【正文】 5=殼體內(nèi)徑：3214+2 =圓整后，換熱器殼體圓筒內(nèi)徑為D=550mm，殼體厚度選擇8mm。A實(shí)際=L(πd2) n’ Nt =6()394=..(8)、選擇換熱器殼體尺寸選擇換熱管為三角形排列，換熱管的中心距t=32mm。Δtm=φΔtm逆==℃?！鱰m逆） =4012800*1000/(200**3600)= 選柴油的流速為u1=，取換熱器的規(guī)格為φ25（），此管的內(nèi)徑d1=單管管數(shù)為==≈39根據(jù)傳熱面積A估計(jì)算管子的長(zhǎng)度L’ :式中：d1換熱管的內(nèi)徑， d0換熱管的外徑，(5) 管程數(shù)Nt的確定由于L’數(shù)值太大，換熱器不可使用單管程的形式，必須用多管程。K）。s 工作壓力柴油 715 103 常壓原油 815 103 常壓第一節(jié) 換熱面積的計(jì)算生產(chǎn)能力和載熱體用量：原油 42000 +300*2*6=45600 kg/h柴油 35000 + 200*2*6=37400 kg/h操作條件： 原油：入口溫度t1=70℃，出口溫度t2=110℃ 柴油：入口溫度T1=175℃，出口溫度T2（1）計(jì)算熱負(fù)荷Q=qm1cp1(t2t1)=45600**（110—70）=4012800 KJ 由qm1cp1(T1T2)=qm2cp2(t2t1) 37400(175T2)=45600(11070) T2=℃（2）計(jì)算逆流平均溫差 △tm逆=［（T1t2）+（T2t1）］/2 =[ (175110)+（) ]/ 2 =℃（3）．確定流體走向 由于原油溫度低于柴油，為減少熱損失和充分利用柴油的熱量，選擇原油 走殼程，柴油走管程?！? 密 度 kg/m3 導(dǎo)熱系數(shù) W/(m試設(shè)計(jì)一臺(tái)適當(dāng)?shù)牧泄苁綋Q熱器。柴油和原油的有關(guān)參數(shù)如下表, 104m2此時(shí)需要根據(jù)純逆流平均推動(dòng)力和修正系 數(shù)ip來(lái)計(jì)算實(shí)際推動(dòng)力，(p的數(shù)值應(yīng)大于0. 8，否則應(yīng)改變流動(dòng)方式。 但在實(shí)際換熱器內(nèi)，純粹的逆流和并流是不多見(jiàn)的。對(duì)于無(wú)相變傳熱，當(dāng)冷、熱流體的進(jìn)、出口溫度一定時(shí)，逆流操作的平均推動(dòng)力大于并流，因而傳遞同樣的熱流量，所需傳熱面積較小。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在表21表213 中列出了 一些工業(yè)上常用流速的范圍，以供參考。但隨著流速的增加，液體阻力也相應(yīng)增加，動(dòng)力消耗增大，使操作費(fèi)增加。三、流速的選擇換熱器內(nèi)液體速度大小必須通過(guò)經(jīng)濟(jì)核算進(jìn)行選擇。C結(jié)合具體工藝情況，還可采用熱空氣或熱水等作加熱劑。C煙道氣700 176。常用的加熱劑列于表32。C?50 176。C?35 176。C用于冷凍工業(yè)除低溫及冷凍外，冷卻劑應(yīng)優(yōu)先選用水。C?一 15 176。C空氣30 176。表31 常用冷卻劑冷卻劑名稱溫度范圍水（自來(lái)水，河水，井水，冰水）0 176。 2525252 32 （4）折流板間距S（見(jiàn)表11）由于JB/T 471592和JB/T 471492是在GB 150199GB 1511999以及勞動(dòng)部《壓力容器安全技術(shù)檢測(cè)規(guī)程》頒布之前編寫(xiě)的，所以在選用該標(biāo)準(zhǔn)系列時(shí)應(yīng)按規(guī)程及GB 150、GB 151對(duì)技術(shù)特性等要求進(jìn)行補(bǔ)充。其基本參數(shù)包括以下各項(xiàng)。值得一提的是，在選取標(biāo)準(zhǔn)換熱器時(shí)，需注意接管的尺寸應(yīng)與輸送該流體的管道尺寸保持一致?；?、膨脹節(jié)、法蘭、墊片以及支座等。一半液體，大于740時(shí)則需設(shè)置防沖擋板。對(duì)于液體物料，則以其密度和入口管內(nèi)流速平方的乘積來(lái)確定是否設(shè)置防沖擋板。 　　旁路擋板的數(shù)量推薦如下： 　　公稱直徑≤500mm時(shí)，一對(duì)擋板； 　　500mmDN1000mm時(shí)，兩對(duì)擋板　　DN≥1000時(shí)，不少于三對(duì)擋板 防沖擋板 防沖擋板在殼程進(jìn)口接管處裝有防沖擋板，可防止進(jìn)口流體直接沖擊管束而造成管子的侵蝕管束振動(dòng)，還有使流體沿管束均勻分布的作用。它一般是成對(duì)設(shè)置的，一般只設(shè)置一對(duì)。它主要是為了防止由殼體和管束之間的旁流（C流路）。支承 板的最大間距與管子直徑和管壁溫度有關(guān)，也不得大于傳熱管的最大無(wú)支撐跨距（見(jiàn)表25)。具有橫向折流板的換熱器不需另設(shè)支承板，但當(dāng)工藝上無(wú)安裝折流板的要求時(shí)，則應(yīng)考慮設(shè)置一定數(shù)量的支承板，以防止因傳熱管過(guò)長(zhǎng)而變形或發(fā)生振動(dòng)。水平裝配，可造成流體的強(qiáng)烈擾動(dòng)，傳熱效果好，一般無(wú)相變傳熱均采用圖210 弓形折流板（水平圓缺） 圖211 弓形折流板（垂直圓缺） 這種排列方法。折流板間距一般不能大于殼體內(nèi)徑，否則會(huì)使殼程流體不是垂直流過(guò)管束，致使殼程給熱系數(shù)有所下降。弓形折流板切去的圓缺高度一般是殼體內(nèi)徑的10%?40%，常用值為20%?25%。其常用的型式有弓形折流板和圓盤(pán)圓環(huán)形折流板。對(duì)于多殼程換熱器，設(shè)置縱向折流板的目的不僅在于提高殼程流體的流速，而且是為了實(shí)現(xiàn)多殼程結(jié)構(gòu)，減小多管程結(jié)構(gòu)造成的溫差損失。表3 管殼式換熱器與的關(guān)系[3]換熱管外徑/mm1014192532384557換熱管中心距/mm1419253240485772 ：四、折流板和支撐板 列管式換熱器的殼程流體流通面積比管程流通截面積大，在殼程流體屬對(duì) 流傳熱條件時(shí)，為增大殼程流體的流速，加強(qiáng)其湍動(dòng)程度，提高殼程給熱系數(shù)，需設(shè)置折流板。當(dāng)管子采用膨脹固定時(shí)，過(guò)小的管間距會(huì)造成管板在脹接時(shí)由于擠壓力的作用發(fā)生變形，失去管子與管板之間的連接力，故一般采用。管間距取決于管板的強(qiáng)度、清洗管子外表面時(shí)所需的空隙，管子在管板上的固定方法等。在此項(xiàng)目設(shè)計(jì)中選擇換熱管的規(guī)格為φ25，管子成正三角形排列。同心圓形排列管子緊湊，且靠近殼體處布管均勻，在小直徑的換熱器中，管板上可排的管數(shù)比正三角形還多，這種排列法僅用于空分設(shè)備上。當(dāng)管子外表面需用機(jī)械清洗時(shí)，采用正方形排列。適用于殼程流體較清潔、不需經(jīng)常清洗管壁的情況。（d）三角形錯(cuò)列（b）正方形錯(cuò)列 三、管的排列及管心距：換熱管管板上的排列方式有正方形直列、正方形錯(cuò)列、三角形直列、三角形錯(cuò)列和同心圓排列，如圖21所示。我國(guó)生產(chǎn)的鋼管長(zhǎng)度多為6m、9m，,2,3,6,和9m六種，其中以3m和6m更為普遍。按選定的管徑和流速確定管子數(shù)目，再根據(jù)所需傳熱面積，求得管子長(zhǎng)度。目前我國(guó)試行的系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用φ252兩種規(guī)格，對(duì)一般流體是適應(yīng)的。因此選擇小直徑的管子單位體積所提供的傳熱面積更大，設(shè)備更緊湊，但管徑小，流動(dòng)阻力大，機(jī)械清洗困難，設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)具體情況選擇適當(dāng)?shù)墓軓?。但?duì)于不潔凈活易結(jié)垢的流體，管徑應(yīng)取的大些，以免堵塞。二、傳熱管傳熱管直徑越小，換熱器單位體積的傳熱面積越大。G型與H型均可用于以壓力降作為可控制因素的換熱器中。當(dāng)它用作水平的熱虹吸式再沸器時(shí)，殼程中的縱向隔板起著防止輕組分的閃蒸與增強(qiáng)混合的作用。F型與G型均為雙殼程，它們的不同之處在于殼側(cè)流體進(jìn)出口位置不同。但程數(shù)不宜太多，否則隔板本身占去相當(dāng)大的布管用的面積，且在管程中形成旁路，影響傳熱。注意溫差較大的流體應(yīng)避免緊鄰，以免引起較大的溫差應(yīng)力。第二節(jié)：列管式換熱器結(jié)構(gòu)及基本參數(shù)一：管束及殼程分程管束分程：為了解決管束增加引起管內(nèi)流速及傳熱系數(shù)降低的問(wèn)題即將管束分程。嚴(yán)格地講，如果孤立地僅從換熱器本身來(lái)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算以確定適宜的操作條件與適宜的尺寸是不夠全面的，應(yīng)以整個(gè)系統(tǒng)中全部設(shè)備為對(duì)象進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算或設(shè)備的優(yōu)化。傳熱面上垢層的產(chǎn)生和增厚，使傳熱系數(shù)不斷降低，傳熱量隨之而減少，故有必要停止操作進(jìn)行清洗。在設(shè)計(jì)或選型時(shí)，如果有幾種換熱器都能完成生產(chǎn)任務(wù)的需要，這一指標(biāo)尤為重要。設(shè)備與部件應(yīng)便于運(yùn)輸與裝拆，在廠房移動(dòng)時(shí)不會(huì)受到樓梯、梁、柱的妨礙，根據(jù)需要可添置氣、液排放口，檢查孔與敷設(shè)保溫層。這對(duì)保證設(shè)備的安全可靠起著重要的作用。如果換熱器中的一側(cè)有相變，另一側(cè)流體為氣相，可在氣相一側(cè)的傳熱面上加翅片以增大傳熱面積，更有利于熱量的傳遞。例如在管殼式換熱器中，采用合適的管間距或排列方式，不僅可以加大單位空間內(nèi)的傳熱面積，還可以改善流體的流動(dòng)特性。在允許的條件時(shí)，可提高熱流體的進(jìn)口溫度或降低冷流體的進(jìn)口溫度。對(duì)于無(wú)相變的流體，盡量采用接近逆流的傳熱方式。在綜合考慮流體阻力及不發(fā)生流體誘發(fā)振動(dòng)的前提下，盡量選擇高的流速。其具體做法如下。（1）合理地實(shí)現(xiàn)所規(guī)定的工藝條件傳熱量、流體的熱力學(xué)參數(shù)（溫度、壓力、流量、相態(tài)等）與物理化學(xué)性質(zhì)（密度、粘度、腐蝕性等）是工藝過(guò)程所規(guī)定的條件。筒體材料選擇為Q235A，單位長(zhǎng)度的筒體重110kg/m,殼體總重為110*()= 。長(zhǎng)度定為5996mm。最外層換熱管中心線距殼體內(nèi)壁距離：b39。估算單管程的管子根數(shù) 根據(jù)傳熱面積A估計(jì)算管子的長(zhǎng)度L’， 管程數(shù)