【文章內容簡介】 Δt2)/ln(Δt1/Δt2)式中 ΔtΔt2——分別為換熱器兩端熱、冷流體的溫差，℃。 （3）管程壓強降 ∑ΔPi =（ΔP1+ΔP2）FtNsNp其中：ΔP1 = ΔP2 =式中： ΔP1 ——直管中因摩擦阻力引起的壓力降，Pa； ΔP2 —— 回彎管中因摩擦阻力引起的壓力降，Pa；可由經驗公式Ft—— 結垢校正系數(shù)，無因次，φ25；φ19 。 Ns—— 串聯(lián)的殼程數(shù)； Np—— 管程數(shù)。 （4）殼程壓強降 ①殼程無折流擋板，殼程壓力降按流體沿直管流動的壓力降計算，以殼方的當量直徑de代替直管內徑di。 ②殼程有折流擋板,計算公式如下： ∑ΔPo =（ΔP1180。+ΔP2180。）FsNs　 ΔP1180。= Ff0nc（NB + 1）ρu2o / 2ΔP2180。=NB[ –（2 B / D）] （ρuo2）/ 2NB = L / Z – 1f0 = Reo – nc = n 1/2Ao= h( D – ncdo)式中 ΔP1180?！黧w橫過管束的壓力降，Pa； ΔP2180。——流體流過折流擋板缺口的壓力降，Pa； Fs——結垢校正系數(shù)，無因次，對液體Fs =；對氣體Fs =； F——管子排列方式對壓力降的校正系數(shù)：三角形排列F =，正方形 直列F = ，正方形錯列F =； f0——殼程流體的摩擦系數(shù)， nc——橫過管束中心線的管數(shù)，可按式32及式33計算； h——折流板間距，m； D——殼體直徑，m； NB——折流板數(shù)目； uo——按殼程流通截面積So計算的流速，m/s。 （5）總傳熱系數(shù)Ko (以外表面積為基準)初選換熱器時，應根據(jù)所要設計的換熱器的具體操作物流選取K的經驗數(shù)值，選定的K的經驗值為K選， 確定了選用的換熱器后，需要對換熱器的總傳熱系數(shù)進行核算，管內對流傳熱系數(shù)管外對流傳熱系數(shù)則，總傳熱系數(shù)的計算公式為：　 式中 K0——基于換熱器外表面積的總傳熱系數(shù)，W/(m2℃)； hi，ho——傳熱管內、外側流體的對流傳熱系數(shù)，W/(m2℃)； Rsi，Rso——傳熱管內、外側表面上的污垢熱阻，m2℃/ W； di，do，dm——換熱器列管的內徑、外徑及平均直徑，m； k——列管管壁的導熱系數(shù)，W/(m℃)； b——傳熱管壁厚，m。 由上式計算得到的總傳熱系數(shù)為K計 。（6）接管內徑 d =（4 Vs /πu）1/2 核算流速 u = 4 Vs /πd2式中： d ——接管內徑，m ； Vs —— 管程、殼程流體的體積流量，m3 / s 。 u —— 流體流速，m / s 。第二章 列管式換熱器的工藝計算 原料預熱器的工藝計算已知： =D=平均摩爾質量： ； 所以全塔物料衡算：F=W+D ①FxF=Wxw+DxD ②所以∵R=L/D=2 ∴L=2D= （1）估算傳熱面積，初選換熱器型號熱流體：水蒸氣冷流體：原料液①基本物性數(shù)據(jù)的查取原料液的定性溫度 130℃ （）釜殘液的定性溫度 （20+）/2 =℃物性參數(shù)：名稱密度ρKg/m3定壓比熱CpKJ/(Kg℃)導熱系kW/(m℃)粘度μPas汽化熱rKJ/Kg乙醇℃764103水 ℃104水蒸汽130℃105水 130℃104②熱負荷計算Qh = Whr =WFCPc(t2t1)=QcCpm= （C乙醇+C水 ）/ 2 = KJ/(Kg℃)Qc= WcCpm(t2t1)= 103()/3600 = 538278W =1937801 KJ/h因為r= KJ/Kg ，水蒸汽的消耗量：Wh= Qc / r = ③確定流體的流徑設計任務的熱流體為水蒸氣，冷流體為原料液，為防止原料液在管程中流動從而使管程結垢，所以令水蒸氣走殼層，原料液走管程。④計算平均溫度差暫按單殼程二管程考慮，先求逆流平均溫度差 水蒸氣 T1=130 T2 =130 原料液 t2= t1=20 Δt ℃ 110℃Δtm’=（）/ln（110/）=℃ (Δtm’70℃）計算R：R=(T1T2)/(t2t1)=0 無需校正Δtm。⑤選K值，估算傳熱面積取K=700W/(m2℃)S=Q/(KΔtm )=538278 /（700）=⑥初選換熱器型號 由于兩流體溫差大于70℃，可選用浮頭式換熱器初選換熱器型號為：JB/T 325 主要參數(shù)如下：外殼直徑325mm公稱壓力公稱面積管子尺寸φ19管子數(shù)60管長3m管中心距25mm管程數(shù)Np2管子排列方式正三角形管程流通面積實際換熱面積：So=nπdoL=603=采用此換熱面積的換熱器，則要求過程的總傳熱系數(shù)為：K=Q/ (SoΔtm )=538278/（）=(m2℃)（2）核算壓強降①管程壓強降 ∑ΔPi=（ΔP1+ΔP2）FtNsNp (其中Ft=，Ns=1，Np=2)∵1/ρm=wA/ρA+wB/ρB ，∴ 平均密度：ρm=∵ lgμm =∑xilgμi ，∴平均粘度： μm=104 Pas管程流速：ui=Wc/(ρmAi)=(3600)=Rei=diρmui /μm=（）/（104）=103對于碳鋼管，取管壁粗糙度ε=，則相對粗糙度為ε/di=由教材λRe關系圖查得，λ=ΔP1==（3/）（）/2=774PaΔP2== 3∑ΔPi=（ΔP1+ΔP2）FtNsNp=（999+366）12=3822Pa（50KPa）所以管程壓強降符合設計要求。② 殼程壓強降 ∑ΔPo=（ΔP1’+ΔP2’）FtNs (其中Ft=，Ns=1 , ) 因為殼程走的為水蒸氣，不需要加折流擋板 nc=(60)=殼程流通面積： Ao=（π/4）(D2 ndo2 ) =（）（） = m2殼程流速：uo=Wh/(ρAo)=891/(3600)=Reo=doρuo /μ=（）/（105）=103