【正文】 ?? π＝ m ③ 殼程流通截面積 ，由《流體力學與傳熱》 P164，公式 462，得 So = BD(1－ tdo )= （ 1－ ）＝ m2 ④ 殼程冷卻水的流速及其雷諾數(shù)分別為 uo＝ooSV = 2 0 6 2 0 /( 3 6 0 0 9 9 6 .0 )0 .0 1 4 8?＝ m/s Reo＝oeoo duμρ ＝ 9 9 6 .0 0 .3 8 9 0 .0 2 0 20 .0 0 0 8 2 1??＝ ⑤ 普朗 特準數(shù) （ 傳熱傳質(zhì)過程設備設計 P26，公式 143） Pr＝oopoc?? = 4175 ? = 因此，殼程水的傳熱膜系數(shù) ho為 ho = 0 . 5 5 1 / 3 0 . 1 40 . 6 0 10 . 3 6 9 5 3 2 . 7 3 5 7 . 0 3 1 . 0 50 . 0 2 0 2? ? ? ? = W/(m2 其中，每程內(nèi)的正三角形排列，其優(yōu)點為管板強度高，流體走短路的機會少，且管外流體擾動較大，因而對流傳熱系數(shù)較高，相同的殼程內(nèi)可排列更多的管子。 m2℃ 1） 空氣 105 水在 29℃的物性數(shù)據(jù)如下： 物性 密度 ρ o （ kg/m3） 定壓 比熱容 cpo [kJ/(kg℃ )] 粘度 μ o （ Pa 安裝方式 空氣壓縮機后冷卻器設計 設計 說明書 第 2 頁 共 18 頁 冷卻器是小型冷卻器，采用臥式較適宜。熱空氣和冷卻水逆向流動換熱。本次設計 條件滿足第②種情況。 查閱《 化工原理（上） 》 P201 表 4－ 9 可得到，熱空氣的流速范圍為 5～ 30 m管程氣體的定性溫度為 952 4214 8 ???T ℃ 殼程水的定性溫度為 292 3325 ???t ℃ 有關 物性數(shù)據(jù) 根據(jù) 由上面兩個定性溫度數(shù)據(jù)，查閱《化工原理（上） 》 P243的附錄六 ：干空氣的物理性質(zhì)（ ）和 P244 的附錄七 ：水的物理 性質(zhì)?！?1） 水 104 注：空氣的物性受壓力影響較大，而水的物性受壓力影響不大。 ????? i iK QS m2 根據(jù)《傳熱傳質(zhì)過程設備設計》 P15，公式 18 mo = 20620 )(512??? ??? ）（ttc Qpoi kg/h 構件 的工藝結構尺寸 管徑和管內(nèi)流速 選用 φ 25 (碳 鋼管 )；由 《傳熱傳質(zhì)過程設備設計》 P7表 1－ 3 得管殼式 換熱器中常用的流速范圍 的數(shù)據(jù)，可設 空氣流速 ui＝ 8m/s，用 u i 空氣壓縮機后冷卻器設計 設計 說明書 第 4 頁 共 18 頁 計算傳熱膜系數(shù)，然后進行校核。 殼體內(nèi)徑 采用多管程結構，取 管板 利用率 η =， 由《流體力學與傳熱》 P206，公式 4115，得殼體內(nèi)徑為 Di = /n? = 32 126/ = mm , 查閱《 化工原理（上） 》 P275， 附錄二十三：熱交換器， 取 Di =450mm。 ℃ iiKK= = 滿足換熱器設計所要求的 iK /Ki‘ =~，初選的換熱器合適。于是按式342有 hchmcmw hh hthTt /1/1 // ??? 式中，液體的 平均溫度 tm和氣體的平均溫度 Tm分別按 《化工單元過程及設備課程設計》P77，公式 34 345計算 tm= 33+ 25=℃ Tm=（ 148+42） =95℃ hc = ho = W/ (m2 m3 由 Po＝ MPa， Di＝ 500mm，再查閱《化工設備機械基礎》 P124，表 96,對殼 體與管板采用單面焊，當全部無損探傷時，焊接接頭系數(shù) ? ＝ 。根據(jù)《換熱器設計手冊》 P172，表 1620，管子伸出長度約為 5mm。 折流板的管孔，按 GB151規(guī)定 I級換熱器，管孔直徑 =19+= 查《換熱器設計手冊》 P184 公式計算： 圓缺部分面積： fA = 2aD = ＝ 2m 折流板體積 ?????? ?????? ???????? ?? 2221212 444 ndndADV fa ??? C = 2 2 23 . 1 4 3 . 1 4 3 . 1 40 . 4 4 6 0 . 0 4 1 3 0 . 0 2 5 4 1 0 0 0 . 0 1 6 44 4 4??? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ??? = 3m 折流板質(zhì)量： m=19 7850= kg 封頭 查閱《材料與零部件》 P332，表 219，本換熱器采用橢圓型封頭 (JB1154— 73)兩個，材料采用高合金鋼，公稱直徑 Dg＝ 450mm（以外徑為公稱直徑），曲面高度 h1＝ 112mm，直邊空氣壓縮機后冷卻器設計 設計 說明書 第 13 頁 共 18 頁 高度 h2＝ 25mm，厚度＝ 8mm,重量 =。 ①殼程流體進出口接管：取接管內(nèi)水的流速為 ui= ，則接管內(nèi)徑為 iiuVD ?41 ? = 4 2 0 6 2 0 / 3 6 0 0 9 9 6 .03 .1 4 0 .5 1???（ ）= m 取標準管徑為 125 mm 查表《材料與零部件 （ 上 ） 》 P655 表 281，取管的外徑＝ 133mm，管厚＝ 4mm，伸出高度＝ 150mm。 、排 液管 查表《材料與零部件》 P123 無縫鋼管 （ YB23170），取 排氣液管：外徑＝ 45mm，管厚＝ ，伸出高度＝ 80mm。 取 A== ≈ (m)，此時 maxM = 2qL LqA82? = gL= 1020 = 抗彎截面模量： ZW =oio D DD32 )( 44 ?? = 44( 66 50 )32 66? ?? = 3m maxmaxzMW? ? =[? ]t=133MPa 故此殼體適用。另外，從圖書館借閱的幾本書也非常具有參考性，所以總體來說這次課程設計沒有遇到太大的難題。另外，我這次用到的參考 資料有將近 10 種之多，這在之前是難以想象的。 最后，再次感謝彭老師在整個設計過程中給予的悉心指導！ 九 、參考資料 【 1】鐘理 , 伍欽，馬四朋 . 《化工原理（上）》 . 北京，化學工業(yè)出版社， . 【 2】《材料與零部件（上）》 . 上?？茖W技術出版社 . . 【 3】 錢頌文 . 《換熱器設計手冊》，北京，化學工業(yè)出版社， 【 4】 匡國柱 . 《化工單元過程及設備課程設計》 . 北京，化學工業(yè)出版社， 2021 【 5】 陳錦昌 . 《計算機工程制圖》 . 廣州，華南理工大學出版社， . 【 6】鄭津洋，董其伍，桑芝富 . 《過程設備設計》 . 北京，化學工業(yè)出版社， . 【 7】 趙軍 . 《化工 設備機械基礎》 . 北京，化學工業(yè)出版社 . 2021.