【正文】 ：來自劉光啟，馬連湘，劉杰主編《化學化工物性手冊 無機卷》，北京，化學工業(yè)出版社，2002，第413頁。如一般換熱器用的普通無縫鋼管，其常用的材料為10號和20號碳鋼。一般換熱器常用的材料，有碳鋼和不銹鋼。一般為了滿足設備的操作壓力和操作溫度，即從設備的強度或剛度的角度來考慮不周，選材不妥，不僅會影響換熱器的使用壽命，而且也大大提高設備的成本。 換熱器材質的選擇在進行換熱器設計時，換熱器各種零、部件的材料，應根據(jù)設備的操作壓力、操作溫度、流體的腐蝕性能以及對材料的制造工藝性能等的要求來選取。 拉桿和定距管折流板和支持板是用拉桿固定的，常用的拉桿有兩種形式，一是拉桿定距管結構，適用于換熱器外徑大于或等于19mm的管束。由于法蘭連接有好的強度和氣密性，而且適用尺寸范圍較廣，在設備和管道上都能應用，所以法蘭連接用的最普遍。 在各種容器和管道中，由于生產(chǎn)工藝的要求，或考慮制造、運輸，安裝、檢修的方便，常采用可拆的結構。本次設計中采用弓型。在殼程管束中，一般都裝有橫向折流板，用以引導流體橫向流過管束，增加流體速度，以增強傳熱；同時起到支撐管束、防止管束震動和管子彎曲的作用。介質在殼程內(nèi)的流動方式有多種，單殼程型式應用的最為普遍，如殼側傳熱膜系數(shù)遠小于管側，則可用縱向擋板分割成雙殼程型式。當殼體直徑較小時常采用封頭，殼徑較大的換熱器多采用管箱結構，當所需換熱面積很大時，可才用多管程換熱器，此時在箱體內(nèi)設置分程隔板。固定管板常采用不可拆連接。管間距t與管外徑的比值，管板是將受熱管束連接在一起，并將管程和殼程的流體分開。對于多管程換熱器，常采用組合排列方式。 fo——殼程流體的摩擦因數(shù)，當時， no——橫過管束中心線的管數(shù)； h——折流板間距，m； D——換熱器殼體內(nèi)徑，m； NS——折流板數(shù)，,L為列管長度； uo——按殼程流道截面積Ao計算的流速，m/s。又 式中 F——管子排列方式對壓強降的校正系數(shù)，量綱為一。Esso法計算殼程壓強降的公式，即：................................（221）式中 ——流體橫過管束的壓強降，Pa； ——流體流過折流擋板缺口的壓強降，Pa； ——殼程壓強降的結垢校正系數(shù)，量綱為一。 殼程壓強降當殼程無折流擋板時，流體順著管束運動，殼程壓強降可按流體沿直管流動的壓強降計算，且僅以殼方的當量直徑代替圓管直徑。上式中直管壓強降可按流體在管中流動的阻力公式計算：；回彎管的壓強降可由下面的經(jīng)驗公式221來源于周濤主編《化工原理》，北京，科學出版社，第130頁。列管式換熱器允許的壓強降范圍如下表所示：允許壓降范圍表23換熱器的操作壓強/Pa允許的壓強降P10 0000（絕對壓強）P=010 0000（表壓）P10 0000(表壓)一般來說，液體流經(jīng)換熱器的壓強降為10 000100 000Pa，氣體為100010000Pa，流體流經(jīng)列管式換熱器因流動阻力所引起的壓強降：對于多程列管換熱器，管程壓強降的計算式為： ...........................（220） 式中、——直管及回彎管中因摩擦阻力引起的壓強降，Pa； ——結垢校正系數(shù)，量綱為一。 總傳熱系數(shù)和計算所需面積 K值的計算K值的計算公式：................（219）式中 —基于換熱器外表面積的總傳熱系數(shù)，W/(.℃)； 、—管外及管內(nèi)的對流傳熱系數(shù)，W/(.℃)；、—換熱器列管的外徑、內(nèi)徑及平均直徑，m； b—列管管壁厚度，m； —列管管壁的導熱系數(shù)，W/(.℃)。污垢的種類很多，影響垢層厚度的因素又復雜，污垢的導熱系數(shù)及污垢層厚度難以準確地估計，因此，通常選用污垢熱阻的經(jīng)驗值。因此，確定適當?shù)奈酃笩嶙?，是換熱器的設計中很重要的一項內(nèi)容。Re數(shù)的計算公式：...............................................（218）沉積在傳熱壁面上的污物、腐蝕產(chǎn)物或其他雜質，構成管壁上的污垢。數(shù)與（*）相同。對于蒸汽在水平管壁（管外、單管或管束）上的膜狀冷凝傳熱系數(shù)：................................（215）式中——管子外徑； n——管束在垂直面上的列數(shù)，對單管n=1； ——飽和溫度與壁面溫度之差； 、—特性溫度下冷凝液的導熱系數(shù)、密度和粘度汽化潛熱r由值決定，特性溫度取膜溫即（或板外）的冷凝對流傳熱系數(shù)的計算當 Re2000 時，膜層內(nèi)為層流，則....................................（216）l——垂直管的高度，m；r——飽和蒸汽的冷凝熱，kJ/kg；定性溫度：蒸汽冷凝熱取飽和溫度下的值，其余物性取液膜平均溫度下的值。若換熱器的管間無擋板，管外流體沿管束平行流動時，則值仍可以用管內(nèi)強制對流的公式計算，但需將式中的管內(nèi)徑將改為管間的當量直徑。若列管換熱器內(nèi)裝有園缺擋板（缺口面積為25%的殼體內(nèi)截面積）時:..............（214） 應用范圍：特征尺寸：當量直徑。氣體不論加熱與冷卻均取= 應用范圍：Re10000,Pr=， 特征尺寸：管內(nèi)徑。指壁面溫度下流體粘度，因壁溫未知，計算需用試差法，故可取近似值。對于高粘度液體（大于2倍常溫水的粘度）的計算公式：........................（213） 式中 是考慮熱流方向的校正系數(shù)，可以用表示。對于低粘度流體（小于兩倍常溫的水的粘度）的計算公式： ....................（212） 當流體被加熱時， n=當流體被冷卻時， n=式中 、—流體的密度和粘度，kg/；、—流體的導熱系數(shù)和比熱容，W/(.℃)、 J/(kg.℃)； u—管內(nèi)的流速，m/s；—列管內(nèi)徑，m。公式28來源于夏清，陳常貴主編《化工原理》，天津，天津大學出版社，2008，第235頁。.................................（22）式中：——飽和蒸汽（即熱流體）的冷凝速率，kg/s； r——飽和蒸汽的冷凝熱，J/kg 平均溫度差計算公式：......................（23）（包含一側恒溫的情況） 逆流與并流的平均溫差：當2時，.............(24)當2時，....................(25)式中、——換熱器兩端熱冷流體的溫差，℃。公式23,24,25來源于夏清，陳常貴主編《化工原理》，天津，天津大學出版社，2008，第229頁。在選擇流動管道時，上述原則往往不能同時兼顧，應視具體問題抓住主要方面，一般首先考慮流體的壓力降、防腐蝕清洗等要求，然后在校核對流傳熱系數(shù)和流動阻力，以便做出恰當?shù)倪x擇。但溫度很高的流體，其熱能可以利用，宜走管程，以減小熱損失。蒸汽冷凝宜走殼程，以利于散熱、排出冷凝液，增強傳熱效果。公式21和22來源于夏清，陳常貴主編《