【正文】 e(μμw) = =(m2?℃ ) 18 管程對流傳熱系數(shù) α i = idi 管程流通截面積： Ai = π4 de2N2 = 1442 = 管程流體流速和雷諾數(shù)： ui = vAi= 10?3 = Rei = diuiρμ = 10?3 = 普朗特準數(shù) Pr = cpμλ = 103 10?3 = Α i = idi = = W/(m2?℃ ) 總傳熱系數(shù) 傳熱系數(shù) K K = 1d0αidi+Rsid0di+ bd0λ d +Rs0 + 1α0 d = di +d02 = + = 查課本《化工原理》第三版表 4— 7得： 管內(nèi)醋酸側(cè)的污垢熱阻 Rsi = 10?3m2?K/W 館外水側(cè)的污垢熱阻 Rs0 = 10?3m2?K/W 19 不銹鋼的熱導(dǎo)率 λ = ?m?1 ?K?1 K = + 10?3 + + 10?3 +1= (m2 ?℃ ) 傳熱面積 A： A = QKΔ t = 105= 2 與原本估計值基本相符 所選換熱器的換熱面積 A選 = A選 ?AA 100%=? 100%= % 即 傳熱面積有 %的裕度。 換熱器內(nèi)流體的流動阻力 管程流動阻力 ∑?pi = (?p1+?p2)FtNsNp ?p1— 直管中因摩擦阻力引起的壓力降， Pa ?p2— 回彎管中因摩擦阻力引起的壓力降， Pa，可由經(jīng)驗公式 ?p2 = 3 ρ u22 估算 Ft— 結(jié)垢校正系數(shù)，無因次， ?19mm 2的換熱管取 Ns— 串聯(lián)的殼程數(shù) Np— 管程數(shù) Ft = Ns = 1 Np = 4 20 ?p1 = λ i ldeρ u22 ?p2 = ξ ρ u22 由 Rei = ，傳熱管的相對粗糙度 ?de =14 = 查課本《化工原理》第三版圖 1— 28 得 λ i = 流速 ui = ， ρ = ，所以 ?p1= λ i ldeρ u22 = 2 = ?p2 = ξ ρ u22 = 32 = ∑?pi = (?p1+?p2)FtNsNp = (+)14= 105Pa 管程流動阻力在允許范圍之內(nèi) 殼程流動阻力 ∑?p0= (?p′ 1+?p′ 2)FtNs ?p′ 1— 流體流過管束的壓力降， Pa ?p′ 2— 流體流過折流擋板缺口的壓力降， Pa Ft— 結(jié)垢校正系數(shù)，無因次，對液體 Ft = ，對氣體 Ft = Ns = 1 Ft = 流體流經(jīng)管束的阻力： ?p′ 1 = Ff0nc(NB+1)ρ u22 21 F— 管子排列方式對壓力降的校正系數(shù)，三角形排列 F=，正方形排列 F= f0 — 殼程流體的摩擦系數(shù)， f0 = 5 Re0? nc — 橫過管束中心線的的管數(shù) B— 折流板間距 D— 殼體直徑， m NB — 折流板數(shù)目 F = f0 = 5Re0? = 5?= nc = 9 NB = 39 u0 = ρ = ?p′ 1 = 9(39+1) 22 = ?p′ 2 = NB (?2BD )ρ u022= 39(?2 ) 22 = ∑?p0 = (?p′ 1+?p′ 2)FtNs = (+)1= 14775Pa 105Pa 殼程流動阻力也在允許范圍之內(nèi)。殼徑為 600mm，選用圓形封。 放氣孔、排液孔 換熱器的殼體上常安有放氣孔和排液孔，以排除不凝氣體和冷凝液等 。材料與浮頭管板相同，設(shè)計厚度按浮頭管板厚加 16mm，定為 96mm。 第八 章、設(shè)計結(jié)果 一覽表 設(shè)計結(jié)果一覽表 換熱器類型：浮頭式換熱器 換熱器型號： Ⅱ 換熱面積： 23 工藝參數(shù) 名稱 管程 殼程 物料名稱 醋酸 水 操作溫度 /℃ 84/48 26/40 流量 /(kg/s) 流體密度 /(kg/m3) 流速 （ m/s） 傳熱量 (W) 105 傳熱系數(shù) W/(m2? ℃ ) 總傳熱系數(shù) W/(m2?℃ ) (m2?℃ ) 污垢系數(shù) (m2?K/W) 10?3 10?3 阻力降 (Pa) 14775 程數(shù) 4 1 推薦使用材料 不銹鋼 碳鋼 管子規(guī)格 ?19mm2 管長 /（ m） 管數(shù) 108 管間距 /(mm) 24 排列方式 正三角形 殼體內(nèi)經(jīng)/(mm) 400 面積裕度 % 傳熱溫差 /℃ 24 第 九 章、設(shè)計結(jié)果評價 我設(shè)計的是浮頭換熱器，根據(jù)實際需求，按照國家的相關(guān)標準，我選用的標準換熱器型號為 Ⅱ。實際需要換熱面積為 ，所以面積裕度為 %。由于醋酸有腐蝕性，所以走管程，并選用耐腐蝕的不銹鋼材料，水走殼程 ，選用價格較便宜的碳鋼材料。 第十 章、附圖 工藝流程圖 換熱器裝配圖 見附圖 25 第十 一 章、參考文獻 參考文獻： 1. 王志魁主編 《化工原理》（第三版）化學工業(yè)出版社出版 2. 馬江權(quán)、冷一欣主編《化工原理課程設(shè)計》（第二版）中國石化出版社 3. 方利國主編《計算機輔助化工制圖與設(shè)計》化學工業(yè)出版社