【正文】 水冷水冷水冷水鹽水有機溶劑輕有機物μ＜s重有機物μ＞1mPas水溶液μ＞2mPas有機物μ=～1mPas水水水水水水水水水（～）水（流速較高時）輕有機物μ＜s重有機物μ＞1mPas有機溶劑μ=～s中有機物μ=～1mPas水蒸氣（有壓力）冷凝水蒸氣（常壓或負壓）冷凝水蒸氣冷凝水蒸氣冷凝水蒸氣冷凝水蒸氣冷凝水蒸氣冷凝有機物蒸氣及水蒸氣冷凝重有機物蒸氣（常壓）冷凝重有機物蒸氣（負壓）冷凝飽和有機溶劑蒸氣（常壓）冷凝含飽和水蒸氣的氯氣（＜50℃）SO2冷凝NH3冷凝氟里昂冷凝582～698814～1163467～814290～698116～467233～582198～233233～465116～34958～2332326～46521745～34891163～1071582～2908582～1193291～582114～349582～1163116～34958～174582～1163174～349814～1163698～9307561）.管程傳熱系數(shù)： Rei=28032 Pri=Nui= ==℃αi== Nui()=()= W/m2?℃2）.殼程傳熱系數(shù)：假設(shè)殼程的傳熱系數(shù)是： =500 W/m2?℃污垢熱阻： Rsi=℃/WRso= m2℃/W管壁的導(dǎo)熱系數(shù)： =45 m2℃/W管壁厚度： b=內(nèi)外平均厚度： dm=在下面的公式中，以外管為基準，代入以上數(shù)據(jù)得： =1247。167。小直徑的管子可以承受更大的壓力，而且管壁較?。煌瑫r，對于相同的殼徑，可排列較多的管子，因此單位體積的傳熱面積更大，單位傳熱面積的金屬耗量更少。如果管程走的是易結(jié)垢的流體，則應(yīng)常用較大直徑的管子。換熱器的換熱管長度與公稱直徑之比一般為4—25,常用的為6—10選用Φ25，,速取ui=根據(jù)傳熱管的內(nèi)徑和流速，可以確定單程傳熱系數(shù)：ns= 按單程計算，所需傳熱管的長度是： 若按單程管計算，傳熱管過長，宜采用多管程結(jié)構(gòu)，可見取傳熱管長l=6m，則該傳熱管程數(shù)為： 則傳熱管的總根數(shù)為： N=Npns=2120=240（根）由前面的計算已求得，按單殼程、多管程計算，逆流時：=℃而此時，我們有：P=R=由圖419（參見天津大學出版社的《化工原理（上冊修訂版）》233頁）可查得：=﹥，所以，修正后的傳熱溫度差為：= ==32℃ 于是，校正后的平均傳熱溫差是32℃，殼程數(shù)為單程，管程數(shù)為2。殼徑的計算值應(yīng)圓整到最接近部頒標準尺寸。常用的有弓形折流板（圖120）和圓盤圓環(huán)形折流板（圖121），弓形折流板又分為單弓形[圖120（a）]、雙弓形[圖120（b）]、三重弓形[圖120（c）]等幾種形式。的缺口，見圖122（b）。在大直徑的換熱器中，如折流板的間距較大，流體繞到折流板背后接近殼體處，會有一部分液體停滯起來，形成對傳熱不利的“死區(qū)”。從傳熱的觀點考慮，有些換熱器（如冷凝器）不需要設(shè)置折流板。折流板與支承板一般均借助于長拉桿通過焊接或定距管來保持板間的距離，其結(jié)構(gòu)形式可參見圖123。允許的最小折流板間距為殼體內(nèi)徑的20%或50mm，取其中較大值。折流板外徑與殼體之間的間隙越小， 殼程流體介質(zhì)由此泄漏的量越少，即減少了流體的短路，使傳熱系數(shù)提高，但間隙過小，給制造安裝帶來困難，增加設(shè)備成本，故此間隙要求適宜。. 折流板厚度/ mm殼體公稱內(nèi)徑/mm相鄰兩折流板間距/mm≤300300～450450～600600～750＞750200～2503561010400～70056101012700～100068101216＞1000610121616(左)中所列數(shù)據(jù)。殼體直徑/mm＜400400～800900～1200管子外徑/mm19253857支承板厚度/mm6810最大間距/mm1500180025003400經(jīng)選擇，我們采用弓形折流板，取弓形折流圓缺高度為殼體內(nèi)徑的25%，則切去的圓缺高度為：h=160mm取折流板間距B=，則：B=650=195mm可取B=200mm因而查表可得：折流板厚度為5mm，支承板厚度為8mm，支承板允許不支承最大間距為1800mm。 取接管內(nèi)油品流速為u= 則接管內(nèi)徑為： d=所以，取標準管的內(nèi)徑為80mm。 取接管內(nèi)循環(huán)水流速u=，則接管內(nèi)徑： d= 取標準管徑為150mm。 換熱器設(shè)計之中，為了使換熱面積得以充分利用，殼程流體進出口接管應(yīng)盡量靠近兩端的管板，而管箱的進出口盡量靠近管箱法蘭，從而減輕設(shè)備重量。1）.殼程接管位置的最小尺寸 所設(shè)計的為帶補強圈的殼程接管，則殼程接管位置的最小尺寸L1可用如下公式計算： L1≧式子中：——補強圈的外圈直徑，mm b——管板厚度，mm C——補強圈外緣至管板與殼體焊縫之間的距離，mm。 經(jīng)計算易得，殼程接管位置的最小尺寸為：120mm。而且，C≧4S且C≧32,S為殼體厚度。、封頭查GB15199P21表8得圓筒厚度為：8 mm 查JB/T473795，橢圓形封頭與圓筒厚度相等，即8mm 示意圖如下：查表可得其尺寸數(shù)據(jù)，見下表公稱直徑DN（mm）曲面高度（mm）直邊高度（mm）碳鋼厚度δ（mm）內(nèi)表面積 A 容積 V 質(zhì)量mkg6001502580．43740．035327．47管板除了與管子和殼體等連接外，還是換熱器中的一個重要的受壓器件。由于管板兼作法蘭與不兼作法蘭的區(qū)別因而結(jié)構(gòu)各異，前者的結(jié)構(gòu)見圖115，其中圖115（a）形式是在管板上開槽，殼體嵌入后進行焊接，殼體對中容易，施焊方便，適合于壓力不高、物料危害性不高的場合；如果壓力較高，設(shè)備直徑較大，管板較厚時，可采用圖115（b）形式，其焊接時較難調(diào)整。一般浮頭式換熱器受力較小，其厚度只要滿足密封性即可。考慮到腐蝕裕量，以及有足夠的厚度能防止接頭的松脫、泄露和引起振動等原因，建議最小厚度應(yīng)大于20mm。 經(jīng)過查表，對于碳鋼、低合金鋼的換熱管的規(guī)格及尺寸偏差見下表：材料換熱管標準管子規(guī)格高精度、較高精度偏差外徑，mm厚度，mm外徑偏差，mm壁厚偏差，mm碳鋼GB/TB8163≧14~302~177。）、同心圓排列、正方形排列（排列角為90176。）。正三角形的排列方式可在同樣的管板面積上排列最多的管數(shù)，故用的最為普遍，但管外不易機械清洗。在小直徑的換熱器中，常用同心圓排列，在相同直徑的管板上所排列的管數(shù)比按正三角形排列還多。 換熱管的中心距經(jīng)查表可得：（mm）換熱管外徑d換熱管中心距分程隔板槽兩側(cè)相鄰管的中心距253244 nc= 布管限定圓為管束的最外層換熱管中心圓直徑，固定管板式換熱器的布管限定圓如下可得：dm=Di2b3=6002*8=584mm式子中，Di——筒體內(nèi)直徑，mm b3——，且大于8mm 經(jīng)查表，分程隔板的尺寸如下表：公稱直徑 DN/mm隔板最小厚度/mm碳素鋼6008分程隔板有單層和雙層兩種，單層隔板與管板的密封結(jié)構(gòu)如圖118所示，隔板的密封面寬度最小為（S+2）mm。雙層隔板的結(jié)構(gòu)見圖119，雙層隔板具有隔熱空間，可防止熱流短路。殼體直徑/mm拉桿直徑/mm最少拉桿數(shù)殼體直徑/mm拉桿直徑/mm最少拉桿數(shù)200～2501041100128273，400，500，600124＞12501210800，1000126經(jīng)查表易得，拉桿數(shù)為為4，直徑為12 拉桿示意圖如下所示：經(jīng)查表，拉桿尺寸如下：拉桿公稱直徑/mm數(shù)量基本尺寸拉桿直徑d/mm/mm/mm/mm1241215