管壳式换热器的设计 该固定管板式换热器的实际传热面积为
SP??dolNB?3.14?0.025?6?44?20.73(m)该换热器的面积裕度为 2 (4.14) SP20.73??1.5 (4.15) S13.5由于面积裕度在1.1～2.5范围内，所以传热面积裕度合适，该换热器能完成生产任务 4.2换热器内流体的流动阻力 4.2.1管程流动阻力
?P?(?P??P)FNNi12tsp (4.16)
式中 Ns?1,Np?2 分别表示换热器的壳程数与管程数； Ft?1.5表示管程压力降结构校正系数； l?u2?u2又?p1??i，?p2?? d22由??Re双对数坐标图[6]得Re=3194传热管相对粗糙度??0.0008，查图得到摩擦系数??0.07 图4.1??Re双对数坐标图
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榆林学院毕业论文 流速ui?0.379m/s，?i?1206.9kg/m3，查表4-1得??3所以 l?iu2?p1??d2 (4.17) 261206.9?0.379?0.07???1997(Pa)0.022 ?P2?? ?iu22 (4.18) 21206.9?0.397?3??285(Pa)2所以?Pi?(?P)?1.5?2?1?6846(Pa)?10KP 1??P2)FtNsNp?(1997?285管程流体阻力在允许范围内[7]。 表4.1阻力系数?值 局部阻力名称 管程入口 壳程入口 阻力系数?值 1.0 1.5 局部阻力名称 管程入口 壳程入口 阻力系数?值 2.5 3.0 [2] 4.2.2壳程阻力 ?P?(?P??P)FN012ts (4.19) 式中Ns?1,Ft?1； 2B?u2)又?P，?P2?NB(3.5? 1?Ff0nc(NB?1)2D22?u0式中F=0.5，表示管子排列方法对压力降得校正系数； f0?0.5?Re?0.228?0.7752，表示壳程流体的摩擦系数； nc?8，表示横过管束中心线的管子数； B?100mm,表示折流板间距； ?0?791kg/m3；NB?59 u0按壳体流通截面积S0?h(D?ncd0)计算得流速； 所以 16
管壳式换热器的设计 ?P1?Ffonc(NB?1)?Ou22791?0.735?4563(Pa)22 ?0.5?0.089?8?(59?1)2B?Ou2?P2?NB(3.5?)D22?0.1791?0.7352?59?(3.5?)?35716(Pa)0.3252)?38759(Pa) ?P0?(?P1??P2)FtNs?(4563?35716由结果可知壳体流动阻力也适合 表4.2换热器的合理压降
换热器操作压力 操作压力P/Mpa 合理压降?P/Mpa 负压 0.17 P/10 低压
0.1～0.17 P/5 0.17～1.1 0.035 中压 1.1～3.1 0.03～0.18 较高压 3.1～8.1 0.07～0.25
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榆林学院毕业论文 4.3换热器主要结构尺寸和计算结果及设备图
表4.3 换热器主要结构尺寸和计算结果
换热器类型：U型管式换热器 换热面积（m2）:20.73 工艺参数 名称 物料名称 操作压力MPa 流量，kg/h 流体密度,kg/m3 流速,m/s 传热量,kW
总传热系数,W/ m2.K 对流传热系数W/ m2.K 污垢系数,m2.K/W 阻力降,Pa 程 数 裕 度/% 推荐使用材料 管子规格 管 距,mm 折流板排列 壳体内径,mm
ф25х2.5 32 上 下 325
管 数 排列方式 间 距,mm 裕 度
不锈钢
44 正三角形 100 1.5
管 长,mm 折流板数/块
1182 0.000344 6846 2
65
不锈钢
6000 59
管程 丙碳 0.4 689000 1206.9 0.397
191.4 369
1013 0.000172 23609 1 壳程 甲醇 0.3 13808 791 0.735
切口高度25%
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管壳式换热器的设计
U型管换热器简图 1－弓形折流板；2－矩形折流板; 3－纵向隔板； 4－加热管; 5－管箱；6－隔板；
7－拉杆；8－旁通挡板
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