【文章內容簡介】 01109 ????? c cp A AAH 綜上所述，傳熱面積裕度合適，該換熱器能夠完成生產任務。 因為管壁很薄，而且壁熱阻很小，故管壁溫度可按式ncnmcwwtTt????11 ??? 計算。由于該換熱器用循環(huán)水冷卻，冬季操作時，循環(huán)水的進口溫度將會降低。為確?？煽?，取循環(huán)冷卻水進口溫度為 15℃，出口溫度為 40℃計算傳熱管壁溫。另外，由于傳熱管外側污垢熱阻較大，會使傳熱管壁溫升高，降低了殼體和傳熱管壁溫之差。但在操作初期，污垢熱阻較小，殼體和傳熱管間壁溫差可能較大。計 12 算中，應該按最不利的操作條件考慮，因此，取兩側污垢熱阻為零計算傳熱管壁溫。于是有： ncnmcwwtTt????11 ??? 式中循環(huán)水的平均溫度 mt 和有機料液的平均溫度 wT 分別計算為 ?mt 40+ 15=25℃ =298 K ?wT (102+40)/2=71℃ =344 K ?? ic ?? ㎡ K ?? oh ?? 1377w/㎡ K 傳熱管平均壁溫 Ktw 081 37 71 71 61 1 37 72 98 71 63 44???? 殼體壁溫，可近似取為殼程流體的平均溫度，即 T=344K。殼體壁溫和傳熱管壁溫之差為 Ct ?????? ℃。該溫差較小，故不 需設溫度補償裝置。 3．換熱器內流體的流動阻力 （ 1）管程流體阻力 tpsrii FNNppp )( ?????? 1?sN , 2?PN , ?tF , 22udlp iii ???? 由 Re=26762,傳熱管對粗糙 度 ??id? 查莫狄圖得 )/( CmWi ???? ，流速 iu =, 3/.994 mkg?? , 所以： Pap 2 2 9 12 21 ?????? Paup 14322 222 ?????? ?? Pap )14322291(1 ??????? 13 所以，管程流 體阻力在允許范圍之內。 （ 2） 殼程阻力： 2)1( 21 ???? FuNnFfp ooBco ，? 殼程流通截面積 ： smdnDh ocio )()(A ???????? s/ 9863600/22600u o ??? ）（ 3 ?? ???? ?? ?ooo ud ? ? 6 5 2 2 2 ????? ??oof 則： PauNnfp oBco .)1(F221 ???????????? ）（? PauDBNp ooB 612 ).70 .( 222 ????????????? ??? ? ? ? st NFppp 21 ????? 1, ?? st NF其中 Pap )( ??????則 由此可知本換熱器符合要求。 注： BN ——— 折流板數(shù)目 ； B——— 折流板間距 , m； Di ——— 殼 體內徑 , m； F——— 管子排列方式對壓力降的校正因數(shù) , 對于正三角形排列 , f0——— 殼程流體的摩擦系數(shù)。 nc——— 橫過管束中心線的管數(shù) ,管子按正三角形排列 : nc = 1 . 1 N ； 管子按正方形排列 : nc = 1 . 19 N ； u0 ——— 殼程流體橫過管束的最小流速 , m /s , 14 ? 設計結果 參數(shù) 管程（循環(huán)水） 殼程（有機料液） 流量（ kg/h） 22600 進 /出口溫度 /℃ 30/40 102/40 壓降 /kPa 60 60 物性 定性溫度 /℃ 35 71 密度 /（ kg/m3） 994 986 定壓比熱容 /[kJ/（ kg?℃ ） ] 粘度 /（ Pa?s） 310? 310? 熱導率（ W/m?℃ ） 普朗特數(shù) 設備結構參數(shù) 形式 固定管板式 管程數(shù) 2 殼體內徑 /㎜ 700 殼程數(shù) 1 管徑 /㎜ Φ 25 管心距 /㎜ 44 管長 /㎜ 6000 管子排列 混合 管數(shù)目 /根 250 折流板數(shù) /個 10 傳熱面積 /㎡ 153 折流板間距 /㎜ 550 管程數(shù) 2 材質 碳鋼 主要計算結果 管程 殼程 流速 /（ m/s） 表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) /[W/（㎡ ?k） ] 1377 污垢熱阻 /（㎡ ?k/W） 阻力 / Pa 熱流量 /kW 1630 傳熱溫差 /K 傳熱系數(shù) /[W/（㎡ ?K） ] 562 裕 度 /% % 七、結構設計 15 固定管板結構設計： 由于換熱器的內徑已確定，采用標準內徑決定固定管板外徑及各結構尺寸結構尺寸為： 固定管板外徑： mm69052700b2DD 1i0 ?????? 固定管板外徑與殼體內徑間隙：取 mm3b1 ? 墊片寬度：按《化工單元過程及設備課程設計》（化學工業(yè)出版社出版） :表 416： 取 mm16bn ? 固定管板密封面寬度： . 5 m n2 ??? 外頭蓋內徑： 8 0 0 m m1 0 00071 0 0DD i ????? 管箱法蘭和管箱側殼體法蘭設計： 依工藝條件：管側壓力和殼側壓力中的高值，以及設計溫度和公稱直徑 ? 700，按 JB470392長頸對焊法標準選取。并確定各結構尺寸，見《化工單元過程及設備課程設計》（化學工業(yè)出版社出版）。 管箱結構設計： 選用 B 型封頭管箱，因換熱器直徑較大，且為二管程，其管箱最小長度可不按流道面積計算，只考慮相鄰焊縫間距離計算： mm7 9 7hhdC2hL 21gfg m in ?????? 取管箱長為 800mm，管道分程隔板厚度取 7mm。 固定端管板結構設計： 依據(jù)選定的管箱法蘭，管箱側法蘭的結構尺寸，確定固定端管板最大外徑為： D=806mm。 外頭蓋法蘭、外頭蓋 側法蘭設計： 依工藝條件，殼側壓力、溫度及公稱直徑 mm800DN ? ；按 JB4703