年產(chǎn)萬(wàn)噸苯冷卻器的工藝設(shè)計(jì)方案

化工原理課程設(shè)計(jì)課程名稱:化工原理課程設(shè)計(jì)4院系:化學(xué)與生物工程學(xué)院專(zhuān)業(yè)班級(jí):化藝1001姓 名：陳煒杰名目444548(一>確定設(shè)計(jì)方案：8(二>確定流體的流淌空間：8(三>計(jì)算定性溫度，確定流體的物性參數(shù)：891.苯的流量及熱負(fù)荷：9冷卻水的用量：9平均傳熱溫差：9初算傳熱面積：10101.管徑和管內(nèi)流速：10管程數(shù)和傳熱管數(shù)：10傳熱管排列和分程方法：1010折流板：116.接收：11傳熱面積核算：111>管程傳熱膜系數(shù)：112>殼程傳熱膜系數(shù)：123>污垢熱阻和管壁熱阻：124>總傳熱系數(shù)核算：125>傳熱面積核算：12131314管長(zhǎng)與管徑比：1414151618一、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)(一) 設(shè)計(jì)題目年產(chǎn)4萬(wàn)噸苯冷卻器的工藝設(shè)計(jì)(二) 設(shè)計(jì)條件4×104設(shè)備形式：列管換熱器操作壓力：常壓80℃，35℃3.5％33024建廠地址：蘭州地區(qū)104Pa非標(biāo)準(zhǔn)系列列管式換熱器的設(shè)計(jì)(三) 設(shè)計(jì)步驟及要求確定設(shè)計(jì)方案選擇列管換熱器的類(lèi)型選擇冷卻劑的類(lèi)型和進(jìn)出口溫度查閱介質(zhì)的物性數(shù)據(jù)選擇冷熱流體流淌的空間及流速選擇列管換熱器換熱管的規(guī)格換熱管排列方式換熱管和管板的連接方式選擇列管換熱器折流擋板的形式材質(zhì)的選擇初步估算換熱器的傳熱面積S構(gòu)造尺寸的計(jì)算確定管程數(shù)和換熱管根數(shù)及管長(zhǎng)平均溫差的校核確定殼程數(shù)確定折流擋板、隔板規(guī)格和數(shù)量確定殼體和各管口的內(nèi)徑并圓整校核10℃，不大20℃核算管程和殼程的流體阻力損失6—10假設(shè)不符合上述要求重進(jìn)展以上計(jì)算附屬構(gòu)造如封頭、管箱、分程隔板、緩沖板、拉桿和定距管、人孔或手孔、法蘭、補(bǔ)強(qiáng)圈等的選型將計(jì)算結(jié)果列表<見(jiàn)下表〕(四) 設(shè)計(jì)成果設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)<A4〕內(nèi)容包括封面、任務(wù)書(shū)、名目、正文、參考文獻(xiàn)、附錄格式必需嚴(yán)格依據(jù)蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)的格式打印換熱器工藝條件圖<2〕<手繪〕(五) 時(shí)間安排第十九周——其次十二周其次十二周的星期五<720〕下午兩點(diǎn)本人親自到指定地點(diǎn)交設(shè)計(jì)成果，最遲不得晚于星期五的十八點(diǎn)鐘(六) 設(shè)計(jì)考核設(shè)計(jì)是否獨(dú)立完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)是否標(biāo)準(zhǔn)工藝計(jì)算與圖紙正確與否以及是否符合標(biāo)準(zhǔn)辯論(七) 參考資料《化工原理課程設(shè)計(jì)》賈紹義柴誠(chéng)敬 天津科學(xué)技術(shù)出版社《換熱器設(shè)計(jì)手冊(cè)》 化學(xué)工業(yè)出版社《化工原理》 夏清 天津科學(xué)技術(shù)出版社操作壓力<MPa〕定壓比熱<kJ/㎏·℃〕操作壓力<MPa〕定壓比熱<kJ/㎏·℃〕污垢熱阻<m2·℃/w〕傳熱總系數(shù)<w/m2·℃〕操作條件參數(shù)物料名稱流量<㎏/h〕定性溫度<℃〕管程殼程物性參數(shù)密度<㎏/m3〕粘度<mPa·s〕導(dǎo)熱系數(shù)<w/m·℃〕流速<m/s〕對(duì)流傳熱系數(shù)主要工藝性能參數(shù)<w/m2·℃〕阻力損失<MPa〕熱負(fù)荷<w〕傳熱平均溫差<℃〕傳熱面積<㎡〕設(shè)計(jì)裕度<%〕設(shè)構(gòu)換熱器的型式材質(zhì)程數(shù)規(guī)格直徑<mm〕<mm〕<mm〕長(zhǎng)度<m〕數(shù)目<個(gè)〕排列方式型式數(shù)目折流擋板間距<mm〕管心距<mm〕二、文件綜述換熱器簡(jiǎn)介：換熱器就是用于存在溫度差的流體間的熱交換設(shè)備，換熱器中至少有兩種流體，溫度較高則放出熱量，反之則吸取熱量。換熱器依據(jù)傳熱原理和實(shí)現(xiàn)熱交換的方法一般分為間壁式、混合式、蓄熱式三類(lèi)。其中間壁式換熱器應(yīng)用最廣。它又可分為管式換熱器、板式換熱器、翅片式換熱器、熱管換熱器等。其中以管式<包括蛇管式、套管式、管殼式等〕換熱器應(yīng)用最普遍。列管式和板式，各有優(yōu)點(diǎn)，列管式是一種傳統(tǒng)的換熱器，廣泛應(yīng)用于化工、石油、能源等設(shè)備。板式則以其高效、緊湊的特點(diǎn)大量應(yīng)用于工業(yè)當(dāng)中。圖1.列管式換熱器 熱器

3.U換熱器種類(lèi)很多，但依據(jù)冷、熱流體熱量交換的原理和方式根本上可分三大類(lèi)，即間壁式、混合式和蓄熱式。在三類(lèi)換熱器中，間壁式換熱器應(yīng)用最多。間壁式換熱器的類(lèi)型：夾套式換熱器：這種換熱器是在容器外壁安裝夾套制成，構(gòu)造簡(jiǎn)潔；但其加熱面受容器壁面限制，傳熱系數(shù)也不高。為提高傳熱系數(shù)且使釜內(nèi)液體受熱均勻，可在釜內(nèi)安裝攪拌器。當(dāng)夾套中通入冷卻水或無(wú)相變的加熱劑時(shí)，亦可在夾套中設(shè)置螺旋隔板或其它增加湍動(dòng)的措施，以提高夾套一側(cè)的給熱系數(shù)。為補(bǔ)充傳熱面的缺乏，也可在釜內(nèi)部安裝蛇管。夾套式換熱器廣泛用于反響過(guò)程的加熱和冷卻。沉醉式蛇管換熱器：這種換熱器是將金屬管彎繞成各種與容器相適應(yīng)的外形，并沉醉在容器內(nèi)的液體中。蛇管換熱器的優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)潔，能承受高壓，可用耐腐蝕材料制造；器內(nèi)可安裝攪拌器。噴淋式換熱器：這種換熱器是將換熱管成排地固定在鋼架上，熱流體在管內(nèi)流淌，冷卻水從上方噴淋裝置均勻淋下，故也稱噴淋式冷卻器。噴淋式換熱器的管外是一層湍動(dòng)程度較高的液膜，管外給熱系數(shù)較沉醉式增大很多。另外，這種換熱器大多放置在空氣流通之處，冷卻水的蒸發(fā)亦帶走一局部熱量，可起到降低冷卻水溫度，增大傳熱推動(dòng)力的作用。因此，和沉醉式相比，噴淋式換熱器的傳熱效果大有改善。套管式換熱器：套管式換熱器是由直徑不同的直管制成的同心套管，并由U彎頭連接而成。在這種換熱器中，一種流體走管內(nèi)，另一種流體走環(huán)隙，兩者皆可得到較高的流速，故傳熱系數(shù)較大。另外，在套管換熱器中，兩種流體可為純逆流，對(duì)數(shù)平均推動(dòng)力較大。套管換熱器構(gòu)造簡(jiǎn)潔，能承受高壓，應(yīng)用亦便利(可依據(jù)需要增減管段數(shù)目>。特別是由于套管換熱器同時(shí)具備傳熱系數(shù)大，傳熱推動(dòng)力大及能夠承受高壓強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，在超高壓生產(chǎn)過(guò)程(例如操作壓力為3000大氣壓的高壓聚乙烯生產(chǎn)過(guò)程>中所用的換熱器幾乎全部是套管式。管殼式換熱器：管殼式(又稱列管式>換熱器是最典型的間壁式換熱器。管殼式換熱器主要有殼體，管束，管板和封頭等局部組成，殼體多呈圓形，內(nèi)部裝有平行管束，管束兩端固定于管板上，在管殼換熱器內(nèi)進(jìn)展換熱的兩種流體，一種在管內(nèi)流淌，其行程稱為管程；一種在管外流淌，其行程稱為殼程。管束的壁面即為傳熱面。為提高管外流體給熱系數(shù)，通常在殼體內(nèi)安裝肯定數(shù)量的橫向折流檔板，折流檔板不僅可防止流體短路，增加流體速度，還迫使流體按規(guī)定路徑屢次錯(cuò)流通過(guò)管束，使湍動(dòng)程度大為增加。常用的檔板有圓缺形和圓盤(pán)形兩種，前者應(yīng)用更為廣泛。流體在管內(nèi)每通過(guò)管束一次稱為一個(gè)管程，每通過(guò)殼體一次稱為一個(gè)殼程。為提高管內(nèi)流體的速度，可在兩端封頭內(nèi)設(shè)置適當(dāng)隔板，將全部管子平均分隔成假設(shè)干組。這樣，流體可每次只通過(guò)局部管子而來(lái)回管束屢次，稱為多管程。同樣，為提高管外流速，可在殼體內(nèi)安裝縱向檔板使流體屢次通過(guò)殼體空間，稱多殼程。在管殼式換熱器內(nèi)，由于管內(nèi)外流體溫度不同，殼體和管束的溫度也不同。如兩者溫差很大，換熱器內(nèi)部將消滅很大的熱應(yīng)力，可能使管子彎曲，斷裂或從管板上松脫。因50℃時(shí)，應(yīng)實(shí)行適當(dāng)?shù)臏夭钛a(bǔ)償措施，消退或減小熱應(yīng)力?；旌鲜綋Q熱器：混合式熱交換器是依靠冷、熱流體直接接觸而進(jìn)展傳熱的，這種傳熱方式避開(kāi)了傳熱間壁及其兩側(cè)的污垢熱阻，只要流體間的接觸狀況良好，就有較大的傳熱速率。故凡允許流體相互混合的場(chǎng)合，都可以承受混合式熱交換器，例如氣體的洗滌與冷卻、循環(huán)水的冷卻、汽-水之間的混合加熱、蒸汽的冷凝等等。它的應(yīng)用普及化工和冶金企業(yè)、動(dòng)力工程、空氣調(diào)整工程以及其它很多生產(chǎn)部門(mén)中。依據(jù)用途的不同，可將混合式熱交換器分成以下幾種不同的類(lèi)型：冷卻塔(或稱冷水塔>：在這種設(shè)備中，用自然通風(fēng)或機(jī)械通風(fēng)的方法，將生產(chǎn)中已經(jīng)提高了溫度的水進(jìn)展冷卻降溫之后循環(huán)使用，以提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。例如熱力發(fā)電廠或核電站的循環(huán)水、合成氨生產(chǎn)中的冷卻水等，經(jīng)過(guò)水冷卻塔降溫之后再循環(huán)使用，這種方法在實(shí)際工程中得到了廣泛的使用。氣體洗滌塔(或稱洗滌塔>：在工業(yè)上用這種設(shè)備來(lái)洗滌氣體有各種目的，例如用液體吸取氣體混合物中的某些組分，除凈氣體中的灰塵，氣體的增濕或枯燥等。但其最廣泛的用途是冷卻氣體，而冷卻所用的液體以水居多?？照{(diào)工程中廣泛使用的噴淋室，可以認(rèn)為是它的一種特別形式。噴淋室不但可以像氣體洗滌塔一樣對(duì)空氣進(jìn)展冷卻，而且還可對(duì)其進(jìn)展加熱處理。但是，它也有對(duì)水質(zhì)要求高、占地面積大、水泵耗能多等缺點(diǎn)：所以，目前在一般建筑中，噴淋室已不常使用或僅作為加濕設(shè)備使用。但是，在以調(diào)整濕度為主要目的的紡織廠、卷煙廠等仍大量使用。噴射式熱交換器：在這種設(shè)備中，使壓力較高的流體由噴管?chē)姵?，形成很高的速度，低壓流體被引入混合室與射流直接接觸進(jìn)展傳熱傳質(zhì)，并—同進(jìn)入集中管，在集中管的出口到達(dá)同一壓力和溫度后送給用戶?；旌鲜嚼淠鳎哼@種設(shè)備一般是用水與蒸汽直接接觸的方法使蒸汽冷凝。蓄熱式換熱器：蓄熱式換熱器用于進(jìn)展蓄熱式換熱的設(shè)備。內(nèi)裝固體填充物，用以貯蓄熱量。一般用耐火磚等砌成火格子<有時(shí)用金屬波形帶等〕。換熱分兩個(gè)階段進(jìn)展。第一階段，熱氣體通過(guò)火格子，將熱量傳給火格子而貯蓄起來(lái)。其次階段，冷氣體通過(guò)火格子，承受火格子所儲(chǔ)蓄的熱量而被加熱。這兩個(gè)階段交替進(jìn)展。通常用兩個(gè)蓄熱器交替使用，即當(dāng)熱氣體進(jìn)入一器時(shí)，冷氣體進(jìn)入另一器。常用于冶金工業(yè)，如煉鋼平爐的蓄熱室。也用于化學(xué)工業(yè)，如煤氣爐中的空氣預(yù)熱器或燃燒室，人造石油廠中的蓄熱式裂化爐。蓄熱式換熱器一般用于對(duì)介質(zhì)混合要求比較低的場(chǎng)合。列管式換熱器設(shè)計(jì)一般要求：列管式換熱器的工藝設(shè)計(jì)主要包括以下內(nèi)容：依據(jù)換熱任務(wù)和有關(guān)要求確定設(shè)計(jì)方案；初步確定換熱器的構(gòu)造和尺寸；核算換熱器的傳熱面積和流淌阻力；確定換熱器的工藝構(gòu)造。管殼式換熱器設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮的問(wèn)題流體通道的選擇原則：不干凈和易結(jié)垢的流體宜走管程，以便于清洗管子；腐蝕性流體宜走管程，以免管束和殼體同時(shí)受腐蝕，而且管內(nèi)也便于檢修和清洗；高壓流體宜走管程，以免殼體受壓，并且可節(jié)約殼體金屬的消耗量；飽和蒸汽宜走殼程，以便于準(zhǔn)時(shí)排出冷凝液，且蒸汽較干凈，不易污染殼程；被冷卻的流體宜走殼程，可利用殼體散熱，增加冷卻效果；有毒流體宜走管程，以削減流體泄漏；粘度較大或流量較小的流體宜走殼程，因流體在有折流板的殼程流淌時(shí)，由于流體流向和流速不斷轉(zhuǎn)變，在很低的雷諾數(shù)<Re<100〕下即可到達(dá)湍流，可提高對(duì)流傳熱系數(shù)。但是有時(shí)在動(dòng)力設(shè)備允許的條件下，將上述流體通入多管程中也可得到較高的對(duì)流傳熱系數(shù)。流體兩端溫度的選擇：假設(shè)換熱器中冷、熱流體的溫度都由工藝條件所規(guī)定，則不存在確定流體兩端溫度的問(wèn)題。假設(shè)其中一流體僅進(jìn)口溫度，則出口溫度應(yīng)由設(shè)計(jì)者來(lái)確定。例如用冷水冷卻一熱流體，冷水的進(jìn)口溫度可依據(jù)當(dāng)?shù)氐臍鉁貤l件作出估量，而其出口溫度則可依據(jù)經(jīng)濟(jì)核算來(lái)確定：為了節(jié)約冷水量，可使出口溫度提高一些，但是傳熱面積就需要增加；為了減小傳熱面積，則需要增加冷水量。兩者是相互沖突的。一般來(lái)說(shuō)，水源豐富的地區(qū)選用較小的溫差，缺水地區(qū)選用較大的溫差。不過(guò)，工業(yè)冷卻用水的出口溫度一般不宜高于45℃，CaCO3、CaSO4、MgCO3和MgSO4〕的溶解度隨溫度上升而減小，如出口溫度過(guò)高，鹽類(lèi)析出，將形成傳熱性能很差的污垢，而使傳熱過(guò)程惡化。假設(shè)是用加熱介質(zhì)加熱冷流體，可按同樣的原則選擇加熱介質(zhì)的出口溫度。4.3.管子的規(guī)格和排列方法：小直徑管子能使單位體積的傳熱面積大，因而在同樣體積內(nèi)可布置更多的傳熱面。或者說(shuō)，當(dāng)傳熱面積肯定時(shí)，承受小管徑可使管子長(zhǎng)度縮短，增加傳熱，易于清洗。但是減小管徑將使流淌阻力增加，簡(jiǎn)潔積垢。對(duì)于不清潔、易結(jié)垢或粘度較大的流體，宜承受較大的管徑。因此，管徑的選擇要視所用材料和操作條件而定，總的趨向是承受小直徑管子。管長(zhǎng)的選擇是以合理使用管材和清洗便利6m，因此管殼式換熱器系列標(biāo)準(zhǔn)1.5、2、36m3m6m長(zhǎng)管不易清洗，且易彎曲。此外，管長(zhǎng)L與殼體D一般L/D=4～6。管子的排列方式有等邊三角形、正方形直列和正方形錯(cuò)列三種。等邊三角形排列比較緊湊，管外流體湍動(dòng)程度高，對(duì)流傳熱系數(shù)大；正方形直列比較松散，對(duì)流傳熱系數(shù)較三角形排列時(shí)低，但管外壁清洗便利，適用于殼程流體易結(jié)垢的場(chǎng)合；正方形錯(cuò)列則介于上述兩者之間，對(duì)流傳熱系數(shù)較直列高。管子在管板上的間距aa=<1.3～1.5〕do，6mm；焊接法取a=1.25do。換熱器殼體內(nèi)徑應(yīng)等于或稍大于管板的直徑。通常是依據(jù)管徑、管數(shù)、管間距及管子的排列方式用作圖法確定。4.管子排列方式4.4.管程和殼程數(shù)確實(shí)定：管程數(shù)NN=u/v式中：u——管程內(nèi)流體的適宜流速；v——管程內(nèi)流體的實(shí)際流速。主要附件：封頭封頭有方形和圓形兩種，方形用于直徑小的殼體，圓形用于大直徑的殼體。緩沖擋板為防止殼程流體進(jìn)入換熱器時(shí)對(duì)管束的沖擊，可在進(jìn)料管口裝設(shè)緩沖擋板。導(dǎo)流筒殼程流體的進(jìn)、出口和管板間必存在有一段流體不能流淌的空間<死角〕，為了提高傳熱效果，常在管束外增設(shè)導(dǎo)流筒，使流體進(jìn)、出殼程時(shí)必定經(jīng)過(guò)這個(gè)空間。放氣孔、牌液孔換熱器的殼體上常安有放氣孔和排液孔，以排解不凝氣體和冷凝液等。拉桿和定距管為了使折流板能夠牢靠的保持在肯定的位置上，通常承受拉桿和定距管。接收換熱器中流體進(jìn)、出口的接收直徑按下式計(jì)算式中：—流體的體積流量,u—流體在接收中的流速，m/s流速的閱歷值對(duì)液體可取為：u=1.5~2m/s。三、年產(chǎn)4萬(wàn)噸苯冷卻器的工藝設(shè)計(jì)確定設(shè)計(jì)方案：本設(shè)計(jì)任務(wù)是利用列管式換熱器使冷流體<水〕給苯降溫。選擇換熱器時(shí)，要遵循安全、高效、經(jīng)濟(jì)的原則。蘭州地區(qū)雖然接近黃河，水資源豐富，但是黃河污染較為嚴(yán)峻，而且泥沙含量大簡(jiǎn)潔結(jié)垢，所以宜承受自40左右，設(shè)冷卻水進(jìn)口溫度2510

35

。熱流體進(jìn)口溫度8035。冬季操作時(shí)進(jìn)口溫度會(huì)降低，該換熱器的管壁溫順55，且考慮到冷卻水易結(jié)垢。故本次設(shè)計(jì)確定選用浮頭式換熱器。易析出結(jié)晶、沉淀、淤泥及其他沉淀物的流體，最好通入比較簡(jiǎn)潔進(jìn)展機(jī)械清洗的空間，而浮頭式換熱器的管束可以從殼體中抽出，便于清洗管間和管內(nèi)管束可以在殼體內(nèi)自由伸縮，不會(huì)產(chǎn)生較大熱效應(yīng)力。對(duì)于浮頭式換熱器，一般易在管內(nèi)空間進(jìn)展清洗。所以選擇浮頭式換熱器較適宜。確定流體的流淌空間：考慮到苯為有毒液體，則苯走管程。冷卻水較硬易結(jié)垢，所以經(jīng)過(guò)處理形成去離子水后走殼程。由于管徑的大小影響管內(nèi)流速的的大小和管內(nèi)的壓強(qiáng)降，假設(shè)選用φ25×2.5mm的管子會(huì)導(dǎo)致本錢(qián)增加，因此選用管規(guī)格為φ19×2mm。又苯只對(duì)一些塑料有肯定腐蝕性，對(duì)一些無(wú)機(jī)材質(zhì)，如金屬，陶瓷等，根本沒(méi)有腐蝕性。應(yīng)選擇碳鋼管計(jì)算定性溫度，確定流體的物性參數(shù)：苯：進(jìn)口溫度：80定性溫度

，出口溫度：35，在此溫度下的參數(shù)：25定性溫度：

，出口溫度：35，在此溫度下的參數(shù)：初步估算傳熱面積苯的流量及熱負(fù)荷：冷卻水的用量：平均傳熱溫差：依據(jù)完全逆流計(jì)算：有 ，得0.8，同時(shí)殼程流量較大，故單殼程適宜。故有5.溫度校正初算傳熱面積：設(shè)K=280 ，則估算傳熱面積為：考慮安全系數(shù)和初估性質(zhì)：工藝構(gòu)造和尺寸管徑和管內(nèi)流速：選用 碳鋼管，取管內(nèi)流速管程數(shù)和傳熱管數(shù)：依據(jù)傳熱管內(nèi)徑和流速確定單程傳熱管數(shù)：按單程管計(jì)算，按單程管設(shè)計(jì)，傳熱管太長(zhǎng)，宜承受多管程構(gòu)造。依據(jù)設(shè)計(jì)實(shí)際狀況，宜承受標(biāo)準(zhǔn)型設(shè)計(jì)，現(xiàn)取傳熱管長(zhǎng)l=3m，則換熱管程為：傳熱管總根數(shù)傳熱管排列和分程方法：由于正三角形排列法易于傳熱故承受正三角形排列，取管心距，則，橫過(guò)管束中心線的管數(shù)殼體直徑：取管板利用率為 ，則殼體內(nèi)徑為：500mm。折流板：承受弓形折流板，取圓缺高度為殼體內(nèi)徑的25%，則切去的圓缺高度為 。折流板間距B=0.15m。則折流板數(shù)缺面水平裝配。

塊。折流板圓接收：殼程流體進(jìn)出口接收：取接收內(nèi)流速 ，則接收內(nèi)徑為50mm。管程流體進(jìn)出口接收：取管內(nèi)流速為1.5 ，則接收內(nèi)徑為40mm。核算傳熱面積核算：管程傳熱膜系數(shù)：管程流體流通截面積：管程流體流速及雷諾準(zhǔn)數(shù)分別為：殼程傳熱膜系數(shù)：管子按正三角形排列，傳熱當(dāng)量直徑為：殼程流通截面積：殼程流體流速及雷諾準(zhǔn)數(shù)分別為：黏度校正污垢熱阻和管壁熱阻：查表得數(shù)據(jù)如下：水：碳鋼導(dǎo)熱率：總傳熱系數(shù)核算：傳熱面積核算：

苯：管壁厚度：b=0.002m換熱器實(shí)際面積：換熱器的面積裕度為：傳熱面積裕度適宜，該換熱器能夠完成生產(chǎn)任務(wù)。換熱器流體阻力損失：管程阻力：式中：由 ，傳熱管相對(duì)粗糙度為0.005，查莫狄圖得，流速 得：管程流體阻力在允許范圍之內(nèi)。6.莫狄圖殼程阻力：其中， ，流體經(jīng)管束的阻力：其中，F(xiàn)=0.5 ，則：流體經(jīng)過(guò)折流板缺口的阻力：其中，B=0.15mD=0.5m，有，故，總阻力殼程流體阻力在允許范圍內(nèi)。因此，換熱器滿足阻力要求。管長(zhǎng)與管徑比：，滿足要求。附屬構(gòu)造的選型本換熱器附屬構(gòu)造有封頭、管箱、分程隔板、緩沖板、拉桿和定距管、人孔或手孔、法蘭、補(bǔ)強(qiáng)圈等。具體附屬設(shè)備的選型參照《熱器器設(shè)計(jì)手冊(cè)》P136-P190。操作條件操作條件物性參數(shù)主要工藝性能參數(shù)換熱器主要工藝構(gòu)造尺寸和計(jì)算結(jié)果一覽表參數(shù)物料名稱管程苯殼程水流量<㎏/h〕5050.89792操作溫度<℃〕57.530操作壓力<MPa〕0.10.1定性溫度<℃〕57.530密度<㎏/m3〕839.5995.7定壓比熱<kJ/㎏·℃〕1.864.174粘度<mPa·s〕400.801導(dǎo)熱系數(shù)<w/m·℃〕0.13550.618流速<m/s〕0.50.096對(duì)流傳熱系數(shù)<w/m2·℃〕592932污垢熱阻<m2·℃/w〕1.7197×10-43.44×10-4阻力損失<MPa〕0.00640.00065熱負(fù)荷<w〕117400傳熱總系數(shù)<w/m2·℃〕339傳熱平均溫差<℃〕19.31傳熱面積