【正文】 i ─── 循環(huán)水m ─── 平均。─── 教正系數(shù)。λ ─── 導(dǎo)熱系數(shù),W/()。希臘字母α ─── 對(duì)流傳熱系數(shù),W/()。U ─── 流速,m/s。T ─── 冷流體溫度oC。Re ─── 雷諾準(zhǔn)數(shù)。R ─── 半徑,m。P ─── 熱通量,Pa。NB ─── 折流板數(shù)。N ─── 指數(shù)/管數(shù)/程數(shù)。L ─── 管長(zhǎng),m。H ─── 圓缺高度m。F ─── 摩擦系數(shù)。但由于本課程設(shè)計(jì)屬我第一次設(shè)計(jì)，而且時(shí)間比較短，查閱的文獻(xiàn)有限，本課程設(shè)計(jì)還有較多地方不夠完善，不能夠進(jìn)行有效可靠的計(jì)算。了解到了工藝設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程的制法。由上所述表明，管殼和管程壓力均滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，也能滿(mǎn)足工藝上的規(guī)定的換熱條件，結(jié)構(gòu)上也能完全可靠，制造、安裝、操作和檢修方便，經(jīng)濟(jì)上也合理。本次設(shè)計(jì)選擇了冷卻水走管程，煤油走殼程的方案。﹒℃3980污垢系數(shù), m178。825流速,m/s傳熱量，kW總傳熱系數(shù),W/m178。第4章 設(shè)計(jì)全部參數(shù)換熱器類(lèi)型：固定管板式換熱面積（m178。復(fù)驗(yàn)故最后取，該殼程可用7mm的16MnR的鋼板制作。（2） 殼程阻力 ，流體流經(jīng)管束的阻力 F= ， 流體流過(guò)折流板缺口的阻力 ， B= m ， D= 總阻力 殼程流動(dòng)阻力也比較適宜。 換熱器核算1 熱量核算（1）殼程對(duì)流傳熱系數(shù)對(duì)圓缺形折流板，可采用克恩公式 當(dāng)量直徑，由正三角形排列得 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) 黏度校正 （2） 管程對(duì)流傳熱系數(shù) 管程流通截面積 管程流體流速 普蘭特準(zhǔn)數(shù) （3） 傳熱系數(shù) K 故（4） 傳熱面積 該換熱器的實(shí)際傳熱面積 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)。7 接管殼程流體進(jìn)出口接管：取接管內(nèi)油品流速為 u= m/s,則接管內(nèi)徑為 取標(biāo)準(zhǔn)管徑為100㎜。取管心距，則 t=25=≈32 mm橫過(guò)管束中心線(xiàn)的管數(shù) （根）5 殼體內(nèi)徑采用多管程結(jié)構(gòu)，取管板利用率，則殼體內(nèi)徑為 圓整可取 D=700 ㎜6 折流板采用弓形折流板，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h=700 ㎜,故可取h=175 ㎜。現(xiàn)取傳熱管長(zhǎng)l=6m ，則該換熱器管成數(shù)為 （管程）傳熱管總根數(shù) N=1502=300（根）3 平均傳熱溫差校正及殼程數(shù)平均傳熱溫差校正系數(shù) 按單殼程，雙管程結(jié)構(gòu)，溫差校正系數(shù)應(yīng)查有關(guān)圖表。℃ 計(jì)算傳熱面積 考慮到15﹪的面積裕度 工藝結(jié)構(gòu)和尺寸1 管徑和管內(nèi)流速選用Φ25 （碳鋼），取管內(nèi)流速?！?W =㎡℃)。煤油在90℃下的有關(guān)物性數(shù)據(jù)如下：密度：ρc＝825kg/m3 定壓比熱容： Cpc＝(kg﹒℃） 熱導(dǎo)率：λc＝(m﹒℃) 黏度：μc＝﹒s 循環(huán)冷卻水在35℃下的物性數(shù)據(jù)： 密度：ρi＝ 確定物性數(shù)據(jù)定性溫度：可取流體進(jìn)口溫度的平均值。表2 換熱器常用流速的范圍 介質(zhì) 流速循環(huán)水新鮮水 一般液體易結(jié)液體低粘液體高粘液體氣體管程流速，m/s～～～3＞～～5～30殼程流速，m/s～～～＞～～2～15表3 列管式換熱器易燃、易爆液體和氣體允許的安全流速液體名稱(chēng)乙醚、二氧化碳、苯甲醇、乙醇、汽油丙酮?dú)錃獍踩魉?，m/s＜1＜2～3＜10 ≤8根據(jù)上表，由于循環(huán)冷卻水較易結(jié)垢，為便于水垢清洗，應(yīng)使循環(huán)水走管程，油品走殼程。⑶流速的確定當(dāng)流體不發(fā)生相變時(shí)，介質(zhì)的流速高，換熱強(qiáng)度大，從而可使換熱面積減少、結(jié)構(gòu)緊湊、成本降低，一般也可抑止污垢的產(chǎn)生。在管殼式換熱器中，一般易清洗的是管內(nèi)空間。 ( 5 )泄漏后危險(xiǎn)性大的流體可以減少泄漏機(jī)會(huì)，以保安全。 ( 3 )飽和蒸汽對(duì)流速和清理無(wú)甚要求，并易于排除冷凝液。2 ．宜于通入管間空間的流體 ( l )當(dāng)兩流體溫度相差較大時(shí)，a 值大的流體走管間這樣可以減少管壁與殼壁間的溫度差，因而也減少了管束與殼體間的相對(duì)伸長(zhǎng)，故溫差應(yīng)力可以降低。此外，在管內(nèi)空間裝設(shè)保護(hù)用的襯里或覆蓋層也比較方便，并容易檢查。( 3 )有壓力的流體因?yàn)楣茏映袎耗芰?qiáng)，而且還簡(jiǎn)化了殼體密封的要求。1 ．宜于通入管內(nèi)空間的流體( 1 )不清潔的流體因?yàn)樵诠軆?nèi)空間得到較高的流速并不困難，而流速高，懸浮物不易沉積，且管內(nèi)空間也便于清洗。 ⑥ 應(yīng)盡量避免采用貴金屬，以降低成本。從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，順流式就優(yōu)于逆流式，因?yàn)轫樍魇竭M(jìn)出口端的溫度比較平均，不像逆流式那樣，熱、冷流體的高溫部分均集中于一端，低溫部分集中于另一端，易于因兩端脹縮不同而產(chǎn)生熱應(yīng)力。 ③ 管、殼程的決定應(yīng)做到便于清洗除垢和修理，以保證運(yùn)行的可靠性。 ① 應(yīng)盡量提高兩側(cè)傳熱系數(shù)較小的一個(gè)，使傳熱面兩側(cè)的傳熱系數(shù)接近。因此冬季操作時(shí)進(jìn)口溫度會(huì)降低，考慮到這一因素，估計(jì)該換熱器的的管壁溫和殼體溫差較大，因此初步確定選用帶膨脹節(jié)的固定管板式換熱器。第3章 設(shè)計(jì)計(jì)算 確定設(shè)計(jì)方案⑴ 選擇換熱器類(lèi)型兩流體溫度變化情況：熱流體進(jìn)口溫度140℃，出口溫度40℃；冷流體（循環(huán)水）進(jìn)口溫度30℃，出口溫度40℃。計(jì)算流體流動(dòng)阻力。校核有效平均溫差。畫(huà)出排管圖，確定管徑D和管程擋板形式及數(shù)量等。⑩計(jì)算管數(shù)N?？紤]安全系數(shù)和初估性質(zhì)，～。由于殼程對(duì)流傳熱系數(shù)與殼徑、管束等結(jié)構(gòu)有關(guān)，因此一般先假定一個(gè)殼程對(duì)流傳熱系數(shù)，以計(jì)算K值，然后再做校核。⑥選取管徑和管內(nèi)流速。④計(jì)算流體的定性溫度，以確定流體的物性數(shù)據(jù)。②由熱平衡計(jì)算傳熱量的大小，并確定第二種換熱流體的用量。但是實(shí)際生產(chǎn)條件千變?nèi)f化，當(dāng)系列化產(chǎn)品不能滿(mǎn)足需要時(shí)，仍應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)的具體要求而自行設(shè)計(jì)非系列標(biāo)準(zhǔn)的換熱器。列管式換熱器是各種工程領(lǐng)域中最普遍應(yīng)用的熱交換裝置,其優(yōu)化設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)滿(mǎn)足熱交換任務(wù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、(DSFD)的思想,計(jì)算了油水換熱器的優(yōu)化設(shè)計(jì)模型,通過(guò)比較并加以分析優(yōu)化結(jié)果與常規(guī)設(shè)計(jì)結(jié)果,證明了煤油冷卻器的