【正文】 0d 管子外徑， m； t管子間距， m * 本次列管式換熱器設(shè)計中的殼程流體傳熱膜系數(shù)的核算： 用克恩法計算，其中當(dāng)量直徑： md dtd e . )3(4)423(4 220202 ????????ππ 殼程的流通截面積： 200 ) ()1( mtdBDS ??????? 殼程流體的流速： smu / 2 3 )903 6 0 0/(2 2 1 0 0 0 ??? 雷諾數(shù)： 5 ?? ??? ?eR 普蘭特數(shù)： 53 ????? ?rP 化工原理課程設(shè)計 14 粘度校正 ?????????w?? 故 ℃/ )( ?????? ??? 管內(nèi)傳熱膜系數(shù)的核算 若管程為流體無相變的傳熱 ，則通常情況下用下式計算其傳熱膜系數(shù)： neii Rda 0?? 式中 )( 流體被冷卻?n )( 流體被加熱?n 適用條件為低粘度流體（ sPa ??? ?3102? ） * 本次列 管式換熱器的管內(nèi)傳熱膜系數(shù)的核算： 管程流體流通截面積： )( 22 mS i ???? 管程流體流速： smui /4 9 4 7 ) 9 43 6 0 0/(7 9 3 4 4 0 ??? 雷諾數(shù)： 4 0 1 7 4107 4 9 44 9 3 ?? ???eR 普蘭特數(shù)： 33 ????? ?rP 故 ℃/6 5 6 0 1 7 6 2 2 2 mwRda ei ?????? ? 污垢熱阻和管壁熱阻的核算 由于目前處理物料種類繁多且操作條件復(fù)雜，以至于目前對污垢熱阻的選取主要憑經(jīng)驗數(shù)據(jù)（具體可查《污垢熱阻的大致范圍表》） 而對于管壁熱阻的計算可采用下式計算： ww bR ?? 式中 b傳熱管壁厚， m； w? 管壁導(dǎo)熱系數(shù)， ℃/wm （查《常見金屬材料到導(dǎo)熱系數(shù)表》） * 本次列管式換熱器設(shè)計的污垢熱阻及管壁熱阻的核算 查《污垢熱阻的大致范圍表》，取 管外側(cè)污垢熱阻 ℃/ 20 mR ? 管內(nèi)側(cè)污垢熱阻 ℃/w0 0 0 21 mR ? 管壁熱阻（查表知碳鋼在設(shè)計條件下導(dǎo)熱系數(shù)約為 ℃/w50 2m ） ℃/ w0 0 0 0 500 0 2 2mbR ww ??? ? 故 總傳熱系數(shù)為： 化工原理課程設(shè)計 15 10110100011 1ddddRddRRKmw?????? ?? ）（ 20256565 2 . 525. 0 0 0 0 ?????? ℃/ 2mw? 換熱面積裕度的核算 在求的了平均傳熱溫差和中傳熱系數(shù)后，對于確定的熱負荷所需的傳熱面積為： mtn KQA ?? 1 據(jù)此數(shù)值根據(jù)換熱器的實際傳熱面積可求出換熱器的面積裕度： nnAAAF ?? 0 為保證換熱器操作的可靠性，一般應(yīng)使換熱器的面積裕度大于 15~20%，否則應(yīng)予以調(diào)整或重新設(shè)計，直至滿足設(shè)計要求為止。 * 本次列管式換熱器設(shè)計中，對于殼程流體進出口接管，若取接管內(nèi)流速為s/m10u1 ? ，則接管內(nèi)徑為： )903 6 0 0/(2 2 1 0 0 044 11 ?? ???? uVD ?（ m） 對于管程流體進出口接管，若取管內(nèi)流體流速 su / ? 則接管內(nèi)徑為： ）（ m33 ) 436 00/(79 34 4042 ?? ???D 圓整后，取殼程流體進出口接管規(guī)格為 20350?? ，取管程流體進出口接管規(guī)格為 10350?? 第三章 列管式換熱器工藝設(shè)計的核算 167。 圓缺形 . 圓盤形 化工原理課程設(shè)計 12 * 本次列管式換熱器設(shè)計的折流板取圓缺形，圓缺的高度為殼體內(nèi)徑的 25%即： 1 21 2 5 0%25h ??? （ mm）故可取 h=320m（ mm） 折流板間距 B== 1250=375(mm)故可取 B=400（ mm） 折流板數(shù) 4 0 07 0 0 01 ???? ——折流板間距 傳熱管長BN（塊） 七、 其它主要附件及接管 拉桿數(shù)量與直徑可查《拉桿直徑與拉桿數(shù)表》選取 * 本次列管式換熱器設(shè)計的內(nèi)徑為 1250mm故其拉桿直徑為 12? ，拉桿數(shù)量不得少于 10 個。 常用的折流擋板有圓缺形和圓盤形兩種，前者更為常用。 * 本次列管式換熱器設(shè)計中取管板利用率 ? =，則有： ）（ mm1 19 ???? ? TND 按卷制殼體的金級擋，取 D=1250（ mm） 六、 折流板 安裝折流擋板的目的是為提高管外表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，為取得良好的效果，擋板 圖 22 的 形狀和間距必須適當(dāng)。 取管心距 0 ???? dt （ mm） 隔板中心到距離其最近一排管中心距離的計算： ??? 62tS 22（ mm） 即各程相鄰的管心距為 22? 2=44（ mm）管束的分程方法， 由于每程各有傳熱管 471 根，其前后管箱中隔板設(shè)置和介質(zhì)的流通順序按如圖選取。管板與管子的連接可脹接或焊接。每程內(nèi)都采用正三角形排列，而在各程之間為了便于安裝隔板，采用正方形排列方式。 (a) 正方形直列 （ b）正方形錯列 (c) 三角形直列 （ d）三角形錯列 （ e）同心圓排列 正三角形排列結(jié)構(gòu)緊湊；正方形排列便于機械清洗。 * 本次列管式換熱器設(shè)計平均傳熱溫差的計算： 2536 50100???R= 2536 ????P 按單殼程，雙管程，查溫差校正系數(shù)圖得 t?? = 平均傳熱溫差：逆mtt tm ??? ??= ? =℃ 由于平均傳熱溫差校正系數(shù)大于 ，同時殼程流體流量較大，故取單殼程合適 。根據(jù)本次設(shè)計的實際情況，去傳熱管長 l=10m，則該換熱器的管程數(shù)為： 化工原理課程設(shè)計 10 lp LN?= =2（管程） 傳熱管總數(shù) TN =471 2=942（根） 三、平均傳熱溫差校正及殼程數(shù) 換熱器的平均傳熱溫差由下式計算： 1221t tTTR ???? 冷流體的溫升熱流體的溫降 1112 tt tTP ??兩流體最初溫差冷流體的溫升 其中溫差校正系數(shù) t?? 與流體的進出口溫度有關(guān)，也與換熱器的殼程數(shù)及管程數(shù)有關(guān)（ t?? 值可查溫差校正系數(shù)圖）。列管式換熱器的長徑比可在 4~25 范圍內(nèi)，一般情況下為 6~10。 根據(jù)本次設(shè)計要求及查常用換熱管的規(guī)格和尺寸偏差表、列管式換熱器中不同粘度液體的最大流速表以及列管式換 熱器常用流速，選擇 GB8163— 8（碳鋼）?? 取管內(nèi)流速 ?1u 二、 選擇管長、確定管程數(shù)和總管數(shù) 選定管徑和管內(nèi)流速后，可由下式確定單程管數(shù)： udV211 4n ?? 式中 1n 單程管數(shù)目； V 管程的體積流量， s/m3 ； 1d 傳熱管內(nèi)徑， m；