計(jì)算熱負(fù)荷二、 估算傳熱面積第二節(jié) 換熱器及主要附件的試選一、試選管型號(hào)二、換熱器結(jié)構(gòu)一些基本參數(shù)的選擇第三節(jié) 換熱器校核一、核算總傳熱系數(shù)二、核算壓強(qiáng)降第四節(jié) 設(shè)計(jì)結(jié)果一覽表第三章 設(shè)計(jì)總結(jié)、感想及有關(guān)問題分析討論參考文獻(xiàn)第一章  文獻(xiàn)綜述 第一節(jié)   概述一、換熱器的概念 換熱器（英語翻譯：heat exchanger），是將熱流體的部分熱量給冷流體，使流體溫度達(dá)到工藝流程規(guī)定的指標(biāo)的熱量交換設(shè)備，又

6、稱熱交換器。 二、換熱器的分類 根據(jù)列管式換熱器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，主要分為以下四種。以下根據(jù)本次的設(shè)計(jì)要求，介紹幾種常見的列管式換熱器。  （1） 固定管板式換熱器  這類換熱器如圖1-1所示。固定管辦事?lián)Q熱器的兩端和殼體連為一體，管子則固定于管板上，它的結(jié)余構(gòu)簡(jiǎn)單；在相同的殼體直徑內(nèi)，排管最多，比較緊湊；由于這種結(jié)構(gòu)式殼測(cè)清洗困難，所以殼程宜用于不易結(jié)垢和清潔的流體。當(dāng)管束和殼體之間的溫差太大而產(chǎn)生不同的熱膨脹時(shí)，用使用管子于管板的接口脫開，從而發(fā)生介質(zhì)的泄漏  。  圖1-1 固定管板式換熱器（2

7、）U型管換熱器 U型管換熱器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是只有一塊管板，換熱管為U型，管子的兩端固定在同一塊管板上，其管程至少為兩程。管束可以自由伸縮，當(dāng)殼體與U型環(huán)熱管由溫差時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生溫差應(yīng)力。U型管式換熱器(見圖1-2)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只有一塊管板，密封面少，運(yùn)行可靠；管束可以抽出，管間清洗方便。其缺點(diǎn)是管內(nèi)清洗困難；喲由于管子需要一定的彎曲半徑，故管板的利用率較低；管束最內(nèi)程管間距大，殼程易短路；內(nèi)程管子壞了不能更換，因而報(bào)廢率較高。此外，其造價(jià)比管定管板式高10%左右。  圖1-2 U型管式換熱器（3） 浮頭式換熱器浮頭式換熱器的結(jié)構(gòu)如下圖1-3所示。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是兩端管板

8、之一不與外科固定連接，可在殼體內(nèi)沿軸向自由伸縮，該端稱為浮頭。浮頭式換熱器的優(yōu)點(diǎn)是黨環(huán)熱管與殼體間有溫差存在，殼體或環(huán)熱管膨脹時(shí)，互不約束，不會(huì)產(chǎn)生溫差應(yīng)力；管束可以從殼體內(nèi)抽搐，便與管內(nèi)管間的清洗。其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，用材量大，造價(jià)高；浮頭蓋與浮動(dòng)管板間若密封不嚴(yán)，易發(fā)生泄漏，造成兩種介質(zhì)的混合。1-殼蓋；2-固定管板；3-隔板；4-浮頭鉤圈法蘭；5-浮動(dòng)管板；6-斧頭蓋 圖1-3 浮頭式換熱器（4）填料函式換熱器   其特點(diǎn)是管板只有一端與殼體固定連接，另一端采用填料函密封。管束可以自由伸縮，不會(huì)產(chǎn)生因殼壁與管壁溫差而引起的溫差應(yīng)力。填料函式換熱器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)較浮頭式換

9、熱器簡(jiǎn)單，制造方便，耗材少，造價(jià)也比浮頭式的低；管束可以從殼體內(nèi)抽出，管內(nèi)管間均能進(jìn)行清洗，維修方便。其缺點(diǎn)是填料函乃嚴(yán)不高，殼程介質(zhì)可能通過填料函外樓，對(duì)于易燃、易爆、有度和貴重的介質(zhì)不適用。三、列管式換熱器的標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介 列管式換熱器的設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)與驗(yàn)收必須遵循中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn) “鋼制管殼式（即列管式）換熱器” (GB 151)執(zhí)行。 按該標(biāo)準(zhǔn)，換熱器的公稱直徑做如下規(guī)定：卷制圓筒，以圓筒內(nèi)徑作為換熱器公稱直徑，mm;鋼管制圓筒，以鋼管外徑作為換熱器的公稱直徑，mm。 換熱器的傳熱面積：計(jì)算傳熱面積，是以傳熱管外徑為基準(zhǔn)，扣

10、除伸入管板內(nèi)的換熱管長(zhǎng)度后，計(jì)算所得到的管束外表面積的總和（m2)。公稱傳熱面積，指經(jīng)圓整后的計(jì)算傳熱面積。 換熱器的公稱長(zhǎng)度：以傳熱管長(zhǎng)度（m)作為換熱器的公稱長(zhǎng)度。傳熱管為直管時(shí)，取直管長(zhǎng)度；傳熱管為U型管時(shí)，取U管的直管段長(zhǎng)度。 該標(biāo)準(zhǔn)還將列管式換熱器的主要組合部件分為前端管箱、殼體和后端結(jié)構(gòu) (包括管束）三部分，詳細(xì)分類及代號(hào)見文獻(xiàn)3，5。 該標(biāo)準(zhǔn)將換熱器分為I、兩級(jí)，I級(jí)換熱器采用較高級(jí)冷拔傳熱管，適用于無相變傳熱和易產(chǎn)生振動(dòng)的場(chǎng)合。級(jí)換熱器采用普通級(jí)冷拔傳熱管，適用于再沸、冷凝和無振動(dòng)的一般場(chǎng)合。 列管式換熱器型號(hào)的表示方法如下：1

11、、 1第一個(gè)字母代表前端管箱形式         2第二個(gè)字母代表殼體形式3第三個(gè)字母代表后端結(jié)構(gòu)形式  2、 公稱直徑（mm）           對(duì)于釜式重沸器用分?jǐn)?shù)表示，分子為管箱內(nèi)直徑，分母為圓筒內(nèi)直徑 3、 管/殼程設(shè)計(jì)壓力（Mpa）。壓力相等時(shí)只寫Pt 4、 公稱換熱面積（） 5、 當(dāng)采用Al, Cu, T

12、i 換熱管時(shí)，應(yīng)在LN/d 后面加材料瓊等號(hào)，如LN/D Cu          LN - - -公稱長(zhǎng)度 ，m           d  - - -換熱管外經(jīng)  ， mm 6、 管/殼程數(shù)。單殼程時(shí)只寫Nt  

13、;     7、 I-I級(jí)（換熱器）管束              采用較高級(jí)冷拔換熱管，適用于無相變傳熱和易產(chǎn)生振動(dòng)場(chǎng)合         II-II級(jí)（換熱器）管束 采用普通級(jí)冷拔換熱管，適用于受沸、冷凝傳熱和無振動(dòng)一般場(chǎng)合四、列管式換熱器選型的工藝計(jì)算步驟 1、計(jì)算熱負(fù)荷(不考慮熱損失)，由熱量

14、守恒可計(jì)算柴油出口溫度T2 2、計(jì)算逆流平均溫差 3、確定流體走向    4、換熱面積估算A估=Q/(K估×tm逆)  取換熱管的規(guī)格為25×2.5mm碳素鋼管(8.3kg/6m)。估算單管程的管子根數(shù)  根據(jù)傳熱面積A估計(jì)算管子的長(zhǎng)度L， 5、管程數(shù)Nt的確定 由于L數(shù)值太大，換熱器不可使用單管程的形式，必須用多管程。我們選擇管程的長(zhǎng)度為6m，則Nt = L/6 (管程數(shù)通常選擇偶數(shù)) R=(T1-T2)/(t2-t1) S=(t2-t1)/(T1-t1

15、)       根據(jù)R，S的值，查化工原理教材中圖6-55(a)，得溫度校正系數(shù) tm=tm逆6、求實(shí)際換熱面積A實(shí)際換熱管數(shù)為n=n ×Nt= A實(shí)際=L×(×d0) × n ×Nt 7、選擇換熱器殼體尺寸 選擇換熱管為三角形排列，換熱管的中心距t=32mm。 =nc=1.1n最外層換熱管中心線距殼體內(nèi)壁距離：b'=(11.5)d0  殼體內(nèi)徑：D= t (

16、 nc 1 ) + 2b圓整后，換熱器殼體圓筒內(nèi)徑為D=550mm，殼體體的標(biāo)記：筒體 DN550 =8  L=5910。筒體材料選擇為Q235-A，單位長(zhǎng)度的筒體重110kg/m,殼體總重為110*(5.910-0.156)= 632.94kg。 （波形膨脹節(jié)的軸向長(zhǎng)度為0.156m ）8、確定折流擋板形狀和尺寸 9、波形膨脹節(jié) 10、傳熱系數(shù)K的計(jì)算 11、壓強(qiáng)降的計(jì)算 厚度選擇8mm。長(zhǎng)度定為5996mm。 殼五：列管式換熱器應(yīng)滿足的基本要求 （1）合理地實(shí)現(xiàn)所規(guī)定的工

17、藝條件 傳熱量、流體的熱力學(xué)參數(shù)（溫度、壓力、流量、相態(tài)等）與物理化學(xué)性質(zhì)（密度、粘度、腐蝕性等）是工藝過程所規(guī)定的條件。設(shè)計(jì)者應(yīng)根據(jù)這些條件進(jìn)行熱力學(xué)和流體力學(xué)的計(jì)算，經(jīng)過反復(fù)比較，使所設(shè)計(jì)的換熱器具有盡可能小的傳熱面積，在單位時(shí)間內(nèi)傳遞盡可能多的熱量。其具體做法如下。 大傳熱系數(shù)。在綜合考慮流體阻力及不發(fā)生流體誘發(fā)振動(dòng)的前提下，盡量選擇高的流速。提高平均溫差。對(duì)于無相變的流體，盡量采用接近逆流的傳熱方式。因?yàn)檫@樣不僅可提高平均溫差，還有助于減少結(jié)構(gòu)中的溫差應(yīng)力。在允許的條件時(shí)，可提高熱流體的進(jìn)口溫度或降低冷流體的進(jìn)口溫度。 妥善布置傳熱面。例如在管殼式換熱器中

18、，采用合適的管間距或排列方式，不僅可以加大單位空間內(nèi)的傳熱面積，還可以改善流體的流動(dòng)特性。錯(cuò)列管束的傳熱方式比并列管束的好。如果換熱器中的一側(cè)有相變，另一側(cè)流體為氣相，可在氣相一側(cè)的傳熱面上加翅片以增大傳熱面積，更有利于熱量的傳遞。（2）安全可靠 換熱器是壓力容器，在進(jìn)行強(qiáng)度、剛度、溫差應(yīng)力以及疲勞壽命計(jì)算時(shí)，應(yīng)遵照我國鋼制石油化工壓力容器設(shè)計(jì)規(guī)定與鋼制管殼式換熱器設(shè)計(jì)規(guī)定等有關(guān)規(guī)定與標(biāo)準(zhǔn)。這對(duì)保證設(shè)備的安全可靠起著重要的作用。 （3）有利于安裝、操作與維修 直立設(shè)備的安裝費(fèi)往往低于水平或傾斜的設(shè)備。設(shè)備與部件應(yīng)便于運(yùn)輸與裝拆，在廠房移動(dòng)時(shí)不會(huì)受到樓梯、梁、柱的妨

19、礙，根據(jù)需要可添置氣、液排放口，檢查孔與敷設(shè)保溫層。（4）經(jīng)濟(jì)合理 評(píng)價(jià)換熱器的最終指標(biāo)是：在一定的時(shí)間內(nèi)（通常為1年）固定費(fèi)用（設(shè)備的購置費(fèi)、安裝費(fèi)等）與操作費(fèi)（動(dòng)力費(fèi)、清洗費(fèi)、維修費(fèi)等）的總和為最小。在設(shè)計(jì)或選型時(shí)，如果有幾種換熱器都能完成生產(chǎn)任務(wù)的需要，這一指標(biāo)尤為重要。 動(dòng)力消耗與流速的平方成正比，而流速的提高又有利于傳熱，因此存在一最適宜的流速。 傳熱面上垢層的產(chǎn)生和增厚，使傳熱系數(shù)不斷降低，傳熱量隨之而減少，故有必要停止操作進(jìn)行清洗。在清洗時(shí)不僅無法傳遞熱量，還要支付清洗費(fèi)，這部分費(fèi)用必須從清洗后傳熱條件的改善得到補(bǔ)償，因此存在一最適宜的運(yùn)行周期。嚴(yán)格

20、地講，如果孤立地僅從換熱器本身來進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算以確定適宜的操作條件與適宜的尺寸是不夠全面的，應(yīng)以整個(gè)系統(tǒng)中全部設(shè)備為對(duì)象進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算或設(shè)備的優(yōu)化。但要解決這樣的問題難度很大，當(dāng)影響換熱器的各項(xiàng)因素改變后對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的效益關(guān)系影響不大時(shí)，按照上述觀點(diǎn)單獨(dú)地對(duì)換熱器進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算仍然是可行的。第二節(jié)：列管式換熱器結(jié)構(gòu)及基本參數(shù)一：管束及殼程分程 1、管束分程：為了解決管束增加引起管內(nèi)流速及傳熱系數(shù)降低的問題即將管束分程。在換熱器的一端或兩端的管箱中安置一定數(shù)量的隔板，一般每程中管束大致相等。注意溫差較大的流體應(yīng)避免緊鄰，以免引起較大的溫差應(yīng)力。 管程分程的方案參見圖1.從制造、安裝、

21、操作的角度考慮，偶數(shù)管程有更多的方便之處，因此用得最多。但程數(shù)不宜太多，否則隔板本身占去相當(dāng)大的布管用的面積，且在管程中形成旁路，影響傳熱。 圖2-1平行的與T形的管束分程圖2、殼程分程：殼程分程的型式見圖2，E型最為普通，為單殼程。F型與G型均為雙殼程，它們的不同之處在于殼側(cè)流體進(jìn)出口位置不同。G型殼體又稱為分流殼體。當(dāng)它用作水平的熱虹吸式再沸器時(shí)，殼程中的縱向隔板起著防止輕組分的閃蒸與增強(qiáng)混合的作用。H型和G型相似，只是進(jìn)出口接管與縱向隔板均多一倍，故稱之為雙分流殼體。G型與H型均可用于以壓力降作為可控制因素的換熱器中?？紤]到制造上的困難，一般的換熱器殼程數(shù)很少超過2倍。 圖2-2 換熱器

22、的殼程形式二、傳熱管 傳熱管直徑越小，換熱器單位體積的傳熱面積越大。因此，對(duì)于潔凈的流體，管徑可取小些。但對(duì)于不潔凈活易結(jié)垢的流體，管徑應(yīng)取的大些，以免堵塞。此外，小直徑的管子可以承受更大的壓力，而且管壁較?。粚?duì)于相同的殼徑，可排列較多的管子。因此選擇小直徑的管子單位體積所提供的傳熱面積更大，設(shè)備更緊湊，但管徑小，流動(dòng)阻力大，機(jī)械清洗困難，設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)具體情況選擇適當(dāng)?shù)墓軓??？紤]到制造和維修的方便，加熱管的規(guī)格不宜過多。目前我國試行的系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用25×2.5和19×2兩種規(guī)格，對(duì)一般流體是適應(yīng)的。此外，還有57×2.5的無縫鋼管和25×2的

23、耐酸不銹鋼管。 按選定的管徑和流速確定管子數(shù)目，再根據(jù)所需傳熱面積，求得管子長(zhǎng)度。實(shí)際所取管長(zhǎng)應(yīng)根據(jù)出廠的鋼管長(zhǎng)度合理截用。我國生產(chǎn)的鋼管長(zhǎng)度多為6m、9m，故系列標(biāo)準(zhǔn)中管長(zhǎng)有1.5,2,3,4.5,6,和9m六種，其中以3m和6m更為普遍。同時(shí)，管子的長(zhǎng)度又應(yīng)與管徑相適應(yīng)，一般管長(zhǎng)與管徑之比，即L/D約為46。三、管的排列及管心距 1、管的排列：換熱管管板上的排列方式有正方形直列、正方形錯(cuò)列、三角形直列、三角形錯(cuò)列和同心圓排列，如圖2-3所示。 圖2-3 傳熱管的排列方式正三角形排列使用最普遍這是因?yàn)樵谕还馨迳峡梢耘帕休^多的管子，且管外傳熱系數(shù)較高，但管外不易機(jī)械清洗。

24、適用于殼程流體較清潔、不需經(jīng)常清洗管壁的情況。 正方形排列的傳熱管數(shù)雖然較正三角形排列得少，傳熱系數(shù)也較低，但便于管外表面進(jìn)行機(jī)械清洗。當(dāng)管子外表面需用機(jī)械清洗時(shí)，采用正方形排列。為了提高管外傳熱系數(shù)，且又便于清洗管外壁面，往往采用正方形錯(cuò)列。 同心圓形排列管子緊湊，且靠近殼體處布管均勻，在小直徑的換熱器中，管板上可排的管數(shù)比正三角形還多，這種排列法僅用于空分設(shè)備上。 此外，對(duì)于多程列管式換熱器，常采用組合排列的方法，如每一程內(nèi)采用三角形排列，而在各程之間，為了便于安排隔板，則采用正方形排列方法 4。 在此項(xiàng)目設(shè)計(jì)中選擇換熱管的規(guī)格為25

25、15;2.5碳鋼管，管子成正三角形排列。2、管心距：管板上兩管子中心距離t稱作管間距。管間距取決于管板的強(qiáng)度、清洗管子外表面時(shí)所需的空隙，管子在管板上的固定方法等。當(dāng)管子采用焊接方法固定時(shí)，相鄰兩根管的焊接太近，會(huì)相互受到影響，使焊接質(zhì)量不易保證，一般取t=1.25d0（d0為管子外徑）。當(dāng)管子采用膨脹固定時(shí)，過小的管間距會(huì)造成管板在脹接時(shí)由于擠壓力的作用發(fā)生變形，失去管子與管板之間的連接力，故一般采用t=（1.31.5）d0。常用的d0與t的對(duì)比關(guān)系見表3。 表3 管殼式換熱器d0與t的關(guān)系換熱器外徑 10 14 19 25 32 38 45 57d0/mm 換熱器中心距 14 19 25

26、32 40 48 57 72 l/mm四、折流板和支撐板   列管式換熱器的殼程流體流通面積比管程流通截面積大，在殼程流體屬對(duì) 流傳熱條件時(shí)，為增大殼程流體的流速，加強(qiáng)其湍動(dòng)程度，提高殼程給熱系數(shù)，需設(shè)置折流板。 折流板有橫向折流板和縱向折流板兩類，單殼程的換熱器僅需設(shè)置橫向折流板，多殼程換熱器不但需要設(shè)置橫向折流板，而且需要設(shè)置縱向折流板將換熱器分為多殼程結(jié)構(gòu)。對(duì)于多殼程換熱器，設(shè)置縱向折流板的目的不僅在于提高殼程流體的流速，而且是為了實(shí)現(xiàn)多殼程結(jié)構(gòu)，減小多管程結(jié)構(gòu)造成的溫差損失。 橫向折流板同時(shí)兼有支承傳熱管，防止產(chǎn)生振動(dòng)的作用。

27、其常用的型式有弓形折流板和圓盤-圓環(huán)形折流板。弓形折流板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能優(yōu)良，在實(shí)際設(shè) 計(jì)中最為常用。 弓形折流板切去的圓缺高度一般是殼體內(nèi)徑的10%40%，常用值為20%25%。 折流板間距，在阻力允許的條件下盡可能小，允許的折流板最小間距為殼體內(nèi)徑的20%或50 mm (取兩者中的較大值）。折流板間距一般不能大于殼體內(nèi)徑，否則會(huì)使殼程流體不是垂直流過管束，致使殼程給熱系數(shù)有所下降。 臥式換熱器弓形折流板的圓缺面可以水平或垂直裝配，如圖2-10和圖2-11所示。水平裝配，可造成流體的強(qiáng)烈擾動(dòng)，傳熱效果好，一般無相變傳熱均采用這種排列方

28、法。垂直裝配主要用于臥式冷凝器、再沸器或流體中帶有固體顆粒的場(chǎng)合，以有利于冷凝器中的不凝氣和冷凝液的排放。具有橫向折流板的換熱器不需另設(shè)支承板，但當(dāng)工藝上無安裝折流板的要求時(shí)，則應(yīng)考慮設(shè)置一定數(shù)量的支承板，以防止因傳熱管過長(zhǎng)而變形或發(fā)生振動(dòng)。一般支承板為弓形，其圓形缺口高度一般是殼體內(nèi)徑的40%45%。支承 板的最大間距與管子直徑和管壁溫度有關(guān)，也不得大于傳熱管的最大無支撐跨距（見表2-5)。 表2-5 最大無支撐跨距/mm換熱器外徑/d01014192532384557最大無支撐跨距8001112223 100 500 900 200 500 800 200 五、旁路擋板和防沖擋板

29、  1、旁路擋板 旁路擋板也稱密封條，是化工生產(chǎn)中換熱器設(shè)備的內(nèi)件之一。它主要是為了防止由殼體和管束之間的旁流（C流路）。旁路擋板沿著殼體嵌入到已銑好凹槽的折流板內(nèi)，與折流板焊接牢固。它一般是成對(duì)設(shè)置的，一般只設(shè)置一對(duì)。它的厚度可取折流板相同的厚度。    旁路擋板的數(shù)量推薦如下：    公稱直徑500mm時(shí)，一對(duì)擋板；   500mm<DN<1000mm時(shí)，兩對(duì)擋板 ；  DN1000時(shí)，不少于三對(duì)擋板。 

30、60; 防沖擋板2、 防沖擋板 在殼程進(jìn)口接管處裝有防沖擋板，可防止進(jìn)口流體直接沖擊管束而造成管子的侵蝕管束振動(dòng)，還有使流體沿管束均勻分布的作用。 一般當(dāng)殼程介質(zhì)為氣體和蒸汽時(shí)，應(yīng)設(shè)置防沖擋板。對(duì)于液體物料，則以其密度和入口管內(nèi)流速平方的乘積來確定是否設(shè)置防沖擋板。非腐蝕性和非磨蝕性物料當(dāng)其值大于2230，應(yīng)設(shè)置防沖擋板。一半液體，大于740時(shí)則需設(shè)置防沖擋板。六、其他主要附件 其它主要附件包括封頭、接管、導(dǎo)流筒、拉桿、定距管?；馈⑴蛎浌?jié)、法蘭、墊片以及支座等。通常由工藝計(jì)算選取 標(biāo)準(zhǔn)換熱器后，其具體尺寸(包括接管、法蘭等尺寸)可由標(biāo)準(zhǔn)圖紙查

31、取。值得一提的是，在選取標(biāo)準(zhǔn)換熱器時(shí)，需注意接管的尺寸應(yīng)與輸送該流體的管道尺寸保持一致。七、 列管式換熱器結(jié)構(gòu)基本參數(shù)1、固定管板式換熱器標(biāo)準(zhǔn)系列JB/T 4715-92標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了固定管板式列管換熱器的型式、基本參數(shù)、列管排列形式、折流板的型式和拉桿及定矩管的規(guī)格及數(shù)量等。其基本參數(shù)包括以下各項(xiàng)。（1）公稱直徑DN      鋼管制圓筒：159，219，273，325mm      卷制圓筒：400，450，500，600，700，800，900，100

32、0，（1100），1200，（1300），1400，（1500），1600，（1700），1800mm     （2）公稱壓力PN      0.25，0.60，1.00，1.60，2.50，4.00，6.40MPa （3）換熱管長(zhǎng)度L  1500，2000，3000，4500，6000，9000mm （4）換熱管規(guī)格及排列形式（表1-8） 表1-8換熱器規(guī)格及排列形式換熱管外徑×壁厚（d×）/mm排列形式管間距碳素鋼、低合金

33、鋼不休耐酸鋼25×2.525×2正三角形3219×219×225（5）折流板間距（表1-9）      表1-9   折流板（支承板）間距公稱直徑DN/mm管長(zhǎng)/mm折流板間距/mm<=500<=3000100200300450600_45006000_60080015006000250200300450600_9001300<=6000_200300450600_75009000_750140016006000_30045060075075009000_1

34、700180060009000_4506007502、浮頭式列管換熱器 浮頭式列管換熱器標(biāo)準(zhǔn)系列JB/T 4714-92中的主要參數(shù)為：   公稱直徑DN       導(dǎo)流筒換熱器         鋼管制圓筒：325，426mm         卷制圓筒：400，500，600，700，800，900，1000，（11

35、00），1200，（1300），1400，（1500)，1600，(1700)，1800mm         外導(dǎo)流筒換熱器         卷制圓筒：500，600，700，800，900，1000mm        冷凝器鋼管制圓筒：426mm 冷凝器卷制圓筒：400，500，600，700，800，900，1000，（1100），1200，（

36、1300），1400，（1500)，1600，(1700)，1800mm （2）公稱壓力PN     換熱器：1.0，1.6，2.5，4.0，6.4MPa        冷凝器：1.0，1.6，2.5，4.0MPa （3）換熱管    換熱管種類：光管和螺紋管    換熱換長(zhǎng)度L：3，4.5，6，9m    換熱管規(guī)格和排列形式（見表1-10） 表1-10

37、換熱器規(guī)格和排列形式換熱管外徑×壁厚（d×）/mm排列形式管間距/mm碳素鋼、低合金鋼不休耐酸鋼19×219×2正三角形2525×2.525×232（4）折流板間距S（見表11）由于JB/T 4715-92和JB/T 4714-92是在GB 150-1998、GB 151-1999以及勞動(dòng)部壓力容器安全技術(shù)檢測(cè)規(guī)程頒布之前編寫的，所以在選用該標(biāo)準(zhǔn)系列時(shí)應(yīng)按規(guī)程及GB 150、GB 151對(duì)技術(shù)特性等要求進(jìn)行補(bǔ)充。 表1-11折流板（支承板）間距L/mDN/mS/m3<=

38、700100150200_4.5<=700100150200_8001200_150200250300_450(480)_64001100_150200250300350450(480)12001800_200250300350450(480)912001800_300350450600第三節(jié)、設(shè)計(jì)計(jì)算的參數(shù)選擇一、 冷卻劑和加熱劑的選擇常用的冷卻劑如表3-1。 表3-1 常用冷卻劑冷卻劑名稱溫度范圍水（自來水，河水，井水，冰水）080空氣>30鹽水015用于低溫冷卻氨蒸汽低于15用于冷凍工業(yè)除低溫及冷凍外，冷卻劑應(yīng)優(yōu)先選用水。水的初溫由氣候條件決定，關(guān)于水的出口溫度及流速的確定，

39、提出下面幾點(diǎn)供參考： （1）水與被冷卻流體之間一般應(yīng)有5°C35 °C的溫度差；  （2）水出口溫度一般不超過4 0°C50 °C，在此溫度以上溶解于水中的無機(jī)鹽將會(huì)析出，在壁面上形成污垢。 表3-2 常用的加熱劑加熱劑名稱溫度范圍飽和水蒸汽<180煙道氣7001000結(jié)合具體工藝情況，還可采用熱空氣或熱水等作加熱劑。 二、冷、熱流體通道的選擇 冷、熱流體通道可根據(jù)以下原則選擇： (1)不潔凈和易結(jié)垢的液體宜在管程，因管內(nèi)清洗方便； (2)腐蝕性流體宜在管程，以免管束和

40、殼體同時(shí)受到腐蝕； (3)壓強(qiáng)高的流體宜在管內(nèi)，以免殼體承受壓力； (4)飽和蒸汽宜走殼程，因飽和蒸汽比較清潔，給熱系數(shù)與流速無關(guān)而且冷凝液容易排出； (5)被冷卻的流體宜走殼程，便于散熱； (6)若兩流體溫差較大，對(duì)于剛性結(jié)構(gòu)的換熱器，宜將給熱系數(shù)大的液體通入殼程，以減少熱應(yīng)力；(7)流量小而粘度大的液體一般以殼程為宜，因在殼程Re>100即可達(dá)到湍流；但這不是絕對(duì)的，如流動(dòng)阻力損失允許，將這種液體通入管內(nèi)并采用多管程結(jié)構(gòu)，反而能得到更高的給熱系數(shù)。三、流速的選擇 換熱器內(nèi)液體速度大小必須通過經(jīng)濟(jì)核算進(jìn)行選擇。因?yàn)榱魉僭黾?，給熱系數(shù)增大

41、，同時(shí)亦減少了污垢在管子表面沉積的可能性，降低了垢層的熱阻，從而使傳熱系數(shù)K值提高，所需傳熱面積減小，設(shè)備投資費(fèi)也減少。但隨著流速的增加，液體阻力也相應(yīng)增加，動(dòng)力消耗增大，使操作費(fèi)增加。因此，選擇適宜的流速是十分重要的，一般應(yīng)盡可能使管程內(nèi)流體的> 104 (同時(shí)也要注意 其他方面的合理性）；粘度高的流體常按層流設(shè)計(jì)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在表2-12、表2-13 中列出了 一些工業(yè)上常用流速的范圍，以供參考。 表3-3 列管式換熱器內(nèi)常用的流速范圍液體種類流速/m/s管程殼程一般液體0.530.21.5易結(jié)垢液體>1>0.5氣體5303

42、15 表3-4 不同黏度液體的流速（以普通鋼壁為例）液體黏度/mPa.S最大流速/m/s液體黏度/mPa.S最大流速/m/s>15000.6100351.515005000.753511.85001001.1<12.4四、流向的選擇流向的選擇就是決定并流、逆流還是復(fù)雜流動(dòng)。對(duì)于無相變傳熱，當(dāng)冷、熱流體的進(jìn)、出口溫度一定時(shí)，逆流操作的平均推動(dòng)力大于并流，因而傳遞同樣的熱流量，所需傳熱面積較小。就增加傳熱推動(dòng)力而言，逆流操作總是優(yōu)于并流。 但在實(shí)際換熱器內(nèi)，純粹的逆流和并流是不多見的。當(dāng)采用多管程和多殼程時(shí)， 換熱器內(nèi)流體的流動(dòng)形式較為復(fù)雜。此時(shí)需要根據(jù)純逆流平均推

43、動(dòng)力和修正系數(shù)ip來計(jì)算實(shí)際推動(dòng)力，(p的數(shù)值應(yīng)大于0. 8，否則應(yīng)改變流動(dòng)方式。第二章、列管式換熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算某煉油廠用柴油將原油預(yù)熱。柴油和原油的有關(guān)參數(shù)如下表, 兩側(cè)的污垢熱阻均可取1.72×10-4m2·K/W，換熱器熱損失忽略不計(jì)，管程的絕對(duì)粗糙度=0.1mm，要求兩側(cè)的阻力損失均不超過0.2×105Pa。試設(shè)計(jì)一臺(tái)適當(dāng)?shù)牧泄苁綋Q熱器。(y:學(xué)號(hào)后2位數(shù)字) 物料比熱KJ/（kg. ）密度Kg/m²導(dǎo)熱系數(shù)W/(m. )黏度Pa . s工作壓力柴油2.487150.1330.64×10-3常壓原油2.20

44、8150.1283.0×10-3常壓（1）生產(chǎn)能力和載熱體用量： 原油  42000 +200*1*6=43200  kg/h 柴油  35000 +150*1*6=35900   kg/h（2）操作條件：           原油：入口溫度t1=70，出口溫度t2=110      &#

45、160;      柴油：入口溫度T1=175，出口溫度T2第一節(jié) 換熱面積的估算一、計(jì)算熱負(fù)荷Q=qm1Cp1(t2-t1)=43200*2.20*(110-70)=3801600 KJ由 qm1Cp1(t2-t1)=qm2Cp2(T1-T2) 得43200*2.20*（110-70）=35900*2.48*（175-T2）T2=132.3 二、計(jì)算逆流平均溫差tm逆=（T1-t2）-(T2-t1)T1-t2T2-t1=(175-110)-(132.3-70)175-110132.3-70=63.64 S=t2-t1T1-t1 =1

46、10-70175-70=0.381r=T1-T2t2-t1=175-132.3110-70=1.0675r1=（r 2+1）=1.06752+1=1.4627則溫差修正系數(shù)=0.925tm=tm逆=0.925*63.64=58.87 三、確定流體走向由于原油溫度低于柴油，為減少熱損失和充分利用柴油的熱量，選擇原油走殼程，柴走管程。四、估算傳熱面積由化工原理課程設(shè)計(jì)查表，取K值=200W/（m2·K）。 估算傳熱面積為 A估=Q/(K*tm逆)= 3801600*1000/(200*58.87*3600)=89.69m2第二節(jié) 換熱器及主要附件的試選一、試選選管型號(hào)

47、主要附件的選擇 1、接口及法蘭的選型 （1）管口A       管口A為柴油出口 接 管管徑的確定： 流量為35900kg/h，密度為715 kg/m3，相當(dāng)于q= 35900/715/3600=0.0139m3/s。柴油為低粘度流體，在接管中的合理流速u=12m/s。本設(shè)計(jì)取u=1m/s。則接管的內(nèi)徑=4qu=4*0. 01393.14*1=0.133 m=133 mm。接管的外徑選擇為159mm，壁厚選擇為4.5mm，材質(zhì)為20鋼，每米管子的重量17.

48、14kg（GB-T 17395-1998 無縫鋼管尺寸、外形、重量及允許偏差）。 接管長(zhǎng)度的選擇： 接管的長(zhǎng)度L選擇150mm，則重量為2.6kg。 接管的標(biāo)記：接管  159×4.5  L=150  接管法蘭的選擇：       查大學(xué)工程制圖（華東理工大學(xué)出版社，2005）表14-5，接管外徑dH=159mm的板式平焊鋼制管法蘭的公稱通徑DN=150mm。選擇公稱壓力PN=0.6MPa的突面法蘭，材料為

49、Q235-A，標(biāo)記為：HG20592 法蘭 PL 150(B)-0.6 RF Q235-A。重量為5.14kg。       該法蘭有8個(gè)均布在外周的螺孔，使用8個(gè)M16螺栓、螺母、墊片與工藝管道連接。（2）管口B      管口B為原油出口。原油的流量為43200kg/h，密度為815 kg/m3，所以q=43200/815/3600=0.01472m3/s,原油在接管中的合理流速為1.2m/s，則接管的

50、內(nèi)徑=4qu=4*0. 014723.14*1.2 =0.125 mm=125 m。選擇接管的外徑、壁厚、材質(zhì)、長(zhǎng)度和接口法蘭都與管口A的相同。（3）管口C 管口C為排氣口。   接管管徑的確定： 接管的外徑選擇32mm，壁厚選擇為3.5mm，材質(zhì)為20鋼，每米管子的重量2.46kg（GB-T 17395-1998 無縫鋼管尺寸、外形、重量及允許偏差）。   接管長(zhǎng)度的選擇： 接管的長(zhǎng)度L選擇150mm，則重量為0.369kg。 接管的標(biāo)記：接管  32&

51、#215;3.5  L=150  接管法蘭的選擇：       查大學(xué)工程制圖（華東理工大學(xué)出版社，2005）表14-5，接管外徑dH=32mm的板式平焊鋼制管法蘭的公稱通徑DN=25mm。選擇公稱壓力PN=0.6MPa的突面法蘭，材料為Q235-A，標(biāo)記為：HG20592 法蘭 PL 25(B)-0.6 RF Q235-A。   該法蘭有4個(gè)均布在外周的螺孔，使用4個(gè)M10螺栓、螺母、墊片與配套的法蘭蓋裝

52、配。（4）管口D     管口D 為原油進(jìn)口。 接管、法蘭與管口A和B的完全相同。 （5）管口E      管口E為排污口     接管管徑的確定：  接管的外徑選擇57mm，壁厚選擇為3.5mm，材質(zhì)為20鋼，每米管子的重量4.62kg。 接管長(zhǎng)度的選擇：  接管的長(zhǎng)度L選擇150mm，則重量為0.693kg。  接管的標(biāo)記：接管

53、60; 57×3.5  L=150  接管法蘭的選擇：  查大學(xué)工程制圖（華東理工大學(xué)出版社，2005）表14-5，接管外徑dH=57mm的板式平焊鋼制管法蘭的公稱通徑DN=50mm。選擇公稱壓力PN=0.6MPa的突面法蘭，材料為Q235-A，標(biāo)記為：HG20592 法蘭 PL 50(B)-0.6 RF Q235-A。重量為1.51kg。 該法蘭有4個(gè)均布在外周的螺孔，使用4個(gè)M12螺栓、螺母、墊片與配套的法蘭蓋裝配。 （6）管口F 

54、    管口F為柴油進(jìn)口接管、法蘭與管口A、B和D的完全相同。 2、左管板的選型 （1）管板厚度： 化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)(化學(xué)工業(yè)出版社，2008)中有表16-8 管板厚度表。管板的設(shè)計(jì)壓力為管、殼程設(shè)計(jì)壓力中的大者。當(dāng)設(shè)計(jì)壓力小于1MPa時(shí)，取為1MPa；表中的設(shè)備殼體內(nèi)徑×壁厚最接近本課程設(shè)計(jì)值的是600×8；管、殼程的溫度差=151.66-86=65.66；根據(jù)上述的設(shè)計(jì)壓力、殼體內(nèi)徑×壁厚以及溫度差，查表得管板的厚度=42mm。管板材料為16Mn（鍛件）。 （2）管板形狀

55、： 管板同時(shí)起到法蘭的作用，密封面為凸面，可以和管箱的法蘭(密封面為凹面)連接。管板直徑與管箱法蘭的相同，為665mm。外周均布24個(gè)18螺孔，管板重量約為：(4×0.6652-188×4 ×0.0252-24×4 ×0.0182)×0.042×7800=82Kg管板的形狀大致如下圖：(3)管板的開孔  開孔和管程隔板密封槽分布情況： 左管板共有192個(gè)安裝換熱管的開孔和8個(gè)拉桿安裝孔以及2道管程隔板密封槽（見設(shè)備圖）。  安裝換熱管的開孔尺寸： 為了便于

56、在管板上焊接換熱管，開孔的孔徑比換熱管的外徑大0.4 mm,即25.4 mm。開孔形狀見設(shè)備圖。（或者:為了便于在管板上脹接換熱管，開孔的孔徑比換熱管的外徑大0.3 mm,即25.3mm。開孔內(nèi)表面有兩道環(huán)向的槽，槽深0.5mm。管板開孔形狀和內(nèi)表面環(huán)向槽的位置、尺寸見下圖：拉桿安裝孔和管程隔板密封槽的尺寸見設(shè)備圖。 3、換熱管的選擇： 1) 選擇20鋼材質(zhì)的無縫鋼管，規(guī)格：25×2.5。 2) 換熱管的長(zhǎng)度為6000mm。 3) 換熱管與管板連接采用焊接。 (或者:換熱管與

57、管板連接采用脹接。) 具體見設(shè)備圖。 4、左管箱短節(jié)的選擇： 1）左管箱短節(jié)的內(nèi)徑與壁厚： 左管箱短節(jié)為圓柱筒體，內(nèi)徑與壁厚選擇與設(shè)備殼體相同。 2）左管箱短節(jié)的長(zhǎng)度：    左管箱短節(jié)連接A和F管口。選擇左管箱短節(jié)的長(zhǎng)度為管口接管公稱直徑的兩倍，即150×2=300mm。選擇Q235-A材料制作，單位長(zhǎng)度的短節(jié)重110kg/m,總重約為110×0.300=33kg。 左管箱短節(jié)的標(biāo)記：筒體 DN550 =8 L=300。 3）左管箱短節(jié)的材質(zhì)選

58、擇 材質(zhì)選擇與換熱器殼體相同：Q235-A 5、左管箱封頭的選擇：選擇公稱直徑為550mm的標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭。壁厚與殼體相同，也是8mm。材質(zhì)也是Q235-A。重量約24kg。標(biāo)記：EHA 550×8-Q235-A JB/T 4746-2002。 6、左管箱隔板的選擇： 1）材質(zhì)選擇普通的碳素鋼：Q235-A。 2）管箱隔板厚度的選擇： 由于管程壓強(qiáng)降較小，用公式計(jì)算隔板厚度會(huì)小于GB151規(guī)定的隔板最小厚度（換熱器公稱直徑<=600時(shí)，碳鋼隔板的最小厚度為8mm），所以直接選擇隔板厚度為10

59、mm。 3）數(shù)量：左管箱需要2塊相同的隔板。 4）形狀：見下圖。面積: 217977.2468mm2，厚度：10mm。 5）重量：?jiǎn)蝹€(gè)左管箱隔板重=（217977.2468mm2×10mm）×7.8×10-3×10-3kg·mm-3=17kg。 7、左管箱法蘭和密封墊片的選型： 1)法蘭： 根據(jù)公稱直徑，查化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)(化學(xué)工業(yè)出版社，2008)書中表10-3。選擇甲型平焊容器法蘭，公稱直徑550mm，公稱壓力0.6MPa，密封面為凹面(FM)，與凸密封面的左管板連接。外

60、周均布24個(gè)16螺孔，用M16雙頭螺柱與左管板連接。 標(biāo)記：法蘭FM  5500.6 JB47012000。重量為26.4 kg。 2)密封墊片: 選擇甲型平焊容器法蘭用非金屬軟墊片,公稱直徑550mm,公稱壓力0.6MPa。  標(biāo)記：墊片  5500.6 JB 47042000。重量略。左管箱總重量：33+24+17*2+26.4+(2.6+5.14)*2=132.9kg。 8、右管板  右管板沒有拉桿開孔，只有一道管程隔板密封槽，其

61、他與左管板相同。 9、 右管箱設(shè)計(jì)： 1)右管箱封頭： 與左管箱封頭相同。 2）右管箱短節(jié)的選擇： 右管箱短節(jié)的內(nèi)徑與壁厚： 右管箱短節(jié)為圓柱筒體，內(nèi)徑與壁厚選擇與設(shè)備殼體相同。 右管箱短節(jié)的長(zhǎng)度： 長(zhǎng)度選擇50mm。選擇Q235-A材料制作，單位長(zhǎng)度的短節(jié)重110kg/m,總重約為110*0.05=5.5kg。 右管箱短節(jié)的標(biāo)記：筒體 DN550 =8 L=50。 3）右管箱隔板的選擇： 材質(zhì)選擇普通的碳素鋼：Q235-A。 右管箱隔

62、板厚度的選擇： 厚度與左管箱隔板相同，為10mm。 數(shù)量：右管箱需要1塊隔板。 重量：?jiǎn)蝹€(gè)右管箱隔板重=(100645.7361mm2×10mm)×7.8×10-3×10-3kg·mm-3=7.9kg。 形狀：如下圖4) 右管箱法蘭和密封墊片的選型： 法蘭：與左管箱的相同。 法蘭密封墊片: 與左管箱的相同。長(zhǎng)寬厚：550*12*4mm。重量略。 右管箱總重量：5.5+7.9+24+26.4=63.8kg。 10、 鞍座的選型 

63、根據(jù)換熱器殼體的公稱直徑550mm，可知鞍座的公稱直徑也是550mm。 選擇焊制的有墊板的鞍座： 左鞍座標(biāo)記：鞍座  BI 550S JB47121992， 右鞍座標(biāo)記：鞍座  BI 550F JB47121992。二、換熱器結(jié)構(gòu)一些基本參數(shù)的選擇選柴油的流速u1=1m/s，取換熱器的規(guī)格為25×2.5mm碳素鋼管（8.3kg/6m），此管的內(nèi)徑d1=0.02m=44根據(jù)傳熱面積A估計(jì)算管子的長(zhǎng)度L 1、管程數(shù)Nt的確定由于L數(shù)值太大，換熱器不可使用單管程的形式，必須用多管程

64、。我們選擇管程的長(zhǎng)度為6m，則Nt=L/6=26/6=4.(管程數(shù)通常選擇偶數(shù))S=(t2-t1)/(T1-t1)=（110-70）/(175-70)=0.381r=（T1-T2）/ (t2-t1)=（175-132.3）/(110-70)=1.0675 根據(jù)S,r的值，查化工原理教材中圖6-55(a)，得溫度校正系數(shù) > 0.9,說明換熱器采用單殼程，四管程的結(jié)構(gòu)是合適的。tm=×tm逆=0.925×63.64=58.87。2、求實(shí)際換熱面積A實(shí)際換熱管數(shù)為n ×Nt=44×4=176A實(shí)際=L×(×d0) ×n = 6×(×0.025) ×44×4=82.90 m23、選擇換熱器殼體尺寸選擇換熱管為三角形排列，換熱管的中心距t=1.25d0=31.25mm32mm。最外層換熱管中心線距殼體內(nèi)壁距離：b'=(1 1.5)d0 殼體內(nèi)徑： 32(15-1)+2*1.25*25=510.5 mm圓整后，換熱器殼體圓筒內(nèi)徑為D=600mm，殼體厚度選擇8mm。長(zhǎng)度定為5910mm。殼體的標(biāo)