【正文】 20%～45%。流動外，還有支撐管束、防止管束振動和彎曲的作用。 管束外緣直徑： （18） 傳熱管的總根數(shù)： （19） 因換熱器是按單殼程，兩管程設(shè)計的，所以按兩管程計算，所需傳熱管的長度是： （20）式中d0表示管內(nèi)徑，d0=；Zt=2表示兩管程。根據(jù)傳熱管的內(nèi)徑和管程所需流通截面積，可以單程管數(shù)： （15)式中At表示管程所需流通面積；di表示傳熱管的內(nèi)徑。第五章 管殼式換熱器結(jié)構(gòu)計算 管子構(gòu)成換熱器的傳熱面，它的材料應(yīng)根據(jù)工作壓力、溫度和流體腐蝕性、流體對材料的脆化作用及毒性等決定，可選用碳鋼、合金鋼、銅、石墨等。式（10）中參數(shù)P的分母表示換熱器中水理論上所能達到的最大升溫，因而P的值代表該換熱器中水的實際升溫與理論上所能達到的最大升溫之比。由煤油的每小時產(chǎn)量(一天24小時連續(xù)運行）可以計算出煤油流量： （3）式中M表示煤油的年產(chǎn)量；M1表示煤油流量；t表示時間。要求與假定的壁溫相符。（8） 設(shè)計換熱器的結(jié)構(gòu)包括：選取管徑和管程流體流速；確定每程管數(shù)、管長、總管數(shù)；確定管子排列方式、管間距、殼體內(nèi)徑和連接管直徑等；確定殼側(cè)程數(shù)及折流板的數(shù)目、間距、尺寸等殼程結(jié)構(gòu)尺寸；初確定傳熱面積。只有進行比較詳細的計算，才能使投入運行的熱交換器，在安全和經(jīng)濟方面得到可靠保證。而當(dāng)裝設(shè)折流板時，則不論流體往復(fù)交錯流動多少次，其管外空間仍以單程對待。目前各國為提高這類換熱器性能進行的研究主要是強化傳熱，提高對苛刻的工藝條件和各類腐蝕介質(zhì)適應(yīng)性材料的開發(fā)以及向著高溫、高壓、大型化方向發(fā)展所作的結(jié)構(gòu)改進。強化傳熱的主要途徑有提高傳熱系數(shù)、擴大傳熱面積和增大傳熱溫差等方式，其中提高傳熱系數(shù)是強化傳熱的重點，主要是通過強化管程傳熱和殼程傳熱兩個方面得以實現(xiàn)。管殼式熱交換器的主要優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，造價較低，選材范圍廣，處理能力大，還能適應(yīng)高溫高壓的要求。換熱器一般的設(shè)計方法及設(shè)計步驟如下：（1） 根據(jù)設(shè)計任務(wù)搜集有關(guān)的原始資料，并選定熱交換器類型等。（9） 管程換熱器計算及阻力計算。 （13）計算殼程阻力，使之小于允許壓降。煤油的普朗特常數(shù)： （4）式中Pr1表示煤油的普朗特常數(shù)；μ1表示煤油的黏度；cp1表示煤油的比熱；λ1表示煤油的導(dǎo)熱系數(shù)。所以，R的值可以大于1或小于1，但P的值比小于1。小直徑的管子可以承受更大的壓力，而且管壁較薄；同時，對于相同的殼徑，可排列較多的管子，因此單位體積的傳熱面積更大，單位傳熱面的金屬秏量更少。（a）、（b）、（c）、（d）所示四種，即正三角形排列（排列角為30度）、轉(zhuǎn)角三角形（排列角為60度）、轉(zhuǎn)角正方形排列（排列角為45度）、正方形排列（排列角為90度）。按標準管長6m。它的裝設(shè)不如縱向隔板那樣困難，而且裝設(shè)后可使流體橫向流過管束，故此獲得普遍應(yīng)用。為了防振并能夠承受拆換管子時的扭拉作用，折流板須有一定厚度，該值在GB1999中具體規(guī)定見表44表44 折流板和支持板的最小厚度 ㎜公稱直徑換熱管無支撐跨距≤300300～600600～900折流板或支撐板最小厚度400400～≤700344556折流板厚度取6㎜。 弓形折流板的缺口高度應(yīng)保證流體在缺口處的流通截面積與流體在兩折流板間錯流的流通面積接近，以免因流動速度變化引起壓降。 殼程接管直徑： （35）式中D1表示殼程接管直徑；As表示殼程流通面積。折流板外緣與殼體內(nèi)壁間泄面積： （39）式中Asb表示折流板外緣與殼體內(nèi)壁間泄面積；Ds表示殼體外徑；Db表示折流板直徑；h表示缺口弦高度。管束旁通影響的校正因子jb，它是Fbp和Nss/Nc（Nss為每一錯流區(qū)內(nèi)旁路擋板對數(shù)，Nc為錯流區(qū)內(nèi)管排數(shù)）的函數(shù)，可由可由《熱交換器原理與設(shè)計》=。由表62，可選成品煤油的污垢熱阻rs1=㎡＊℃/W。所以流動阻力的大小與流體本身的物理性質(zhì)、流動狀況及壁面的形狀等因素有關(guān)。管程總阻力： （56） 殼程阻力計算對于相同的雷諾數(shù)，殼程摩擦系數(shù)大于管程摩擦系數(shù)，因為流過管束的流動有加速、方向變化等。殼程總阻力： （59）式中ΔPs表示殼程總阻力；Nb表示折流板數(shù)目；ΔPwk表示理想管束缺口阻力；ΔPbk表示理想管束錯流段阻力；R1表示折流板泄露對阻力影響的校正系數(shù)；Rb表示旁路校正系數(shù)；Ncw表示每一缺口內(nèi)的有效錯流管排數(shù)；Nc表示錯流區(qū)排管數(shù)。借鑒以前的實例，對別人的設(shè)計多問幾個為什么。三、計算公式必須符合規(guī)范的要求，在多種公式中選擇更安全、更合理的公式；其次，計算的步驟可以參照以往的計算書或者其它資料，計算的每一步結(jié)果都要確保正確；最后，要認真地對計算書進行檢查校正?？偨Y(jié) 這次課程設(shè)計對培養(yǎng)我們的實際工程能力具有重要意義。查《熱交換器原理與設(shè)計》。管殼式換熱器的管程阻力和殼程阻力必須分別計算，由于阻力單位可表示為壓力的單位，故一般用壓降ΔP表示。由以上計算結(jié)果，可以計算出傳熱面積： （49）式中Q表示傳熱量；K表示校正傳熱系數(shù)；Δtm表示有效平均溫差。殼程質(zhì)量流速：