【正文】 ㎜ Φ25 管心距/㎜ 32管長(zhǎng)/㎜ 7000 管子排列 正三角形排列管數(shù)目/根 1192 折流板數(shù)/個(gè) 14傳熱面積/㎡ 655 折流板間距/㎜ 450設(shè)備結(jié)構(gòu)參數(shù)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 ） 表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)/[W/（㎡ 5858 14 ?K）]污垢熱阻/（㎡?K/W） 阻力/ MPa 熱流量/KW 10098傳熱溫差/K 傳熱系數(shù)/[W/（㎡?K）] 394裕度/% 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 浮頭管板及鉤圈法蘭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 由于換熱器的內(nèi)徑已確定，采用標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)徑?jīng)Q、定浮頭管板外徑及各結(jié)構(gòu)尺寸（參照《化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計(jì)》 （化學(xué)工業(yè)出版社出版）：第四章第一節(jié)及 GB151） 。 換熱器內(nèi)流體的流動(dòng)阻力 管程流體阻力 sprit FNp)(??? , , 1sN22udlii??由 Re=34841，傳熱管對(duì)粗糙度 ，查莫狄圖:【化學(xué)工業(yè)出版社《化工原理》 （第三版）上冊(cè)】：圖 127 得 ，流速 ui=，04.?i 12 , 所以3/.94mkg?? Papi . ???? ur .??Pap .).( ?????管程流體阻力在允許范圍之內(nèi)。.???t該溫差較大，故需要設(shè)溫度補(bǔ)償裝置。K?oh傳熱管平均壁溫℃?wt殼體壁溫，可近似取為殼程流體的平均溫度，即 T=85℃。于是有： ncmwtTt?1??式中液體的平均溫度 和氣體的平均溫度分別計(jì)算為mt 39+15=℃? (110+60)/2=85℃ mT 5858w/m2但在操作初期，污垢熱阻較小，殼體和傳熱管間壁溫差可能較大。為確?？煽?，取循環(huán)冷卻水進(jìn)口溫度為 15℃，出口溫度為 39℃計(jì)算傳熱管壁溫。 壁溫計(jì)算因?yàn)楣鼙诤鼙。冶跓嶙韬苄?，故管壁溫度可按式?jì)算。K)。 接管殼程流體進(jìn)出口接管：取接管內(nèi)氣體流速為 u1=10m/s，則接管內(nèi)徑為（m）)6/(20u4VD1 ????圓整后可取管內(nèi)徑為 300mm。 其他附件 拉桿數(shù)量與直徑選取，本換熱器殼體內(nèi)徑為 1400mm，故其拉桿直徑為Ф12 拉桿數(shù)量 8，其中長(zhǎng)度 5950mm 的六根，5500mm 的兩根。取管板利用率 η= ，則殼體內(nèi)徑為： D= mNT ????按卷制殼體的進(jìn)級(jí)檔，可取 D=1400mm筒體直徑校核計(jì)算： 8 殼體的內(nèi)徑 應(yīng)等于或大于（在浮頭式換熱器中）管板的直徑，所以管iD板直徑的計(jì)算可以決定殼體的內(nèi)徑，其表達(dá)式為： e21ntci???）（管子按正三角形排列：? ??取 e= = 25=30mm0d?=32 （391 ）+2 30 =1276mm 按殼體直徑標(biāo)準(zhǔn)系列尺寸進(jìn)行圓?iD整：=1400mmi 折流擋板 采用圓缺形折流擋板，去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=1400=350m，故可 取 h=350mm取折流板間距 B=，則 B=1400=420mm，可取 B 為 450mm。管束的分程方法，每程各有傳熱管 596 根，其前后管程中隔板設(shè)置和介質(zhì)的流通順序按【化學(xué)工業(yè)出版社《化工原理》 （第三版）上冊(cè)】：圖 68 選取。見【化學(xué)工業(yè)出版社《化工原理》 （第三版）上冊(cè)】：圖 613。根據(jù)本設(shè)計(jì)實(shí)際情況， 7 采用非標(biāo)設(shè)計(jì)，現(xiàn)取傳熱管長(zhǎng) l=7m，則該換熱器的管程數(shù)為 Np= （管程）??lL傳熱管總根數(shù) NT=5962=1192（根） 傳熱溫差校平均正及殼程數(shù) 平均溫差校正系數(shù)：R= 5293601t2??P= 按單殼程，雙管程結(jié)構(gòu)，查【化學(xué)工業(yè)出版社《化工原理》 （第三版）上冊(cè)】：圖 519 得： ??t?平均傳熱溫差 K ???塑mt由于平均傳熱溫差校正系數(shù)大于 ，同時(shí)殼程流體流量較大，故取單殼程合適。k)則估算的傳熱面積為 Ap= ??? 冷卻水用量m= = =iptcQ??hkgskg/8705/?工藝結(jié)構(gòu)尺寸 管徑和管內(nèi)流速 選用 Φ25 較高級(jí)冷拔傳熱管（碳鋼） ，取管內(nèi)流速 u1=?；旌蜌怏w在 85℃下的有關(guān)物性數(shù)據(jù)如下（來自生產(chǎn)中的實(shí)測(cè)值）：密度 3190kgm??定壓比熱容 ℃.27pcjA熱導(dǎo)率 ℃109w?粘度 ????循環(huán)水在 34℃ 下的物性數(shù)據(jù)：密度 ?定壓比熱容 ?A熱導(dǎo)率 k1062w?粘度 ??? 6 估算傳熱面積 熱流量 Q1= 1tcmp?=220301(11060)=107kj/h =10098kw 平均傳熱溫差 先按照純逆流計(jì)算，得 =mt?)()(?? 傳熱面積 由于殼程氣體的壓力較高，故可選取較大的 K 值。對(duì)混合氣體來說，最可靠的無(wú)形數(shù)據(jù)是實(shí)測(cè)值。確定物性數(shù)據(jù)定性溫度：對(duì)于一般氣體和水等低黏度流體，其定性溫度可取流體進(jìn)出口溫度的平均值。 流程安排從兩物流的操作壓力看，應(yīng)使混合氣體走管程，循環(huán)冷卻水走殼程。已知混合氣體的流量為 220301 ，壓力為 ，kghMPa循環(huán)冷卻水的壓力為 ，循環(huán)水的入口溫度為 29℃，出口的溫度為MPa39℃，試設(shè)計(jì)一列管式換熱器，完成生產(chǎn)任務(wù)?；ぴ碚n程設(shè)計(jì)說明書列管式換熱器設(shè)計(jì)專 業(yè)：過程裝備與控制工程學(xué) 院： 機(jī)電工程學(xué)院 2 化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書某生產(chǎn)過程的流程如圖 320 所示。反應(yīng)器的混合氣體經(jīng)與進(jìn)料物流換熱后，用循環(huán)冷卻水將其從 110℃進(jìn)一步冷卻至 60℃之后，進(jìn)入吸收塔吸收其中的可溶性組分。已知：混合氣體在 85℃下的有關(guān)物性數(shù)據(jù)如下（來自生產(chǎn)中的實(shí)測(cè)值）密度 3190kgm??定壓比熱容 ℃.27pcjA熱導(dǎo)率 ℃1w?粘度 ????循環(huán)水在 34℃下的物性數(shù)據(jù)：密度 ?定壓比熱容 K7pcj?A熱導(dǎo)率 ?粘度 34Pas??? 3 目錄確定設(shè)計(jì)方案 ............................................................................................... 5 選擇換熱器的類型 ............................................................................................. 5 流程安排 ............................................................................................................. 5 確定物性數(shù)據(jù) ...................