?65000?103Wh300?24?9027.78Kgh
Wh----热流体的流量，kg/h； (2).热流量
由以上的计算结果以及题目已知，代入下面的式子，有：
Q=WhCph(T1-T2)=9027.78Kg/h×2.22kJ/kg.℃×（130-50）=4.45×105W
(3).平均传热温差
计算两流体的平均传热温差 ，暂时按单壳程、多管程计算。 逆流时，我们有 煤油： 130℃→50℃ 水： 40℃←28℃
从而
?tm'=
?130-40?-?50-28??48.28℃
In130-4050-28 此时
P=
t2?t1Tt?40-28?0.12 1?1130-28 R=
T1?T2tt?130-50?7 2?140-28 式子中：
T1,T2——热流体（煤油）的进出口温度，K或℃； t1，t2——冷流体（自来水）的进出口温度，K或℃； 可查得：?[1]?t=0.84﹥0.8，所以，修正后的传热温度差为： ?tm= ?tm'??t0.84?48.28?40.55℃ (4).冷却水用量
由以上的计算结果以及已知条件，很容易算得：
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=1603333.73KJ/h ℃
Wc=
QCpc(t2?t1)4.45?105Kg?8.88s =4.174?103?40-28? (5).总传热系数K
选择时，除要考虑流体的物性和操作条件外，还应考虑换热器的类型。 1.管程传热系数： Re1=Rei?cp?idiui?i?i?0.02?0.5?993.95?13672
7.27?10?44174?7.27?10-4??4.89 Pr1=?i0.62?idiui?i0.8cp?i0.4 αi=0.023()()
di?i?i =0.023
?idi(Re1)0.8(Pr1)0.4?0.023?0.622
?136720.8?5.410.4?2747W/m?℃ 0.02 2.壳程传热系数：
假设壳程的传热系数是： ?o=500W/m2?℃ 污垢热阻： Rsi=0.000344m2℃/W Rso=0.000172 m2℃/W
管壁的导热系数： ?=45 m2℃/W 管壁厚度： b=0.0025 内外平均厚度： dm=0.0225 在下面的公式中，代入以上数据，可得
K?1?320.6W/(m2?℃）
dodobdo1?Rsi??Rso??ididi?di?o (6).计算传热面积
由以上的计算数据，代入下面的公式，计算传热面积：
Q4.45?105S'???34.23m2
K?tm320.6?40.55
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考虑15%的面积裕度，则： S?1.15S'?39.36m2
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第三章 工艺结构设计
3.1.管径和管内流速
选用Φ25×2.5的碳钢管，管长6m，管内流速取ui=0.5m/s。
3.2.管程数和传热管数
根据传热管的内径和流速，可以确定单程管子根数：
Vi?57 2?diui 按单程计算，所需传热管的长度是： 4 ns=
L?S39.36??8.8m ?dons3.14?0.025?57 若按单程管计算，传热管过长，宜采用多管程结构，可见取传热管长l=6m，则该传热管程数为：
L8.8 Np?? ?（管程）2l6
则传热管的总根数为：
N?NP?ns?2?57?114(根)
3.3.平均传热温差校正及壳程数
?tm' =(130?40)?(50?28)?48.28℃
130?40In50?28此时：
t2?t140?28??0.12 P=
T1?t1130?28T1?T2130?50??6.67 R=
t2?t140?28
可查得：??t=0.84[1]﹥0.8，所以，修正后的传热温度差为： ?tm= ?tm'??t?48.28?0.84?40.55℃
于是，校正后的平均传热温差是40.55℃，壳程数为单程，管程数为2。
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3.4.传热管排列和分程方法
采用组合排列法，即每程内均按正三角形排列，隔板两侧采用正方形排列。取管心距t=1.25d0，则
t?1.25?25?31.25?32(mm) 横过管束中心线的管数
nc?1.19N?1.19114?13(根）
3.5.壳程内径和换热管的选型汇总
采用多管程结构，取管板利用率η=0.7，则壳体内径为
D?1.05tN??1.05?32?114?429mm 0.7圆整可取D450mm[3]
3.6.折流板
设置折流板的目的是为了提高流速，增加湍动，改善传热，在卧式换热器中还起支撑管束的作用。常用的有弓形折流板（图1-20）和圆盘-圆环形折流板（图1-21），弓形折流板又分为单弓形[图1-20（a）]、双弓形[图1-20（b）]、三重弓形[图1-20（c）]等几种形式[4]。
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