【正文】 具有一個(gè)可拆蓋板，因此在檢修或清洗管子時(shí)無須卸下管箱。3）分程隔板當(dāng)需要的換熱面很大時(shí)，可采用多管程換熱器。對于多管程換熱器，在管箱內(nèi)應(yīng)設(shè)分程隔板，將管束分為順次串接的若干組，各組管子數(shù)目大致相等。這樣可提高介質(zhì)流速，增強(qiáng)傳熱。管程多者可達(dá)16程，常用的有6程。在布置時(shí)應(yīng)盡量使管程流體與殼程流體成逆流布置，以增強(qiáng)傳熱，同時(shí)應(yīng)嚴(yán)防分程隔板的泄漏，以防止流體的短路。殼程流體進(jìn)出口的設(shè)計(jì)直接影響換熱器的傳熱效率和換熱管的壽命。當(dāng)加熱蒸汽后高速流體流入殼程時(shí)，對換熱管會造成很大的沖刷，所以常將殼程接管在入口處加以擴(kuò)大，及將接管做成喇叭形，以起緩沖作用。其結(jié)構(gòu)為筒形的，常成為導(dǎo)流筒，它可將加熱蒸汽或流體導(dǎo)致靠近管板處才進(jìn)入管束間，更充分地利用換熱面積，目前常用這種結(jié)構(gòu)來提高換熱器的換熱能力。通常采用的擋板有圓形和方形。圓形擋板，為了減少流體組里，擋板與換熱器殼壁的距離e不應(yīng)太小，至少應(yīng)保持此處流道截面積不小于流體進(jìn)口接管的截面積，且距離e不小于30mm，若距離太大也妨礙管子的排列，且減少了傳熱面積。當(dāng)需加大流體通道時(shí)，可在擋板上開些圓孔以加大流體通過的截面。方形擋板，上面開了小孔以增加流體通過截面。對于蒸汽在殼程冷凝的立式換熱器、冷凝器等，應(yīng)盡量減少冷凝液在管板上的滯留，以保證傳熱面的充分利用。此外，應(yīng)在殼程盡可能高的位置上，一般在上管板上，安裝不凝性氣體排出管，作為開車時(shí)的排氣管及運(yùn)轉(zhuǎn)中間歇地排出不凝氣體的接管，其安裝位置應(yīng)在殼程盡可能高的位置，多在上管板上。第4章 換熱器的工藝計(jì)算兩流體溫度變化情況：熱流體（苯）進(jìn)口溫度80℃，出口溫度30℃；冷流體（循環(huán)水）進(jìn)口溫度25℃，出口溫度43℃。該換熱器的管壁溫和殼體壁溫之差較大，因此初步確定選用浮頭式換熱器。由于循環(huán)冷卻水易結(jié)垢，為了便于水垢的清洗，應(yīng)采用循環(huán)水走管程，苯走殼程。選用φ25，根據(jù)表三—管內(nèi)流速取ui=。：可取流體進(jìn)口溫度的平均值。 苯的定性溫度為由手冊查得 苯在定性溫度下物性數(shù)據(jù)：密度 粘度 定壓比熱容 導(dǎo)熱系數(shù) 處理量：循環(huán)冷卻水在下的物性數(shù)據(jù)密度 粘度 定壓比熱容 導(dǎo)熱系數(shù) 管程傳熱系數(shù)殼程傳熱系數(shù)假設(shè)殼程的傳熱系數(shù) 污垢熱阻管壁的導(dǎo)熱系數(shù) 考慮15%的面積裕度， 為減少熱損失和充分利用苯的熱量，采用苯走殼程，水走管程。選用φ25，根據(jù)表三—管內(nèi)流速取u i=1m/s。　依據(jù)傳熱管內(nèi)徑和流速確定單程傳熱管數(shù)按單程管計(jì)算,所需的傳熱管長度為按單程管設(shè)計(jì),傳熱管過程,宜采用多管程結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)取傳熱管長，則該換熱器管程程數(shù)為傳熱管總根數(shù)平均傳熱溫差校正系數(shù) 按單殼程, 2管程結(jié)構(gòu),溫差校正系數(shù)應(yīng)查有關(guān)表但R=，因而相應(yīng)以1/R代替R，PR代替P查同一圖線，可得 平均傳熱溫差采用組合排列法,即每程內(nèi)均按正三角排列,則橫過管束中心線的管數(shù)采用多管程結(jié)構(gòu),取管板利用率,則殼體內(nèi)徑為可取D=421mm．折流板的選擇采用弓形折流板,取弓形折流板圓缺高度為殼體內(nèi)徑的25%,則切去的圓缺高度為，故取h=106mm取折流板間距則。折流板數(shù) 折流板圓缺面水平裝配。殼程流體進(jìn)出口接管:取接管內(nèi)流速為，則接管內(nèi)徑為取標(biāo)準(zhǔn)管徑為100mm。管程流體進(jìn)出口接管：取接管內(nèi)循環(huán)水流速，則接管內(nèi)徑為取標(biāo)準(zhǔn)管徑為60mm。 （1）殼程傳熱系數(shù)對圓缺形折流板,可采用克恩公式當(dāng)量直徑,由三角形排列得殼程流通截面積殼程流體流速及其雷諾數(shù)分別為普蘭特準(zhǔn)數(shù)粘度校正W/(m?))（2）管程對流傳熱系數(shù)管程流通截面積管程流體流速及其雷諾數(shù)分別為普蘭特準(zhǔn)數(shù)（3）總傳熱系數(shù) K （4）傳熱面積 S 該換熱器的實(shí)際傳熱面積SP該換熱器的面積裕度為傳熱面積裕度合適,該換熱器能夠完成生產(chǎn)任務(wù)（1）管程流動(dòng)阻力計(jì)算 NS,=1,NP =2,Ft= , 由Re=21751，傳熱管相對粗糙度，查圖——摩擦系數(shù)與雷諾準(zhǔn)數(shù)及相對粗糙度的關(guān)系得，流速，所以管程流動(dòng)阻力在允許范圍之內(nèi)。（2）殼程流體阻力計(jì)算 流體流經(jīng)管束的阻力，流體流過折流板缺口的阻力，總阻力 殼程流動(dòng)阻力也比較適宜。工藝設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果匯總表參數(shù)管程殼程進(jìn)、出口溫度，℃25/4380/30壓力，Pa6844流量，kg/h1879216000物性物性溫度，℃3055密度，kg/m3定壓比熱容，kJ/（kg?℃）粘度，Pa?s熱導(dǎo)率，W/m?℃結(jié)構(gòu)參數(shù)形式浮頭式換熱器殼程數(shù)1殼體內(nèi)徑，mm400臺數(shù)1管徑，mmφ25管心距，mm32管長，mm5611管子排列△管數(shù)，根188折流板數(shù)，個(gè)23傳熱面積，m294折流板間距，mm管程數(shù)2材質(zhì)碳鋼主要計(jì)算結(jié)果管程殼程流速，m/s污垢熱阻，熱流量，W432317傳熱溫差，℃21傳熱系數(shù)，W/(m2K)985裕度/%主要符號說明 英文字母——折流板間距，——系數(shù)，無量綱——管徑，——換熱器外殼內(nèi)徑，——摩擦系數(shù)——系數(shù)——圓缺高度，——總傳熱系數(shù)，——管長，——程數(shù)——指數(shù)；管數(shù)；程數(shù)——管數(shù)；程數(shù)——折流板數(shù)——努塞爾特準(zhǔn)數(shù)——壓力，；因數(shù)——普蘭特準(zhǔn)數(shù)——熱通量，——傳熱速率， —半徑，；汽化潛熱，——熱阻，——雷諾準(zhǔn)數(shù)——傳熱面積，——冷流體溫度，；管心距，——特流體溫度，——流速，——質(zhì)量流量， 下標(biāo)——冷流體——熱流體——管內(nèi)——平均——管外——污垢——對流傳熱系數(shù)， ——有限差值——導(dǎo)熱系數(shù)，——粘度，——密度，——校正系數(shù)附 錄附錄（一）流體無相變對流傳熱系數(shù)流動(dòng)狀態(tài)關(guān)聯(lián)式適用條件管內(nèi)強(qiáng)制對流圓直管內(nèi)湍流低粘度流體；流體加熱，冷卻；。,特性尺寸；定性溫度：流體進(jìn)出口溫度的算術(shù)平均值高粘度流體；。特性尺寸；定性溫度：流體進(jìn)出口溫度的算術(shù)平均值（取壁溫）圓直管內(nèi)滯留管徑較小，流體與壁面溫度差較小，值較大；。特性尺寸；定性溫度：流體進(jìn)出口溫度的算術(shù)平均值（取壁溫）。圓直管內(nèi)過渡流；湍流時(shí)的對流傳熱系數(shù)，校正系數(shù)；過度流對流傳熱系數(shù)。管外強(qiáng)制對流管束外垂直錯(cuò)列管束，管束排數(shù)=10，特性尺寸：管外徑，流速取通道最狹窄處。直列管束，管束排數(shù)=10，特性尺寸：管外徑，流速取通道最狹窄處。管間流動(dòng)殼方流體圓缺擋板（25%），,特性尺寸：管外徑,定性溫度：流體進(jìn)出口溫度的算術(shù)平均值（取壁溫）。蒸汽冷凝垂直管外膜滯流特征尺寸：垂直管的高度，定性溫度：水平管束外冷凝N水平管束在垂直列上的管數(shù)，膜滯流特征尺寸： 附錄（二）流體的污垢熱阻加熱流體溫度，115115~205水的溫度，2525水的速度，污垢熱阻，:海水自來水、井水、鍋爐軟水蒸餾水硬水河水附錄（三）流體的污垢熱阻流體名稱污垢熱阻流體名稱污垢熱阻流體名稱污垢熱阻有機(jī)化合物蒸汽有機(jī)化合物石腦油溶劑蒸汽鹽水煤油天然氣熔鹽汽油焦?fàn)t氣植物油重油水蒸氣原油瀝青油空氣柴油附錄（四）合理壓力降的選取操作情況操作壓力，（絕）合理壓力降，減壓操作低壓操作中壓操作較高壓操作附錄（五）平均溫差校正系數(shù)參 考 文 獻(xiàn)[1].賈紹義，柴城敬主編.《化工原理課程設(shè)計(jì)》.天津：[2].王國勝.《化工原理課程設(shè)計(jì)第二版》.大連：[3].任曉光，宋永吉，李翠清.《化工原理課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》.北京：[4].[聯(lián)邦德國].《換熱器設(shè)計(jì)手冊 第二卷 流體力學(xué)與傳熱學(xué)》.北京：[5].匡國柱，史啟才.《化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計(jì)》.北京：[6].:化學(xué)業(yè)出版社,1991結(jié) 束 語經(jīng)過了近一個(gè)月的學(xué)習(xí)，通過查閱大量文獻(xiàn)及數(shù)據(jù)處理，化工原理課程設(shè)計(jì)已基本完成。在課程設(shè)計(jì)這段時(shí)間內(nèi)，我學(xué)到了很多，也收獲了很多。首先，課程設(shè)計(jì)鍛煉了我的信息搜集能力和信息處理能力。在此次課程設(shè)計(jì)期間，我開始學(xué)著通過各種途徑查閱相關(guān)資料，并對大量資料進(jìn)行整合和篩選分，分離出我所需要的，這對于我今后的研究和學(xué)習(xí)有很大的幫助。其次，課程設(shè)計(jì)檢驗(yàn)了我們對學(xué)過知識的運(yùn)用情況，讓我們能對書本上的知識加以利用。但是，在此期間，我也發(fā)現(xiàn)書本上的理論知識并不適合實(shí)際生產(chǎn)生活，這讓我更加重視實(shí)踐，重視對實(shí)際工作的關(guān)注，有利于提高我理論聯(lián)系實(shí)際的能力。同時(shí)，在這次課程設(shè)計(jì)中我還發(fā)現(xiàn)了我的很多缺點(diǎn)和不足。首先是在畫圖方面，這部分對我來說有些困難；再者，在信息篩選上，經(jīng)常不知道取舍。另外，大量的內(nèi)容也暴露出自己知識面窄，對實(shí)踐活動(dòng)的能力不強(qiáng)等諸多問題。所以，十分感謝在此次課程設(shè)計(jì)中幫助過我的邵老師和同學(xué)們，是你們的幫助才使我的課程設(shè)計(jì)圓滿結(jié)束。在我們共同的努力中我感受到了團(tuán)隊(duì)的合作力量，團(tuán)隊(duì)的溫暖，我想我們每個(gè)人都會為我們共同努力的汗水所驕傲和自豪。努力才有收獲，荊棘叢后，是成功的鮮花和掌聲，我想困難和挑戰(zhàn)將是我成功的最大動(dòng)力。最后，再次衷心的感謝邵老師的指導(dǎo)和幫助，您認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度無時(shí)無刻不在激勵(lì)著我，不光在課程設(shè)計(jì)過程中，也包括生活中，謝謝！46