浮頭式換熱器設(shè)計(jì)原油 柴油

1、1 .設(shè)計(jì)任務(wù)書1.1設(shè)計(jì)題目列管式換熱器（原油預(yù)熱器）的設(shè)計(jì)1.2操作條件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1.72X10-4m2.K/W，要求兩側(cè)的阻力損失均不超過 0.3 10 5Pa物料溫度C質(zhì)量流量kg/h比熱 kJ/kg.C密度 kg/m3導(dǎo)熱系數(shù)W/m.C粘度Pa.s入口出口柴油175T2365002.487150.1330.64X10-3原油70110490002.208150.1283.0X10-31.3設(shè)計(jì)要求及內(nèi)容1、查閱文獻(xiàn)資料，了解換熱設(shè)備的相關(guān)知識，熟悉換熱器設(shè)計(jì)的 方法和步驟；2、根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書給定的生產(chǎn)任務(wù)和操作條件，進(jìn)

2、行換熱器工藝 設(shè)計(jì)及計(jì)算；3、根據(jù)換熱器工藝設(shè)計(jì)及計(jì)算的結(jié)果，進(jìn)行換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；4、以換熱器工藝設(shè)計(jì)及計(jì)算為基礎(chǔ)，結(jié)合換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的結(jié)果， 繪制換熱器裝配圖；5、編寫設(shè)計(jì)說明書對整個(gè)設(shè)計(jì)工作的進(jìn)行書面總結(jié)，設(shè)計(jì)說明書 應(yīng)當(dāng)用簡潔的文字和清晰的圖表表達(dá)設(shè)計(jì)思想、計(jì)算過程和設(shè)計(jì)結(jié)果。 TOC o 1-5 h z 設(shè)計(jì)任務(wù)書3概述5設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)7方案設(shè)計(jì)和擬訂8設(shè)計(jì)計(jì)算12參考文獻(xiàn)22附錄23設(shè)計(jì)小結(jié)29CAD圖32概述在不同溫度的流體間傳遞熱能的裝置稱為熱交換器，簡稱為換熱器。 在換熱器中至少要有兩種溫度不同的流體，一種流體溫度較高，放出熱 量;另一種流體則溫度較低，吸收熱量。在化工、石油、動(dòng)力、

3、制冷、食品等行業(yè)中廣泛使用各種換熱器， 它們也是這些行業(yè)的通用設(shè)備，并占有十分重要的地位。隨著換熱器在工業(yè)生產(chǎn)中的地位和作用不同，換熱器的類型也多種 多樣，不同類型的換熱器也各有優(yōu)缺點(diǎn)，性能各異。列管式換熱器是最 典型的管殼式換熱器，它在工業(yè)上的應(yīng)用有著悠久的歷史，而且至今仍 在所有換熱器中占據(jù)主導(dǎo)地位。列管式換熱器有以下幾種：1）固定管板式固定管板式換熱器的兩端管板和殼體制成一體，當(dāng)兩流體的溫度差 較大時(shí)，在外殼的適當(dāng)位置上焊上一個(gè)補(bǔ)償圈，（或膨脹節(jié)）。當(dāng)殼體和 管束熱膨脹不同時(shí)，補(bǔ)償圈發(fā)生緩慢的彈性變形來補(bǔ)償因溫差應(yīng)力引起 的熱膨脹。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低廉，殼程清洗和檢修困難，殼程必須是

4、潔凈不 易結(jié)垢的物料。1-折流擋板;管束；3-殼體;4封頭；5-接管；6-管板 圖4-36固定管板式換熱器2) U形管式U形管式換熱器每根管子均彎成U形，流體進(jìn)、出口分別安裝在同一 端的兩側(cè)，封頭內(nèi)用隔板分成兩室，每根管子可自由伸縮，來解決熱補(bǔ) 償問題。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量輕，適用于高溫和高壓的場合。管程清洗困難， 管程流體必須是潔凈和不易結(jié)垢的物料。圖1 U型管換熱器的結(jié)衿示意國3)浮頭式換熱器兩端的管板，一端不與殼體相連，該端稱浮頭。管子受熱時(shí)，管 束連同浮頭可以沿軸向自由伸縮，完全消除了溫差應(yīng)力。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)高，便于清洗和檢修，完全消除溫差應(yīng)力，應(yīng)用普遍。圖7T2浮頭式換熱器L殼

5、蓋2浮頭蓋3,浮頭管板4,禿體5.傳熬管6,支持板7折流板設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（1）JB1145-73列管式固定管板熱交換器（2）JB1146-73立式熱虹吸式重沸器（3）中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn).GB151-89鋼制管殼式換熱器.國家 技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布，1989（4）鋼制石油化工壓力容器設(shè)計(jì)規(guī)定（5）JBT4715-1992固定管板式換熱器型式與基本參數(shù)（6）HGT20701.8-2000容器、換熱器專業(yè)設(shè)備簡圖設(shè)計(jì)規(guī)定（7）HG20519-92全套化工工藝設(shè)計(jì)施工圖內(nèi)容和深度統(tǒng)一規(guī)定（8）中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)JB4732-95鋼制壓力容器一分析設(shè) 計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（9）中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)JB4710-92鋼制

6、塔式容器（10）中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB16749-1997壓力容器波形膨脹 節(jié)方案設(shè)計(jì)和擬訂根據(jù)任務(wù)書給定的冷熱流體的溫度，來選擇設(shè)計(jì)列管式換熱器中的 浮頭式換熱器；再依據(jù)冷熱流體的性質(zhì)，判斷其是否易結(jié)垢，來選擇管 程走什么，殼程走什么。在這里，柴油走管程，原油走殼程。從手冊中 查得冷熱流體的物性數(shù)據(jù)，如密度，比熱容，導(dǎo)熱系數(shù)，黏度。計(jì)算出 總傳熱系數(shù)，再計(jì)算出傳熱面積。根據(jù)管徑管內(nèi)流速，確定傳熱管數(shù)， 標(biāo)準(zhǔn)傳熱管長為6m，算出傳熱管程，傳熱管總根數(shù)等等。再來就校正傳 熱溫差以及殼程數(shù)。確定傳熱管排列方式和分程方法。根據(jù)設(shè)計(jì)步驟， 計(jì)算出殼體內(nèi)徑，選擇折流板，確定板間距，折流板數(shù)等，再設(shè)計(jì)

7、殼程 和管程的內(nèi)徑。分別對換熱器的熱量，管程對流系數(shù)，傳熱系數(shù)，傳熱 面積進(jìn)行核算，再算出面積裕度。最后，對傳熱流體的流動(dòng)阻力進(jìn)行計(jì) 算，如果在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)就能完成任務(wù)。根據(jù)固定管板式的特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低廉，殼程清洗和檢修困 難，殼程必須是潔凈不易結(jié)垢的物料。U形管式特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量 輕，適用于高溫和高壓的場合。管程清洗困難，管程流體必須是潔凈和 不易結(jié)垢的物料。浮頭式特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)高，便于清洗和檢修， 完全消除溫差應(yīng)力，應(yīng)用普遍。我們設(shè)計(jì)的換熱器的流體是油，易結(jié)垢， 再根據(jù)可以完全消除熱應(yīng)力原則我們選用浮頭式換熱器。根據(jù)以下原則：（1）不潔凈和易結(jié)垢的流體宜走管內(nèi)，以便于清洗 管

8、子。（2）腐蝕性的流體宜走管內(nèi)，以免殼體和管子同時(shí)受腐蝕，而且 管子也便于清洗和檢修。（3）壓強(qiáng)高的流體宜走管內(nèi)，以免殼體受壓。 （4）飽和蒸氣宜走管間，以便于及時(shí)排除冷凝液，且蒸氣較潔凈，冷凝 傳熱系數(shù)與流速關(guān)系不大。（5）被冷卻的流體宜走管間，可利用外殼向 外的散熱作用，以增強(qiáng)冷卻效果。（6）需要提高流速以增大其對流傳熱 系數(shù)的流體宜走管內(nèi)，因管程流通面積常小于殼程，且可采用多管程以 增大流速。（7）粘度大的液體或流量較小的流體，宜走管間，因流體在 有折流擋板的殼程流動(dòng)時(shí)，由于流速和流向的不斷改變，在低Re（Re100） 下即可達(dá)到湍流，以提高對流傳熱系數(shù)。我們選擇柴油走管程，原油走 殼程

9、。流體流速的選擇：增加流體在換熱器中的流速，將加大對流傳熱系 數(shù)，減少污垢在管子表面上沉積的可能性，即降低了污垢熱阻，使總傳 熱系數(shù)增大，從而可減小換熱器的傳熱面積。但是流速增加，又使流體 阻力增大，動(dòng)力消耗就增多。所以適宜的流速要通過經(jīng)濟(jì)衡算才能定出。 此外，在選擇流速時(shí)，還需考慮結(jié)構(gòu)上的要求。例如，選擇高的流速， 使管子的數(shù)目減少，對一定的傳熱面積，不得不采用較長的管子或增加 程數(shù)。管子太長不易清洗，且一般管長都有一定的標(biāo)準(zhǔn)；單程變?yōu)槎喑?使平均溫度差下降。這些也是選擇流速時(shí)應(yīng)予考慮的問題。在本次設(shè)計(jì) 中，根據(jù)表換熱器常用流速的范圍，取管內(nèi)流速 1 1.0m / s。管子的規(guī)格和排列方法：

10、選擇管徑時(shí)，應(yīng)盡可能使流速高些，但一 般不應(yīng)超過前面介紹的流速范圍。易結(jié)垢、粘度較大的液體宜采用較大 的管徑。我國目前試用的列管式換熱器系列標(biāo)準(zhǔn)中僅有 25 X 2.5mm及 19Xmm兩種規(guī)格的管子。在這里，選擇 25X2.5mm管子。管長的選 擇是以清洗方便及合理使用管材為原則。長管不便于清洗，且易彎曲。 一般出廠的標(biāo)準(zhǔn)鋼管長為6m，則合理的換熱器管長應(yīng)為1.5、2、3或6m。 此外，管長和殼徑應(yīng)相適應(yīng)，一般取L/D為46（對直徑小的換熱器可大 些）。在這次設(shè)計(jì)中，管長選擇4m。管子在管板上的排列方法有等邊三角形、正方形百列和正方形錯(cuò)列 等，等邊三角形排列的優(yōu)點(diǎn)有：管板的強(qiáng)度高；流體走短路

11、的機(jī)會少， 且管外流體擾動(dòng)較大，因而對流傳熱系數(shù)較高；相同的殼徑內(nèi)可排列更 多的管子。正方形百列排列的優(yōu)點(diǎn)是便于清洗列管的外壁，適用于殼程 流體易產(chǎn)生污垢的場合；但其對流傳熱系數(shù)較正三角排列時(shí)為低。正方 形錯(cuò)列排列則介于上述兩者之間，即對流傳熱系數(shù)（較百列排列的）可以 適當(dāng)?shù)靥岣?。在這里選擇正方形錯(cuò)列排列。管子在管板上排列的間距（指相鄰兩根管子的中心距），隨管子與 管板的連接方法不同而異。通常，脹管法取七二（1.31.5）d2，且相鄰兩 管外壁間距不應(yīng)小于6mm，即tN （d+6）。焊接法取t=1.25d2。管程和殼程數(shù)的確定當(dāng)流體的流量較小或傳熱面積較大而需管數(shù) 很多時(shí)，有時(shí)會使管內(nèi)流速較低

12、，因而對流傳熱系數(shù)較小。為了提高管 內(nèi)流速，可采用多管程。但是程數(shù)過多，導(dǎo)致管程流體阻力加大，增加 動(dòng)力費(fèi)用；同時(shí)多程會使平均溫度差下降；此外多程隔板使管板上可利 用的面積減少，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮這些問題。列管式換熱器的系列標(biāo)準(zhǔn)中管 程數(shù)有1、2、4和6程等四種。采用多程時(shí)，通常應(yīng)使每程的管子數(shù)大致 相等。根據(jù)計(jì)算，管程為6程，殼程為單程。折流擋板：安裝折流擋板的目的，是為了加大殼程流體的速度，使 湍動(dòng)程度加劇，以提高殼程對流傳熱系數(shù)。最常用的為圓缺形擋板，切 去的弓形高度約為外殼內(nèi)徑的1040%，一般取2025%，過高或過低 都不利于傳熱。兩相鄰擋板的距離（板間距）B為外殼內(nèi)徑。的（0.21） 倍

13、。系列標(biāo)準(zhǔn)中采用的B值為：固定管板式的有150、300和600mm三種， 板間距過小，不便于制造和檢修，阻力也較大。板間距過大，流體就難 于垂直地流過管束，使對流傳熱系數(shù)下降。這次設(shè)計(jì)選用圓缺形擋板。換熱器殼體的內(nèi)徑應(yīng)等于或稍大于（對浮頭式換熱器而言）管板的 直徑。初步設(shè)計(jì)時(shí)，可先分別選定兩流體的流速，然后計(jì)算所需的管程 和殼程的流通截面積，于系列標(biāo)準(zhǔn)中查出外殼的直徑。主要構(gòu)件的選用：（1）封頭 封頭有方形和圓形兩種，方形用于直徑小的殼體（一 般小于400mm），圓形用于大直徑 的殼體。（2）緩沖擋板 為防止殼程流體進(jìn)入換熱器時(shí)對管束的沖擊，可 在進(jìn)料管口裝設(shè)緩沖擋板。（3）導(dǎo)流筒 殼程流體的

14、進(jìn)、出口和管板間必存在有一段流體不 能流動(dòng)的空間（死角），為了提 高傳熱效果，常在管束外增設(shè)導(dǎo)流筒， 使流體進(jìn)、出殼程時(shí)必然經(jīng)過這個(gè)空間。（4） 放氣孔、排液孔換熱器的殼體上常安有放氣孔和排液孔， 以排除不凝性氣體和冷凝液等。（5）接管尺寸 換熱器中流體進(jìn)、出口的接管直徑由計(jì)算得出。最后材料選用：列管換熱器的材料應(yīng)根據(jù)操作壓強(qiáng)、溫度及流體的 腐蝕性等來選用。在高溫下一般材料的機(jī)械性能及耐腐蝕性能要下降。 同時(shí)具有耐熱性、高強(qiáng)度及耐腐蝕性的材料是很少的。目前 常用的金 屬材料有碳鋼、不銹鋼、低合金鋼、銅和鋁等；非金屬材料有石墨、聚 四氟乙烯和玻璃等。不銹鋼和有色金屬雖然抗腐蝕性能好，但價(jià)格高且

15、較稀缺，應(yīng)盡量少用。這里選用的材料為碳鋼。4 .設(shè)計(jì)計(jì)算4.1確定設(shè)計(jì)方案因?yàn)?，所以?65003600選擇換熱器的類型Q 1 = Q 2九 1宜1 =氣2七2宜22.48 x 10 3 x （175 T ） = 49 x 2.2 x 10 3 乂 （110 70）23600T2 = 127 .4 C兩流體溫度變化情況：熱流體（柴油）進(jìn)口溫度175。，出口溫度 127.4C ；冷流體（原油）進(jìn)口溫度70笆，出口溫度110C。該換熱器用 柴油預(yù)熱原油，為易結(jié)垢的流體。該換熱器的管壁溫和殼體壁溫之差較 大，因此初步確定選用浮頭式換熱器。流動(dòng)空間及流速的測定為減少熱損失和充分利用柴油的熱量，采用柴油

16、走管程，原油走殼程。選用（P 25 X2.5mm的碳鋼管，根據(jù)表三一管內(nèi)流速取u =1.0m/s。.14.2確定物性數(shù)據(jù)根據(jù)定性溫度，分別查取殼程和管程流體的有關(guān)物性數(shù)據(jù)。柴油的有關(guān)物性數(shù)據(jù)如下:密度山必 p = 715 kg / m 3定壓比熱容 1 = 2.48 kJ /(kg C)導(dǎo)熱系數(shù) X = 0.133 W /(m C )1黏度|i = 0.64 x 10 3 Pa s1原油的物性數(shù)據(jù):密度 p = 815 kg / 2定壓比熱容C . =2.2。kJ /(kgC ) P L導(dǎo)熱系數(shù) 2 = 0.128 W /(m -C)黏度 R = 3.0 x 10 -3 Pa -5 23計(jì)算總

17、傳熱系數(shù) 4. 3. 1熱流量36500Q = q C AT = x 2.48 x 10 3 x (175 127 .4) = 1.2 x 10 6Wml pi 136004. 3. 2平均傳熱溫差A(yù) t Az 1rtInt2(175 - 110 )-(127 .4 - 70 ) 一 _=61 .2U175 -110In 127 .4 - 704. 3. 3總傳熱系數(shù)K管程傳熱系數(shù)d u p 0.02 x 1.0 x 715Re =r = 2.23 x 10 4口6.4 x 10 -4X 0.023 r dup 1t1- 七J0.8/ c R、_i-X i0.40.133(=0.023 x x

18、 以.23 x 10 40.020).82.48 x 10 3 x 6.4 x 10 40.133=970 W1殼程傳熱系數(shù)假設(shè)殼程的傳熱系數(shù)。=540 W / 2 C）2污垢熱阻R = R = 1.72 x 10 -4 m 2 C / W管壁的導(dǎo)熱系數(shù)X = 45 W /(m C )1K =dd bd1a d d 0.0250.0250.0025 x 0.025 970 x 0.020 + 頃 X 10 -4 0.020 +45 x 0.0225+4=278 .6W / (m 2 C )4.4計(jì)算傳熱面積 Q 1.2 x 10 6、=M = 278.6 x 61.2 = 2 m考慮15%的面

19、積裕度，S = 1.15 x S = 1.15 x 70.4 = 81 m 24.5工藝結(jié)構(gòu)尺寸管徑和管內(nèi)流速選用中25 x 2.5傳熱管（碳鋼），取管內(nèi)流速u 1 = 1.0m / s管程數(shù)和傳熱管數(shù) 依據(jù)傳熱管內(nèi)徑和流速確定單程傳熱管數(shù) 36500 （715 x 3600 ）,n = 45 .2 q 46（根），生 d 2u 0.785 x 0.02 2 x 1.0 d 入 d d 2 a1 +5401按單程管計(jì)算，所需的傳熱管長度為S81L = = = 22 .4 m兀d n 3.14 x 0.025 x 46按單程管設(shè)計(jì)，傳熱管過程，宜采用多管程結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)取傳熱管長l = 4 m，則該換

20、熱器管程程數(shù)為N p = 4 w 6（管程）傳熱管總根數(shù)N = 46 x 6 = 276（根）平均傳熱溫差校正及殼程數(shù)平均傳熱溫差校正系數(shù)175 127 .4R = 1.2110 70175 70按單殼程，4管程結(jié)構(gòu),溫差校正系數(shù)應(yīng)查附圖六對數(shù)平均溫 度校正系數(shù)咬t。可得中=0.91平均傳熱溫差A(yù)t = At = 0.91 x 61 .2 = 55.70傳熱管排列和分程方法采用組合排列法,即每程內(nèi)均按正三角排列，隔板兩惻采用正方形 排列.取管心距t = 1.25 d 2，t = 1.25 x 25 = 31 .25 = 32 mm橫過管束中心線的管數(shù)Ii氣=1.19 WN = 1.19 127

21、6 = 20（根）殼體內(nèi)徑采用多管程結(jié)構(gòu)，取管板利用率門=0.6，則殼體內(nèi)徑為D = 1.05 t N濕=1.05 x 32 % 276 .0.6 = 720 .6mm圓整可取D = 720 mm折流板采用弓形折流板，取弓形折流板圓缺高度為殼體內(nèi)徑的25%，則切 去的圓缺高度為h = 0.25 x 720 = 180 mm取折流板間距B =0.25 D ， 則 B = 0.25 x 720 = 180 mm 可取B為200mm。折流板數(shù)N =傳熱管長 _ 1 = 4000 _ = 19（塊）B 折流板間距200=折流板圓缺面水平裝配。接管殼程流體進(jìn)出口接管:取接管內(nèi)流速為u = 1.0m /

22、s，則接管內(nèi)徑為；4V4 x 49000 (3600 x 815 )d =、:=、：=0.146( m )取標(biāo)準(zhǔn)管徑為150mm。管程流體進(jìn)出口接管：取接管內(nèi)循環(huán)水流速u = 1 m / s，則接管內(nèi)徑 為4V4 x 36500 (3600 x 715 )d =】一 =J = 0.134( m) 兀u 3.14 x 1.0取標(biāo)準(zhǔn)管徑為150mm。4.6換熱器核算 熱量核算殼程對流傳熱系數(shù)Pr 1 3日 2日w0.14對圓缺形折流板，可采用克恩公式=0.36 匕 Re 0.55d 2e當(dāng)量直徑，由正方形排列得4().032 2 - 0.785 x 0.025 2 )3.14 x 0.025=0.

23、027 (m )殼程流通截面積r d=BD 1 -t=0.2r 0.0250.72 1 I 0.032=0.031 (m)殼程流體流速及其雷諾數(shù)分別為49000 (3600 x 815 )U 2 =0.031= 0.54(m/ Re0=3.96 x 10 30.027 x 0.54 x 8153 x 10 - 3普蘭特準(zhǔn)數(shù)2.20 x 10 3 x 3 x 10 -3Pr = = 51 .560.128粘度校正上0.14-1.050.1280.36 x x (3.96x 10 3 )0.55 x 51 .56 13 x 1.05 = 626 W / (n 2 .C )管程對流傳熱系數(shù)a = 0

24、.023、Re 爵 Pr 0.31d1管程流通截面積S = 0.785 x 0.02 2 x 27J = 0.014 (m 2)16管程流體流速及其雷諾數(shù)分別為36500 /( 3600 x 715 ) =1.0130.014Re0.020 x 1.013 x 715=2.26 x 10 40.00064普蘭特準(zhǔn)數(shù)Pr2.48 x 10 3 x 0.64 x 10 -3=11 .90.133=0.0230.133(。廠)x x (2.26 x 10 4)0.8 x 11 .90.3 = 980 W /m 2 -C /傳熱系數(shù)KK =dd bd1a d d 1 d入 dd 2 a0.025+ 0

25、.000172 0025 + 0.0025 x 0.025 + 0.000172980 x 0.0200.02045 x 0.02251+ 626傳熱面積S1.2 x10 6=71 . 1m2 303 x 55 .7該換熱器的實(shí)際傳熱面積sS =兀 d 2 L(N n )=3.14 x 0.025 x(4 0.06 )x(276 20 )=79 .3(m 2)該換熱器的面積裕度為H = x 100 %” - 71.1Sx 100 % = 11 .5%71 .1傳熱面積裕度大,該換熱器能夠完成生產(chǎn)任務(wù)換熱器內(nèi)流體的流動(dòng)阻力管程流動(dòng)阻力A P =(A PA P)F N NF = 1.4I pil

26、2 P = X11 d 20.01一摩擦系數(shù)C ,流速由Re = 2.26 x 10 4 ,傳熱管相對粗糙度20 -燦，查圖一 與雷諾準(zhǔn)數(shù)及相對粗糙度的關(guān)系得人廣0.033 W / m u = l.0 13n/s, p = 715 kg / m3i所以41.013 2 x 715 P = 0.033 xx = 2421 Pa10.022P 2715 x 1.013 2AP = C = 3 x= 1101 Pa222ZAP =(AP + -P)F N N 112 t s p=(2421 + 1101 )x 1.4 x 6 = 29584 .8Pa 0.3 x 10 5 Pa管程流動(dòng)阻力在允許范圍

27、之內(nèi)。4. 6. 2. 2殼程阻力 TOC o 1-5 h z EAP =(AP ,+AP ,)F N 212 sN = 1 F =1.15 st流體流經(jīng)管束的阻力 P = Ff n(N + 1)史二12 c B2F = 0.4f = 5 x 3960 -。龍28 =0.75632n = 20CN = 19 ,次=0.54BoAP = 0.4 x 0.7563x 20 x(19+ 1)x815 x 0.54 2= 14379Pa流體流過折流板缺口的阻力/2 B )3.5 - 一D JB = 0.2m， D = 0.72 m0.72 J815 x 0.54 22=6648 Pa總阻力A P =

28、(14379 + 6648 ) x 1.15 = 24181 Pa 0.3 x 10 5 Pa殼程流動(dòng)阻力也比較適宜。4.6.2.3換熱器主要結(jié)構(gòu)尺寸和計(jì)算結(jié)果表1冷熱流體物性數(shù)據(jù)表物料名 稱操作壓MPa操作溫度污垢系數(shù)m2 K/W導(dǎo)熱系數(shù)比熱流體密度Kg/m3粘度mPa/s柴油0.03175/127.40.0001720.1332. 487150.00064原油-J1 3rlP7t97K0*L_H9Tk 虹_1JW7kI0ji；L*O.flWBklfl-* _ ,汽油5#Tjc t床爐氣1,119 TkIQT5JSCK10_ _X-5WDW好，1P曲H0,43*4 12.09* M IQ*l

29、 7|4 7 k l& J敢蘭蜘4* 1L1做_ _舊.徹 4-3,詢 QM 18*_表二一一流體的污垢熱阻肅體的污螺熱is小干】u_113-2B卜 1Ed 史 t奉F25XTJS _ _ _函小千口*T l-QMt愚HLW w *J2* ),7t9lxlO+口鼻血.4#、1R爐莪未J,7B7xlfl_,3劇45 *m. an w k 】時(shí)O.$9 lx KT，_木土 IWOkIO1S.HW0K 1 時(shí)-_ _ _隊(duì)沔心葫！ 1 *中廿戲。表三一一換熱器常用流速范圍挽膳攜常朋流速的倦噩相it 速-一琦時(shí)枷*牲惟陣島話垢麻體腐幡！1曲代律I-0-2JQ1J0.S-!.Q.1-1Ji-S充程（1健

30、卜卻*Q.S- LS0,5Q.4 1.44碩U215表四一一合理壓降的選取臺理庵力P*的爸取M情配蠟作FR勤性竺_ _現(xiàn)壓，融壓怦_|p.Ju Lxltf&.IFSB作p 1 x: lb - 1 T *苗&-5PF1.7xU?-11kUI*OR* 評Ph LI 皿-31 言 J 咬烏壓舞作P吁加史5康2_一 .圖五對數(shù)平均溫差校正系數(shù)日&Juvly費(fèi)暇屈表七10頤皿7*片120.1/由十口峪區(qū)頑I* W廣希怪尺寸4甘由桂盛：做體詛出口皿.垠的璋木平均殖，管內(nèi)送制nfta ft 庶10 amr0.7 3 000.枷尺寸也幃.廊速 殼奇說律詩底拉他（叫做Mt F 7* IW - 1 M IG 角旺

31、尺I、當(dāng)量且秘蟲,定性理IX和體逢出己阻虞韻掩木手句苞偵、取 ns.符號說明英文字母Cp定壓比熱容，kJ/(kgC)熱容量流率比 q dm-管徑，mD換熱器殼徑，mf摩擦因數(shù)F系數(shù)g重力加速度，m/s2B擋板間距，mK總傳熱系數(shù)，W /(m2C)i長度，mL長度，mn管數(shù)N數(shù)p壓強(qiáng)，Paq熱通量，W/m2q傳熱速率或熱負(fù)荷，Wr汽化熱或冷凝熱，kJ/kgR熱阻，m2 C/WS傳熱面積，m2t流體溫度，CT流體溫度，Cu流速，m/s希臘字母a對流傳熱系數(shù)，W/(m2C)入導(dǎo)熱系數(shù)，W/(m2C)E傳熱系數(shù)|J黏度，PasP密度，kg/m3校正系數(shù)下標(biāo)2管外e當(dāng)量1管內(nèi)s污垢t熱m平均設(shè)計(jì)小結(jié)在化

32、工、石油、動(dòng)力、制冷、食品等行業(yè)中廣泛使用各種換熱器， 它們也是這些行業(yè)的通用設(shè)備，并占有十分重要的地位。隨著換熱器在工業(yè)生產(chǎn)中的地位和作用不同，換熱器的類型也多種 多樣，不同類型的換熱器也各有優(yōu)缺點(diǎn)，性能各異。列管式換熱器是最 典型的管殼式換熱器，它在工業(yè)上的應(yīng)用有著悠久的歷史，而且至今仍 在所有換熱器中占據(jù)主導(dǎo)地位。列管式換熱器是以封閉在殼體中管束的壁面作為傳熱面的間壁式 換熱器。這種換熱器結(jié)構(gòu)較簡單，操作可靠，可用各種結(jié)構(gòu)材料（主要 是金屬材料）制造，能在高溫、高壓下使用，是目前應(yīng)用最廣的類型。由 殼體、傳熱管束、管板、折流板（擋板）和管箱等部件組成。殼體多為 圓筒形，內(nèi)部裝有管束，管束兩端固定在管板上。進(jìn)行換熱的冷熱兩種 流體，一種在管內(nèi)流動(dòng)，稱為管程流體；另一種在管外流動(dòng)，稱為殼程 流體。為提高管外流體的傳熱分系數(shù)，通常在殼體內(nèi)安裝若干擋板。擋 板可提高殼程流體速度，迫使流體按規(guī)定路程多次橫向通過管束，增強(qiáng) 流體湍流程度。換熱管在管板上可按等邊三角形或正方形排列。等邊三 角形排列較緊湊，管外流體湍動(dòng)程度高，傳熱分系數(shù)大；正方形排列則 管外清洗方便，適用于易結(jié)垢的流體。流體每通過管束一次稱為一個(gè)管程；每通過殼體一次稱為一個(gè)殼程。 為提高管內(nèi)流體速度，可在兩端管箱內(nèi)設(shè)置隔板，將全部管子均分成若干組。這樣流體每次只通過部