列管式换热器设计说明书
5.1.4传热面积S
Qo1.5422?106S???56.5m2
K?tm496.5?55该换热器的实际传热面积Sp
Sp??doLN?3.14?0.025?（158?15）?（6?0.06）?66.7m2 该换热器的面积裕度为 H?SP?S66.7-S?56.556.5 ?100%?18%
传热面积裕度合适，该换热器能够完成生产任务。
5.2换热器内流体的压力降
5.2.1管程流动阻力
∑ΔP=(ΔP1+ΔP2)FtNsNp Ns=1, Np=2, Ft=1.5
?Pl??u2?1??id2，?P?u22??2 由Re＝16360，传热管相对粗糙度 0.01/20=0.005，查莫狄图得λi＝0.036W/m·℃，流速ui＝0.599m/s，ρ＝994.2kg/m3，所以
P036?6994.2?0.5992?1?0..0.02?2?1926.3Pa?P994.2?0.59922?3?2?535Pa ??Pi?（1926.3?535）?1.5?2?7384Pa＜100KPa
管程压力降在允许范围之内。 5.1.2壳程压力降
??P（??P''o1??P2）FtNsNs?1,F
t?1.15流体流经管束的阻力
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?P'?Ff??u2o1onc(NB?1)2F?0.5f?5?15949?0.228o?0.55nc?15,NB?39,uo?0.548uo???按壳程流通截面积So[So?h(D?ncdo)]计算的流速，m/s. So?h(D?ncdo)?0.125?(0.5?15?0.025)?0.0156mu7.01/780o?0.0156?0.576m/s'1?0.5?0.55?15（39?1）780?0.5762?P2?21349Pa流体流过折流板缺口的阻力
2?P'2?N2B??uoB(3.5?D)2B?0.15m,D?0.5m?N2B??u2o2?0.15780?0.5762?P'2B(3.5?D)2?39?(3.5?0.5)?2?14634Pa总压力降??Po?（21349?14634）?1?1.15?41.38KPa＜100KPa壳程压力降也比较适宜。
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6、换热器主要工艺结构参数一览表
换热器主要结构尺寸和计算结果
换热器形式：固定管板式 换热面积（m2）: 102.1 工艺参数 名称 管程 壳程 物料名称 循环水 汽油 操作温度，℃ 29/39 140/40 流量，kg/s 14.78 7.01 流体密度，kg/m3 994.2 780 流速，m/s 0.599 0.548 传热量，kW 1542.2 总传热系数，W/m2·K 255.6 传热系数，W/（m2·℃） 3194 1043 污垢系数，m2·K/W 0.000344 0.000172 阻力降，kPa 7.384 41.38 程数 2 1 推荐使用材料 碳钢 碳钢 管子规格 Ф25×2.5 管数158 管长mm:6000 管间距，mm 32 排列方式 正三角形 折流板型式 上下 间距，mm 150 切口高度25% 壳体内径，500 保温层厚度，mm 未知 mm
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7、设计过程评述和问题分析讨论
初次接触化工原理课程设计，还荒谬地以为是像其他课程一样是实验类的，听课的时候也一头雾水，根本不知道该做什么，该怎么做，无从下手，只是觉得好难。有一段时间都在观望。
所以自己设计的时候只能是根据老师提供的模板？？，用新的数据代替旧的数据，其他的公式完全照抄，花了一天时间，终于把计算部分完成了。裕度18％，在合理范围内，但是，一看压力降却完全不合理。再细看模板和自己的设计的时候，发现了很多问题，我的设计根本是行不同，果真用这设计的话，也是谋财害命。
所以我决定重新来过，但做出来的裕度居然一直都在50％以上，重新分析计算的过程中也出现了几次错误，由于急于求成，算出来后的结果偏离太多，检查才发现部分数据出现了错误，而且老师给的模板？？里面也有一些错误，这样照搬下去的一些公式就除了问题了，只好静下来认真地理解和消化原有的一些公式，这样又一次重新算过。
因此，我又花了一天的时间在计算上。
那么接下来就是画图了，由于学过化工制图，以为画图比较简单，5个小时左右可以完成，谁知道，画图更难，这主要是因为在设计的时候，没有兼顾考虑到画图，因此设计出来的管数很难安排，冥思苦想了好久，换了好多方案，查了好多资料，换了多种排列方法，还是行不通。
最终，只好把管数安排成易于排列的数目，才解决了这个问题。
其实，在整个过程中，虽然遇到了很多问题，也犯了不少错误，但是自己真的学到了很多东西，比如word文档公式的运用，比如如何使自己的设计更加合理，这就要求自己在设计前要详细的考虑各种可能出现的问题和解决办法，才能达到事半功倍的效果。我觉得，如何查找数据也很重要，假如自己查不到数据，接下来的工作完全没办法做，假如查的数据是错误的，那设计出来的东西也是错误的，而且很可能导致严重的后果。
参考文献
《化工原理课程设计（第二版）》，马江权 编，中国石化出版社，2011年. 《化工原理》，王志魁 编，化学工业出版社，2006.
《化工设备设计》，潘国吕，郭庆丰 编著，清华大学出版社，1996. 《化工物性算图手册》，刘光启等 编著，化学工业出版社，2002. 《生物工程专业课程设计》，尹亮，黄儒强 编.
《石油化工基础数据手册 》《化学化工工具书》等.
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主要符号说明
煤油的定性温度 T 冷却水定性温度 t 煤油密度 ρo 冷却水密度 ρi 煤油定压比热容 cpo 冷却水定压比热容 cpi 煤油导热系数 λo 冷却水导热系数 λi 煤油粘度 μo 冷却水粘度 μi 热流量 Wo 冷却水流量 Wi 热负荷 Qo 平均传热温差 ?t'm 总传热系数 K 管程雷诺数 Re 温差校正系数 ?管程、壳程传热系数 ?t ?i ?o 初算初始传热面积 S'' 传热管数 Ns 初算实际传热面积 S 管程数 Np 壳体内径 D 横过中心线管数 NC 折流板间距 B 管心距 a 折流板数 NB 接管内径 d1 d2 管程压力降 ??P当量直径 i de 壳程压力降 ??P面积裕度 H o 表格 1 ？？？
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换热器工艺条件图
换热器工艺条件图
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