【正文】 管式和浮頭式換熱器溫度分布情況進(jìn)行計(jì)算，通過與 HTRI的計(jì)算結(jié)果比較，驗(yàn)證了該計(jì)算模型的可行性和準(zhǔn)確性。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 第二章 熱力計(jì)算 流體走向的選擇 在設(shè)計(jì)熱交換器時(shí)必須正確選定哪一種流體走管程，哪一種流體走殼程。 已知數(shù)據(jù) 對(duì)二甲苯的入口溫度 ??１t 60℃ （ 21） 對(duì)二甲苯的出口溫度 ??１t 45℃ （ 22） 冷 卻水的入口溫度 ??２t 33℃ （ 23） 冷卻水的出口溫度 ??２t 38℃ （ 24） 第二章 熱力計(jì)算 8 對(duì)二甲苯的操作壓力 ?1P （ 25） 冷卻水的操作壓力 ?2P （ 26） 冷卻水的流量 ?2M （ 27） 流體的物性參數(shù) 對(duì)二甲苯定性溫度 )4560(2 111 ??????? tttm℃ （ 31） 對(duì)二甲苯比熱 ?pc kJ/(kg℃ ) （ 35） 對(duì)二甲苯普蘭德數(shù) 43010456Pr 61 111 ????? ??? pc （ 36） 水的定性溫度 38332 222 ??????? ttt m ℃ （ 37） 水的比熱 ?pc kJ/(kgs) （ 311） 水的普蘭德數(shù) 418710725Pr 62 222 ????? ??? pc （ 312） 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 傳熱量及平均溫差 熱損失系數(shù) ?L? (取用 ) （ 41） 傳熱量 875)3338()( 2222 ????????? ttcMQ p kW （ 42） 對(duì)二甲苯流量 875)(1112 ???????? ttC QMPkg/s （ 43） 逆流時(shí)對(duì)數(shù)平均溫差 1222ln1222lnm inm a xm inm a x,1 ??????????tttttcm℃ （ 44） 參數(shù) P 及 R 33382122 ???????????ttttP （ 45） 33338 456022 11 ???????????ttttR （ 46） 溫差修正系數(shù) ?? （ 47） 有效平均溫差 ,1 ??????? cmm tt ℃ （ 48） 估算傳熱面積及傳熱面結(jié)構(gòu) 初選傳熱系數(shù) 300??K W/(m178。 (2)實(shí)驗(yàn)測定 通過實(shí)驗(yàn)測定的傳熱系數(shù)比較可靠，不但可為設(shè)計(jì)提供依本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 據(jù)，而且可以了解設(shè)備的性能，若能進(jìn)一步測定換熱系數(shù)，還可借以探討改善設(shè)備生產(chǎn)能力的途徑，但是實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)值一般只能在與使用條件相同的情況下應(yīng)用 (3)通過計(jì)算 在缺乏合適的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，或需要知道比較準(zhǔn)確的數(shù)值時(shí)，傳熱系數(shù)只能通過計(jì)算。小直徑管子能使單位體積的傳熱面打，因而在同樣體積內(nèi)可布置更多的傳熱面。此外管徑減小將增加管數(shù)，這就使管子與管板連接處的泄漏的可能性增大：最后，管徑越小，越易積垢。例如同在湍流狀態(tài)下比較，管內(nèi)流動(dòng)時(shí)的 ??ia ，管外流動(dòng)時(shí)的 ~ ??a ，而 ???P 。如果所允許的壓降不是有生產(chǎn)條件來決定，則可根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較來確定最佳流速（或最經(jīng)濟(jì)流速），這時(shí)設(shè)備的投資費(fèi)用與運(yùn)行費(fèi)用之和最低。 （ 513） 管束中心至最外層管中心距離 管束外緣直徑 ?????LD m （ 514） 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 殼體內(nèi)徑 7 3 0 0 8 7 3 ?????? bDD Ls m（按 GB151— 1999 規(guī)定，取標(biāo)準(zhǔn)直徑 ） （ 515） 在確定殼體直徑時(shí)，應(yīng)先確定內(nèi)徑，殼體內(nèi)徑與管子的排列方式密切相關(guān)。 下列公式可用來粗估內(nèi)徑： bsbD s ???? 2)1( （ 516） 式中 b? －管束中心線上最外層管中心至殼體內(nèi)壁的距離，一般取0)~1( db ?? （ 0d ） 管程計(jì)算 管程接管直徑 22 ???? ??MD mm （ 61） 5350?? （按鋼管標(biāo)準(zhǔn)取值） 管程雷諾數(shù) 2069010725 62222 ?? ???? ???? id （ 62） 管程換熱系數(shù) 、 ??????? id?? W/(m178。兩塊管板與端部兩塊折流板的距離通常大于中間一些這流板的距離，以便為殼程進(jìn)出 口提供額外空間。 殼程雷諾數(shù) 16 5853 61 011 ??? ??? ?sAdM? (814) 理想管束傳熱因子 ?Hj （由圖 ） (815) 折流板缺口校正因子 ?cj （由圖 ） (816) 折流板泄漏校正因子 ?j (817) 旁通校正因子 ?bj （查圖 ） (818) 殼程傳熱因子 0 2 4 0 3 ?????? bcH jjjjj (819) 殼程質(zhì)量流速 ? ?sm/kg20 6106 21 ???? ss AMG (820) 殼側(cè)壁面溫度 C45owt ? (假定 ) (821) 壁溫下對(duì)二甲苯粘度 )sm/( 8 4 6w1 ??? ?? (822) 殼側(cè)換熱系數(shù) ? ? ??? ?? 1 4 4 3) 8 4/4 5 6( 3 02 0 6 10 0 2 4 ?????? ?W/(m178。由于殼程流體流過管束時(shí)的流路比較復(fù)雜，因而有不少學(xué)者對(duì)殼程阻力進(jìn)行了許多研究工作。 (3)在設(shè)計(jì)換熱器管子排布時(shí)，不同的管子排布對(duì)換熱性能也有一定的影響，因此在管子排布方面盡可能的達(dá)到最優(yōu)化，這也提高設(shè)計(jì)的難度。 參考文獻(xiàn) 20 參考文獻(xiàn) [1]董其伍，劉敏珊，蘇立建 .管殼式換熱器研究進(jìn)展 [J].化工 設(shè)備與管道， 2022， 43（ 6）：19～ 22. [2]董溢 .淺談管殼式換熱器 [J].科技信息， 2022，（ 5）： 363～ 364. [3]卜忠偉 .淺論管殼式換熱器工藝設(shè)計(jì) [J].化學(xué)工程與裝備， 2022，（ 11）： 76～ 77. [4]吳金星，董其伍，劉敏珊 .管殼式換熱器失效分析、預(yù)防及在線檢測 [J].壓力容器， 2022，（ 109）： 57～ 60. [5]張興剛 .管殼式換熱器升級(jí)換代 [J].石油和化工設(shè)備， 2022,14： 60. [6]劉凱，張素香 .管殼式換熱器結(jié)構(gòu)型式及經(jīng)濟(jì)性比較 [J].石油化工設(shè)備， 2022， 32（ 2）：51～ 52. [7] A． Khiaban, N． M． Adam, T． S． Hong, M． Al. Design of Portable Shell and Tube Heat Exchanger for a Solar Powered Water Distiller[J]. Journal of Energy and Power Engineering， 2022，（ 5）： 612～ 619. [8]王新，張湘鳳 .管殼式換熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算 [J].小氮肥設(shè)計(jì)技術(shù)， 2022,27（ 2）： 6～ 8. [9]薛明德 ，黃克智，李世玉等 .固定式換熱器管板應(yīng)力計(jì)算與校核方法的改進(jìn) [J].壓力容器，2022,（ 225）： 44～ 48. [10]隋建華，鄭召梅 .管殼式換熱器傳熱性能的檢測與校核計(jì)算 [D].山東：廣饒水利局，2022. [11]宿徽，趙渤亭 .管殼式換熱器設(shè)計(jì)的幾個(gè)問題及解決 [J].石油和化工設(shè)備， 2022， 10：24～ 26. [12]C． Cabet,B． Duprey. LongTerm HighTemperature Oxidation of Alloys for Intermediate Heat Exchangers. Journal of Energy and Power Engineering， 2022,(5)： 942～ 950. [13] Nam Jin Kim a, Kim Choon Ng Chun the condenser effluent from a nuclear power plant for Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC).[J]International Communications in Heat and Mass Transfer:(2022) 1008–1013． [14]張仁峰，姚煒 .管殼式換熱器管板布管數(shù)量簡易計(jì)算 [J].遼寧化工， 2022,35（ 2）： 112～113. [15]A． A． New Cooler Design For Upward Vertical Drawing Machines[J]. MACHINE DESIGNERS FOR THE GLASS INDUSTRY,1979,(7)： 13～ 14. [16]呂江平，李薇，王曉萍等 .管殼式換熱器課程設(shè)計(jì)應(yīng)重視流速和壓 力降的選取 [J].廣東化工， 2022,38（ 9）： 178～ 179. [17]王萬俊 .管殼式換熱器工藝設(shè)計(jì)概述 [J].中國化工貿(mào)易， 2022，（ 8）： 19～ 20. [18]李學(xué)忠，段 粲 .一種管殼式換熱器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) [J].中國科技信息， 2022,21:130～ 132. [19]梁潞華 .管殼式換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的探討 [J].化學(xué)工程與裝備， 2022，（ 6）： 33～ 35. [20]黃偉昌，王玉 .管殼式換熱器設(shè)計(jì)要點(diǎn)綜述 [J].管道技術(shù)與設(shè)備， 2022，（ 6）： 32～ 34. [21]來誠鋒，段滋華 .新型管殼式換熱器的技術(shù) 研究 [J].化工進(jìn)展， 2022,25:382～ 386. [22]郭春福，高緒鎮(zhèn)，李志安 .管殼式換熱器傳熱強(qiáng)化技術(shù)進(jìn)展 [J].遼寧化工， 2022,33（ 7）：400～ 402. [23]張東元 .關(guān)于管殼式換熱器幾種換熱管型式的研究 [J].機(jī)械工程師， 2022，（ 6）： 138～140. [24]梁曉軍，岳希明，吳金星，王勇 .換熱器管內(nèi)強(qiáng)化傳熱的模擬分析 [J].鄭州輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)， 2022,18（ 3）： 32～ 34. [25]朱實(shí)強(qiáng)，林志敏，陸瀟瀟等 .連續(xù)肋管殼式換熱器傳熱與阻力特性實(shí)驗(yàn)研究 [J].甘肅科學(xué)學(xué)報(bào)， 2022，（ 4）： 76～ 79. [26]蔣夫花，鄧先和 .殼程多通道管殼式換熱器中并列分置管束長寬比與深度換熱 [J].中南大學(xué)學(xué)報(bào)， 2022,42（ 11）： 3565～ 3571. [27]雷俊杰，周幗彥，朱冬生 .預(yù)測管殼式換熱器溫度分布的模型 [J].化工工程， 2022,39（ 11）： 31～ 35. [28] E. Granryd Analytical .expressions for optimum flow ra