【正文】 選換熱器規(guī)格確定管程數(shù)、管長(zhǎng)選用Φ25mm（碳鋼），設(shè)流速為u=。將最優(yōu)溫度與假設(shè)出口溫度對(duì)比，兩者接近時(shí)則假設(shè)合理，所設(shè)計(jì)的換熱器是合適的，否則已重新假設(shè)出口溫度，重新設(shè)計(jì)。列管式換熱器的工藝設(shè)計(jì)主要過程包括以下內(nèi)容：①根據(jù)換熱任務(wù)和有關(guān)要求確定設(shè)計(jì)方案。二、設(shè)計(jì)過程 列管式換熱器的設(shè)計(jì)和分析包括熱力設(shè)計(jì)、流動(dòng)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及強(qiáng)度設(shè)計(jì)。 3．U型管式換熱器U形管式列管換熱器只有一個(gè)管板，管程至少為兩程，每根管子都變成U形，兩端固定在同一塊管板上。如果兩者溫差大于50攝氏度 ，就可能使管束彎曲變形，從管板上松脫，甚至整個(gè)設(shè)備變形、毀壞。 第二章 列管式換熱器的設(shè)計(jì)一、列管式換熱器簡(jiǎn)介列管式換熱器是間壁式換熱器的主要類型，也是應(yīng)用最普遍的一種換熱設(shè)備，它以其對(duì)溫度、壓力、介質(zhì)的適應(yīng)性，耐用性及經(jīng)濟(jì)性，在換熱設(shè)備中始終占有約70%的主導(dǎo)地位。一般來說，對(duì)其基本要求有：(1) 滿足工藝過程所提出的要求，熱交換強(qiáng)度高，熱損失小，在有利得平均溫差下工作。一種流體溫度較高，放出熱量；另一種流體溫度較低，吸收熱量。然后通過查閱資料合理計(jì)算確定封頭、管箱、拉桿、定距管等結(jié)構(gòu)尺寸和選取符合要求的輔助設(shè)備（主要是離心泵）。178。經(jīng)過進(jìn)一步核算，換熱器壓降，面積裕度，管壁溫度均符合設(shè)計(jì)要求。在這種設(shè)備內(nèi)，至少有兩種溫度不同的流體參與傳熱。根據(jù)熱換熱器在生產(chǎn)中的地位和作用，它應(yīng)滿足多種多樣的要求。若按傳熱原理和熱交換方式分，有直接混合式、蓄熱式和間壁式三類，列管式換熱器是間壁式換熱器的主要類型，也是應(yīng)用最普遍的一種換熱設(shè)備。因?yàn)榱泄苁綋Q熱器在使用時(shí)，由于冷、熱流體溫度不同，使大體和管束受熱不均，其熱膨脹程度不同。這種結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，造價(jià)也較高，但由于管束可整體從殼體中拉出，清洗和檢修方便，能適應(yīng)管殼壁間溫差較大，或易于腐蝕和易于結(jié)垢的場(chǎng)合。它的管束可自由膨脹，所以管殼之間不會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力，且管程和殼程都能清洗，結(jié)構(gòu)較浮頭式簡(jiǎn)單，造價(jià)較低，加工制造方便，材料消耗較少。這是保證安全生產(chǎn)的前提。（四） 經(jīng)濟(jì)衡算 設(shè)計(jì)列管式換熱器時(shí)，為使設(shè)計(jì)換熱器在經(jīng)濟(jì)上是最優(yōu)的，應(yīng)使由設(shè)計(jì)所引起的換熱器的年總費(fèi)用，即年設(shè)備投資折舊費(fèi)用（包括維修費(fèi)用）和年操作費(fèi)用之和最小，總費(fèi)用可簡(jiǎn)化為冷流體出口溫度t2的一元函數(shù)，通過程序設(shè)計(jì)編輯可求出最低費(fèi)用對(duì)應(yīng)的最佳出口溫度。估算時(shí)取K估為500。2）壁溫核算核算壁溫時(shí)，一般忽略管壁熱阻，根據(jù)下列近似關(guān)系核算tw值。2）計(jì)算殼程壓力降。t2。 gi=ui*mdi。 tm=(mt*(1/a0+r0)+T*(1/ai+ri))/(1/a0+r0+1/ai+ri)。} }通過編譯，執(zhí)行得到結(jié)果：由結(jié)果可知，所設(shè)計(jì)換熱器在所給任務(wù)條件下的管程井水的最佳出水溫度為50℃，即開始假設(shè)的出水溫度是正確的，所設(shè)計(jì)的換熱器是合適的。所傳輸?shù)囊后w為冷卻水，所以選用IS系列的離心泵?？傊?，經(jīng)過這次課程設(shè)計(jì)，我們的工程觀念得以提高，設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)有了初步積累，團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力得到了提升，對(duì)以后即將從事的工作有了進(jìn)一步的了解參 數(shù)管 程殼 程流率/（㎏/h）進(jìn)（出）口溫度/℃32（50）（）壓力/MPa 物性定性溫度/℃41密度/Kg/m3991,8596定壓比熱容/(KJ/Kg/℃)粘度/103103熱導(dǎo)率/(W/m/℃)普朗特?cái)?shù)設(shè)備結(jié)構(gòu)參數(shù)型式固定管板式殼程數(shù)1殼體內(nèi)徑/mm450臺(tái)數(shù)1管徑/mm25管心距/mm32管長(zhǎng)/mm6000管子排列正三角形管數(shù)目/根112折流板數(shù)/個(gè)39傳熱面積/m2折流板間距mm150管程數(shù)8材質(zhì)碳鋼主要計(jì)算結(jié)果管程殼程流速/（m/s)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)/(W/m2/℃)2812污垢熱阻/(m2. ℃/W)104104阻力/ Pa0熱流量/kW傳熱溫差/℃?zhèn)鳠嵯禂?shù)/( W/m2/℃)裕度/%附：換熱器主要結(jié)構(gòu)尺寸和計(jì)算結(jié)果參考文獻(xiàn) 賈紹義，柴誠(chéng)敬 《化工原理課程設(shè)計(jì)（化工傳遞與單元操作課程設(shè)計(jì)）》 天津大學(xué)出版社，； 崔鵬，魏鳳玉 《化工原理（第二版）》 合肥工業(yè)大學(xué)出版社，； 史美中，王中錚 《熱交換器原理與設(shè)計(jì)》 東南大學(xué)出版社，； 余建祖 《換熱器原理與設(shè)計(jì)》 北京航空航天大學(xué)出版社，2006,1； 馬江全，冷一欣 《化工原理課程設(shè)計(jì)》 中國(guó)石化出版社，2009,6； 靳士蘭，邢鳳蘭 《化工制圖》 國(guó)防工業(yè)出版社，； 吳國(guó)鳳，宣善立 《C/C++程序設(shè)計(jì)》 高等教育出版社，2006,8； 化工設(shè)備設(shè)計(jì)全書編輯委員會(huì) 《換熱器設(shè)計(jì)》上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，； 湯善甫，朱思明《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》 華東理工大學(xué)出版社，2004,12； 鄒華生，鐘理，伍欽，賴萬(wàn)東《傳熱傳質(zhì)過程設(shè)備設(shè)計(jì)》華東理工大學(xué)出版社，2007,6 23