qm2?QCp1(t2?t1)0.36?106? （1.6） 4.2??42?31??27650kg/h5．计算平均温差?tm逆 逆流温差
?t??T1?t2???T2?t1?m逆T??270?42???42?31?270?42?71.6?C ln1?t2T2?tln142?31R?T1?T2270t??42?19.73 1?t242?31P?t2?t1T?42?31?0.046 1?t1270?31由R和P查文献[1]图6-57a查得修正系数 ψ=0.9 ，所以
?tm????tm逆?0.9?71.6?65.87?C 又因为ψ=0.9>0.8，故初步选用单壳程双管程浮头式换热器。1.2 初步选定换热器的型号
初选： 外 壳 直 径 D=600mm
管 程 数 Np=2 管 数 Nt=198 管 长 L=3m
管 子 直 径 2532.5mm 不锈钢管管子排列方式 正三角形 管子 中心距 t=32m 公称换热面积 A=44.9mm2
公 称 压 力 1.6MP
选用BES600-0.7-45-3/25-2Ⅰ型
（1.7）
（1.8） （1.9）
（1.10）
1.3 计算管程压力降及传热系数?i
n?d2NT198?0.785?0.022??0.0311m2 （1.11）管程流动面积 Ai?
4NP2管内冷却水流速 ui??2qm2?27650?0.247m/s （1.12）
3600?1000?0.0311Rei?diui?2?2?d?0.02?0.247?1000（1.13） ?7057 ?30.70?10取管壁粗糙度?=0.15㎜ ，
?0.0075查文献?1?图1-34得?=0.0035
ui230.2472?l???管程压降?P?3?ftNp???0.0035??3??1.4??1000 t???d20.022????=0.7kPa （1.14）
?P?允许值30kPa可行。
0.023?2Re0.8Pr0.3?i?di?0.023?0.62??7057?0.0280.8?4.2?0.70????0.62?0.3 （1.15）
?1364W/?m2??C?1.4 计算壳程压力降及传热系数?0
取折流板间距B=200㎜，因系三角形排列管束中心线的管数
NTC=1.19?NT?=1.193
0.5?198?0.5=16.7 （1.16）
壳程流动面积 A0?B?D?NTCd0??0.2??0.5?16.7?0.025??0.0165m2 （1.17）
u0?qm15520kg/h??16m/s （1.18） ?1A13600?5.76?0.0165d0u0?1?9.6?104 （1.19） u1Re0?
因Re0?500，故可用下式计算管外流动摩擦系数f0
管子排列为正三角形，取校正系数F=0.4，取垢层校正系数fs?1.15 挡板数 NB?l3?1??1?14 （1.20） B0.2壳程压降
?P????Ff?2B??u20s0NTC?NB?1??NB??3.5?D????fs2?????0.4?0.366?07.7??14?1??14????3.5?2?0.2?0.6??????1.15?1622?5.76=6.47kPa 壳程传热系数A?BD???1?d0??0.025?21?t???0.2?0.6??1?0.032???0.0265m u??qm10A?5520?10.14m/s 1??13600?0.02625?5.761.23）
?2t2??d0??3.14?0.02524?2?d?4??4??0.032?4??e??d?3.14?0.025?0.027m 0Re?de??0?10???0.027?0.14?5.7640.024?10?3?7.88?10 2PCp1u1?1.015?0.024r??10.035?0.696 壳体中空气被冷却，取????0.14????1.05
w?1??0.553???0.140?0.36d?Re??Pr???e??w??0.36?0.0350.027??6.57?104?0.55??0.696?13?1.05 ?194W/?m2?0C?1.21）
（1.22）
（1.24） 1.25） （1.26）
1.27）
（（（（
1.5 计算传热面积
查文献?1?表6-6，取Ri=0.00026㎡2℃/W，R0=0.00081㎡?℃
K计?11?0??R0??1??i???i1 （1.28）
1194?0.00032?0.0025145?0.00026?1364?153W/?m2?0C?Q0.36?106AW2计?K??t??35.71m m153?0.92?71.6所选换热器的实际传热面积约为
A?nT?d0l?198?3.14?0.025?3?46.63m2
A46.63A?35.71?1.2 计所选用BES600-0.7-45-3/25-2Ⅰ型合适
（1.29）
（1.30） （1.31）
第二章 强度计算
2.1 壳体壁厚的设计计算
设计条件：
设计压力：P=1MPa 设计温度：270℃ 筒体内径：Di=600mm 腐蚀裕量：C2=1mm 筒体材料：Q235－A 焊缝隙数：φ=0.85 查《过程设备设计》附表
取Q235-B在设计温度下的许用应力[σ]t=90.8MPa
筒体计算壁厚??PDi2?????Pt?1?600?3.887mm （2.1）
2?90.8?0.85?1设计壁厚：?d???C2?3.887?1?4.887mm
查《过程设备设计》第133页表4－2，取钢板负偏差C1=0.8mm，考虑到筒体长度为3m长，为了增加钢 ?n??d?C1?4.887?0.8?5.687mm。
板刚度，把壁厚增大，根据GB151—1999表8 ?n?8，取名义厚度δn=10mm。
2.2 管箱短节壁厚的设计计算
设计条件：
设计压力：P=0.5MPa 设计温度：42℃ 筒体内径：Di=600mm 腐蚀裕量：C2=1mm 筒体材料：Q235－A 焊缝隙数：φ=0.85 查《过程设备设计》附表
取Q235-A在设计温度下的许用应力[σ]t=113MPa 筒体计算厚度??
设计厚度：?d???C2?1.56?1?2.56mm
查《过程设备设计》第133页表4－2，取钢板负偏差C1=0.8mm，
PDi2?????Pt?0.5?600?1.56mm （2.2）
2?113?0.85?0.5?n??d?C1?1.56?0.8?2.56mm。考虑到筒体为冷却水和壳体厚度为10mm，