【正文】 。C，所以選用浮頭式換熱器。C小于70。塔頂冷卻器兩流體溫差小于50。 此外，在確定選用換熱器的型式時，即要依據(jù)兩流體的溫度差考慮熱補(bǔ)償?shù)膯栴}，還應(yīng)考慮流體的性質(zhì)及檢修和清晰等因素。 設(shè)計的基本原則（1） 流體流徑的選擇流體流徑的選擇是指在管程和殼程各走哪一種流體，以固定管板式換熱器為例，介紹一些選擇的原則。② 若兩流體溫差較大，宜使對流傳熱系數(shù)大的流體走殼程，因壁面溫度與h大的流體接近，以減少管壁與殼壁的溫差，減少溫差應(yīng)力。③ 壓力高的流體宜走管程，以免殼體受壓，可節(jié)省殼體金屬消耗量。⑤ 飽和蒸汽宜走殼程，以便于及時排除冷凝液，且蒸汽較潔凈，一般不需清洗。⑦ 流量小或粘度大的流體宜走殼程，因流體在有折流擋板的殼程中流動，由于流速和流向的不斷改變，在低Re下即可達(dá)到湍流，以提高傳熱系數(shù)。增大流速，可加大對流傳熱系數(shù)，減少污垢的形成，使總傳熱系數(shù)增大；但同時使流動阻力加大，動力消耗增多；選擇高流速，使管子的數(shù)目減小，對一定的換熱面積，不得不采用較長的管子或增加程數(shù)，管子太長不利于清洗，單程變?yōu)槎喑淌蛊骄鶄鳠釡夭钕陆怠＃?） 冷卻介質(zhì)終溫選擇在換熱器的設(shè)計中，進(jìn)、出換熱器物料的溫度一般是由工藝確定的，而冷卻介質(zhì)（或加熱介質(zhì)）的進(jìn)口溫度一般為已知，出口溫度則由設(shè)計者根據(jù)自己的實際情況設(shè)定。為了節(jié)約用水，可使水的出口溫度高些，但所需傳熱面積加大；反之，為減小傳熱面積，則可增加水量，降低出口溫度。C。內(nèi)蒙古屬于偏干旱地區(qū)水資源較為缺乏，所以設(shè)計時進(jìn)出口溫度可以較大。 列管式換熱器結(jié)構(gòu)的確定列管式換熱器主要分為管程和殼程兩部分。換熱管在管板上的排列方式有正方形直列、長方形錯列、三角形直列、三角形錯列和同心圓排列。厚度計算應(yīng)根據(jù)我國“鋼制壓力容器設(shè)計規(guī)定”進(jìn)行。三角形可排列較多的管子，裝配較多的管子，傳熱效果較好，所以常被采用，（d為管子外徑）。用以分配液體和起封頭的作用。檢修時可拆下管箱對管子進(jìn)行清洗或更換。直徑小于400mm的殼體通常用鋼管制成，大于400mm的用鋼板卷焊而成。折流擋板列管式換熱器折流板的作用是；增強(qiáng)流體在管間流動的湍流程度；增大傳熱系數(shù)；提高傳熱效率。因為蒸汽的冷凝與流動狀態(tài)無關(guān)而且為了使冷凝水更好地排除，所以冷凝器不設(shè)折流板。 殼程和管程數(shù)的確定當(dāng)管內(nèi)流體流量較小時，會使管內(nèi)流速較低，對傳熱系數(shù)較小。列管式換熱器的系列標(biāo)準(zhǔn)中管程數(shù)有4和6程等四種。管長與殼體直徑之比L/D為46，水平放置的換熱器可取大些。①計算熱負(fù)荷，冷卻介質(zhì)的用量計算或加熱介質(zhì)用量的計算。③試算并初選設(shè)備規(guī)格 　 (1) 計算定性溫度，并確定在定性 溫度下流體的性質(zhì)。 (3) 確定流體在換熱器中的流動途徑。 　 (5) 依據(jù)總傳熱系數(shù)的經(jīng)驗值范圍，或按生產(chǎn)實際情況，選定總傳熱系數(shù)K選值。檢查計算結(jié)果是否合理或滿足工藝要求。 4．核算總傳熱系數(shù) 計算管、殼程對流傳熱系數(shù)hi 和ho，確定污垢熱阻Rsi和Rso，再計算總傳熱系數(shù)K選，比較K得初始值和計算值，若K計/ K選＝～，則初選的設(shè)備合適。 通常，進(jìn)行換熱器的選擇或設(shè)計時，應(yīng)在滿足傳熱要求的前提下，再考慮其他各項的問題。S℃)； S——與K值對應(yīng)的傳熱面積，m2； Δt m——平均溫度差，℃。r = WcCpc( t2 – t1 )　 式中 W——流體的質(zhì)量流量， kg/s； Cp——流體的平均定壓比熱容， J/(kgr —— 飽和蒸汽的冷凝潛熱，J/kg下標(biāo)h和c分別表示熱流體和冷流體，下標(biāo)1和2分別表示換熱器的進(jìn)口和出口。 （3）管程壓強(qiáng)降 ∑ΔPi =（ΔP1+ΔP2）FtNp其中：ΔP1 = ΔP2 =式中： ΔP1 ——直管中因摩擦阻力引起的壓力降，Pa； ΔP2 —— 回彎管中因摩擦阻力引起的壓力降，Pa；可由經(jīng)驗公式Ft—— 結(jié)垢校正系數(shù)，無因次，φ25；φ19 。 （4）殼程壓強(qiáng)降 ①殼程無折流擋板，殼程壓力降按流體沿直管流動的壓力降計算，以殼方的當(dāng)量直徑de代替直管內(nèi)徑di。+ΔP2180。Ns　 ΔP1180。f0ρu2o / 2ΔP2180。uo2）/ 2NB = L / Z – 1f0 = Reo – nc = n 1/2Ao= h( D – nc——流體橫過管束的壓力降，Pa； ΔP2180。 （5）總傳熱系數(shù)Ko (以外表面積為基準(zhǔn))初選換熱器時，應(yīng)根據(jù)所要設(shè)計的換熱器的具體操作物流選取K的經(jīng)驗數(shù)值，選定的K的經(jīng)驗值為K選， 確定了選用的換熱器后，需要對換熱器的總傳熱系數(shù)進(jìn)行核算，管內(nèi)對流傳熱系數(shù)管外對流傳熱系數(shù)則，總傳熱系數(shù)的計算公式為：　 式中 K0——基于換熱器外表面積的總傳熱系數(shù)，W/(m2℃)； Rsi，Rso——傳熱管內(nèi)、外側(cè)表面上的污垢熱阻，m2℃)； b——傳熱管壁厚，m。（6）接管內(nèi)徑 d =（4 Vs /πu）1/2 核算流速 u = 4 Vs /πd2式中： d ——接管內(nèi)徑，m ； Vs —— 管程、殼程流體的體積流量，m3 / s 。第二章 列管式換熱器的工藝計算 原料預(yù)熱器的工藝計算已知： =D=平均摩爾質(zhì)量： ； 所以全塔物料衡算：F=W+D ①FxF=Wxw+DxD ②所以∵R=L/D=2 ∴L=2D= （1）估算傳熱面積，初選換熱器型號熱流體：水蒸氣冷流體：原料液①基本物性數(shù)據(jù)的查取原料液的定性溫度 130℃ （）釜殘液的定性溫度 （20+）/2 =℃物性參數(shù)：名稱密度ρKg/m3定壓比熱CpKJ/(Kg℃)粘度μPar =WF(t2t1)=QcCpm= （C乙醇+C水 ）/ 2 = KJ/(KgCpm④計算平均溫度差暫按單殼程二管程考慮，先求逆流平均溫度差 水蒸氣 T1=130 T2 =130 原料液 t2= t1=20 Δt ℃ 110℃Δtm’=（）/ln（110/）=℃ (Δtm’70℃）計算R：R=(T1T2)/(t2t1)=0 無需校正Δtm。℃)S=Q/(KΔtm )=538278/（）=(m2Nslgμi ，∴平均粘度： μm=104 PaAi)=(3600)=Rei=diui /μm=（）/（104）=103對于碳鋼管，取管壁粗糙度ε=，則相對粗糙度為ε/di=由教材λRe關(guān)系圖查得，λ=ΔP1==（3/）（）/2=774PaΔP2== 3∑ΔPi=（ΔP1+ΔP2）FtNp=（999+366）12=3822Pa（50KPa）所以管程壓強(qiáng)降符合設(shè)計要求。Ns (其中Ft=，Ns=1 , ) 因為殼程走的