1、食品工程原理课程设计食品工程原理课程设计列管式燃油加热器的设计列管式燃油加热器的设计 学生姓名学生姓名 指导老师：指导老师： 陈春刚陈春刚 学学 院：院： 食食 品品 学学 院院 班班 级：级： 食品工程食品工程2012级级 班班 时时 间：间： 2014年年6月月 食品学院：食品科学与工程 专业 班 学生姓名： 设计题目： 列管式石油加热器的设计 设计时间： 2014年6 月3 日 2014 年 6月 6日 指导老师：陈春刚 设计任务： 某炼油厂用柴油将原油预热。柴油和原油的有关参数如下表， 两侧的污垢热阻均可取1.7210-4m2K/W，换热器热损失忽略不计，管程的**粗糙度=0.1mm，

　　2、要求两侧的阻力损失均不超过0.3105Pa。试设计一台适当的列管式换热器。(y:学号后学号后2位数字位数字) 物料 温 度 质量流量 kg/h 比 热 kJ/(kg) 密 度 kg/m3 导热系数 W/(m) 粘度 PSs 工作压力入口 出口 柴油 175 T2 +100*10 2.48 715 0.133 0.6410-3 常压原油 70 110 +150*10 2.20 815 0.128 3.010-3 常压 设计内容：设计内容： （1）目录； （2）设计题目及原始数据(任务书)； (3) 设计方案的确定及流程说明 (4) 换热面积的估算 (5) 管子尺寸及数目计算

　　3、(6) 管子在管板上的排列 (7) 壳体内径的确定 (8) 换热器校核（包括换热面积、压力降等） (9) 设计结果概要或设计一览表 (10) 参考文献 概述与设计方案简介概述与设计方案简介 1、换热器的类型、换热器的类型 列管式换热器又称为管壳式换热器，是*典型的间壁式换热器，历史悠久，占据主导作用，主要有壳体、管束、管板、折流挡板和封头等组成。一种流体在关内流动，其行程称为管程；另一种流体在管外流动，其行程称为壳程。管束的壁面即为传热面。 其主要优点是单位体积所具有的传热面积大，传热效果好，结构坚固，可选用的结构材料范围宽广，操作弹性大，因此在高温、高压和大型装置上多采用列管式换热器。为提高

　　4、壳程流体流速，往往在壳体内安装一定数目与管束相互垂直的折流挡板。折流挡板不仅可防止流体短路、增加流体流速，还迫使流体按规定路径多次错流通过管束，使湍流程度大为增加。 列管式换热器中，由于两流体的温度不同，使管束和壳体的温度也不相同，因此它们的热膨胀程度也有差别。若两流体温差较大（50以上）时，就可能由于热应力而引起设备的变形，甚至弯曲或破裂，因此必须考虑这种热膨胀的影响。 换热器是化工、石油、食品及其他许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。由于生产规模、物料的性质、传热的要求等各不相同，故换热器的类型也是多种多样。 按用途它可分为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等。根据冷、热流体

　　5、热量交换的原理和方式可分为三大类：混合式、蓄热式、间壁式。 间壁式换热器又称表面式换热器或间接式换热器。在这类换热器中，冷、热流体被固体壁面隔开，互不接触，热量从热流体穿过壁面传给冷流体。该类换热器适用于冷、热流体不允许直接接触的场合。间壁式换热器的应用广泛，形式繁多。将在后面做重点介绍。 直接接触式换热器又称混合式换热器。在此类换热器中，冷、热流体相互接触，相互混合传递热量。该类换热器结构简单，传热效率高，适用于冷、热流体允许直接接触和混合的场合。常见的设备有凉水塔、洗涤塔、文氏管及喷射冷凝器等。 蓄热式换热器又称回流式换热器或蓄热器。此类换热器是借助于热容量较大的固体蓄热体，将热量由热流体

　　6、传给冷流体。当蓄热体与热流体接触时，从热流体处接受热量，蓄热体温度升高后，再与冷流体接触，将热量传给冷流体，蓄热体温度下降，从而达到换热的目的。此类换热器结构简单，可耐高温，常用于高温气体热量的回收或冷却。其缺点是设备的体积庞大，且不能完全避免两种流体的混合。 工业上*常见的换热器是间壁式换热器。根据结构特点，间壁式换热器可以分为管壳式换热器和紧凑式换热器。 紧凑式换热器主要包括螺旋板式换热器、板式换热器等。 管壳式换热器包括了广泛使用的列管式换热器以及夹套式、套管式、蛇管式等类型的换热器。其中，列管式换热器被作为一种传统的标准换热设备，在许多工业部门被大量采用。列管式换热器的特点是结构牢固，

　　7、能承受高温高压，换热表面清 洗方便，制造工艺成熟，选材范围广泛，适应性强及处理能力大等。这使得它在各种换热设备的竞相发展中得以继续存在下来。 使用*为广泛的列管式换热器把管子按一定方式固定在管板上，而管板则安装在壳体内。因此，这种换热器也称为管壳式换热器。常见的列管换热器主要有固定管板式、带膨胀节的固定管板式、浮头式和U形管式等几种类型。 2、设计方案简介、设计方案简介 （1） 换热器类型的选择换热器类型的选择 根据列管式换热器的结构特点，主要分为以下四种。以下根据本次的设计要求，介绍几种常见的列管式换热器。 1） 固定管板式换热器固定管板式换热器 这类换热器如图1-1所示。固定管办事换热器的

　　8、两端和壳体连为一体，管子则固定于管板上，它的结余构简单；在相同的壳体直径内，排管*多，比较紧凑；由于这种结构式壳测清洗困难，所以壳程宜用于不易结垢和清洁的流体。当管束和壳体之间的温差太大而产生不同的热膨胀时，用使用管子于管板的接口脱开，从而发生介质的泄漏。 2）U型管换热器型管换热器 U型管换热器结构特点是只有一块管板，换热管为U型，管子的两端固定在同一块管板上，其管程至少为两程。管束可以自由伸缩，当壳体与U型环热管由温差时，不会产生温差应力。U型管式换热器的优点是结构简单，只有一块管板，密封面少，运行可靠；管束可以抽出，管间清洗方便。其缺点是管内清洗困难；哟由于管子需要一定的弯曲半径，故管板

　　9、的利用率较低；管束*内程管间距大，壳程易短路；内程管子坏了不能更换，因而报废率较高。此外，其造价比管定管板式高10%左右。 3） 浮头式换热器浮头式换热器 浮头式换热器的结构如下图1-3所示。其结构特点是两端管板之一不与外科固定连接，可在壳体内沿轴向自由伸缩，该端称为浮头。浮头式换热器的优点是党环热管与壳体间有温差存在，壳体或环热管膨胀时，互不约束，不会产生温差应力；管束可以从壳体内抽搐，便与管内管间的清洗。其缺点是结构较复杂，用材量大，造价高；浮头盖与浮动管板间若密封不严，易发生泄漏，造成两种介质的混合。 4）填料函式换热器）填料函式换热器 填料函式换热器的结构如图1-4所示。其特点是管板只

　　10、有一端与壳体固定连接，另一端采用填料函密封。管束可以自由伸缩，不会产生因壳壁与管壁温差而引起的温差应力。填料函式换热器的优点是结构较浮头式换热器简单，制造方便，耗材少，造价也比浮头式的低；管束可以从壳体内抽出，管内管间均能进行清洗，维修方便。其缺点是填料函乃严不高，壳程介质可能通过填料函外楼，对于易燃、易爆、有度和贵重的介质不适用。 5）换热器类型的选择）换热器类型的选择 由于原油温度低于柴油，为减少热损失和充分利用柴油的热量，选择原油走壳程，柴油走管程。 二、工艺计算二、工艺计算 1、计算热负荷、计算热负荷(不考虑热损失不考虑热损失) 由于设计条件所给为无相变过程。由设计任务书可知热负荷为

　　11、Q = w原油Cp原油(t2-t1) = (/3600)2.(110-70)= W. 由热量守恒可计算柴油出口温度T2 Q = w柴油Cp柴油(T1-T2) = (/3600)2.(175-T2)= W T2=130.02 2、计算平均温度差：、计算平均温度差： t1=175-110=65 t2=130.02-70=60.02 逆流温度差5.6202.6065ln02.6065lnt2121逆mtttt 3、确定流体走向、确定流体走向 由于原油温度低于柴油，为减少热损失和充分利用柴油的热量，选择原油走壳程，柴油走管程。 4

　　12、换热面积估算、换热面积估算 由食品工程原理课程设计的表4-6，取K估=200W/(m2). 先假设换热器为单管程、单壳程的，且冷热流体逆流接触。则 S估=Q/(K估tm逆)= /(.5)=88m2. 预先估算传热面积为88 m2。 5、选柴油的流速为、选柴油的流速为u1=1m/s 取换热管的规格为252.5mm碳素钢管(8.3kg/6m)。估算单管程的管子根数43根30.431 )02.0(3.u d柴油柴油wn 根据传热面积S估计算管子的长度L，有mAL2607..014.388n d0估 式中：d1-换

　　13、热管的内径，为0.02m d0-换热管的外径，为0.025m 6、管程数、管程数Nt的确定的确定 由于L数值太大，换热器不可使用单管程的形式，必须用多管程。我们选择管程的长度为6m，则Nt=L/6=26/6=4.34.(管程数通常选择偶数) 7、校正温度差、校正温度差 R=(T1-T2)/(t2-t1)=(175-130.02)/(110-70)=1.125 P=(t2-t1)/(T1-t1)=(110-70)/(175-70)=0.381 根据R，P的值，查食品工程原理教材中图4-25(S)，得温度校正系数 =0.91 0.8，说明换热器采用单壳程，四管程的结构是合适的。 tm=tm逆=0.

　　14、91*62.5=56.88。 8、求实际换热面积、求实际换热面积S实际实际 换热管数为n Nt=434=172根。 S实际=L(d0) n=6(3.140.025)172=81.01m2. 实际换热面积为81.01m2. 9、选择换热器壳体尺寸、选择换热器壳体尺寸 选择换热管为三角形排列，换热管的中心中心距距为t=32mm。 横过管束中心线的管数中心线的管数：154..11.1nnc *外层换热管中心线距壳体内壁距离中心线距壳体内壁距离：b=(11.5)d0 ，此处b取一倍d0，即b=0.025m 壳体内径壳体内径：mbntDc498.0025..02)1( 圆整后，

　　15、换热器壳体圆筒内径为D=500mm，壳体，壳体厚度选择厚度选择8mm。长度定为5996mm。 壳体的标记：筒体 DN500 =8 L=5910。 筒体材料选择为Q235-S，单位长度的筒体重110kg/m，壳体总重为110*(5.910-0.156)= 632.94kg。 10、确定折流挡板形状和尺寸、确定折流挡板形状和尺寸 选择折流挡板为有弓形缺口的圆形板，直径为540mm，厚度为6mm。缺口弓形高度为圆形板直径的约1/4，本设计圆整圆整为120mm。折流挡板上换热管孔 直径为25.6mm，共有172-22（弓形圆缺处的应有管孔数，实则没有）=150个；拉杆管孔直径为16.6mm，每个折流挡

　　16、板上有4个。折流挡板上的总开孔面积=150*514.7185+4*216.4243=.472mm2。折流挡板的实际面积=.3264-.472 = .85 mm2，重量为5.1kg。选择折流挡板间距h=400mm。折流挡板数NB =L/h-1=6000/400-1=14块。 11、传热系数、传热系数K的计算的计算 1管程对流传热系数i 换热管内柴油流速：.00m/s.023.nd/2柴油21柴油1wu 雷诺数普兰德数柴油的黏度小于常温水黏度的两倍，是低黏度液体，且是被冷却，所以.0715

　　17、00.102.0Re31柴油111ud93....2Prpc 2壳程对流传热系数o 壳程流通截面积：w/(m2)2.970)93.11()(02.0133.0023.0PrRe023.03.08.03.08.011dim.0)(500.0400.0)1(tdhDSo 壳程流速： 换热管为三角形排列，壳程的当量直径为0.355m/s0./3600S3600/柴油原油2wumddtde0202..0/10)91.487.8(4025.014.3)025.0414.3032.023(4)423(

　　18、 雷诺数 普兰德数...0Re32柴油22ude56..0100..2Prpc 原油被加热，所以 3.污垢热阻 根据设计任务书，两侧的污垢热阻Rso=Rsi=1.7210-4m2/W。w/(m2)05.172.337.6428.205.1)56.51()1943(0202.0128.036.0PrRe36.0333.055.0333.055.02eod 4总传热系数Ko 取管壁w = 45w/(m)ioiosimmsooddddRdbdRK 取管壁w = 45w/(m) S需要=Q/(Kotm)=

　　19、/(287.256.88)=67.34m2. m2)287.2w/(=......02..0020.0025......12.oK 面积裕量： 符合换热器设计规范的要求。15%20.3%.3467.3481.01%100AA需要需要实际A 12、压强降的计算、压强降的计算 （1）管程压强降）管程压强降 已知管程直管的**粗糙度=0.1mm，则/d1=0.1/20=0.005，雷诺准数 查摩擦系数图1-28，得到=0.035

　　20、所以，每程直管的压降：Re1柴油111ud3753.75PS..0352up221柴油11dL 柴油在每管程中局部阻力导致的压强降按经验公式计算如下： 一般地，流体流经换热器进出口导致的压强降可以忽略。 对于252.5的换热管，结垢校正系数Ft=1.4；因为是单壳程、四管程的换热器，所以Ns=1，Np=4；PS5.u3p221柴油2 对于252.5的换热管，结垢校正系数Ft=1.4；因为是单壳程、四管程的换热器，所以Ns=1，Np=4；符合任务书的要求。PSPS.1)5..3753()pp(21sPt

　　21、iNNFp （2）壳程压强降）壳程压强降 1）流体横过管束的压强降：）流体横过管束的压强降： 管子排列方法对压强降的校正因数F=0.5(正三角形排列)； 壳程流体的摩擦系数fo，当Re2500时，fo=5.0Re2-0.228=5.-0.228=0.89； 横过管束中心线的管子数nc=15； 折流板数NB=14； 壳程流速u2=0.355m/s； 原油=815kg/m3 压强降5141PS=2355.0815)114(1589.05.02u)1(p222原油1BcoNnFf 2）流体通过折流板缺口的压强降）流体通过折流板缺口的压强降 折流板间距h=400mm=0.400m； 壳体内径

　　22、D=500mm=0.500m1470PS=2355.0815)500.0400.025.3(142u)25.3(p222原油2DhNB 一般地，流体流经换热器进出口导致的压强降可以忽略。 壳程总压降： 对于液体壳程压强降的结垢校正系数Fs=1.15； 壳程数Ns=1 符合任务书的要求。Pa.6层时，层时，在这些弓形部分也应该排列管子，*外层管子的中心应在这些弓形部分也应该排列管子，*外层管子的中心应不超出*大六边形的外接圆周。不超出*大六边形的外接圆周。流流体体流流动动方方向向正三角形正三角形同心圆管间距既为两层圆周之间的距离，也为圆周上管子的间距，管间距既为两层圆周之间的距离，也为

　　23、圆周上管子的间距，在圆周上布置管子只取整数。这种排列的优点时比较紧凑，在圆周上布置管子只取整数。这种排列的优点时比较紧凑，且靠近壳体处布管均匀，在小直径热交换器中，这种方式且靠近壳体处布管均匀，在小直径热交换器中，这种方式的布管数比等边三角形要多。当层数大于的布管数比等边三角形要多。当层数大于6 6层时，由于六边层时，由于六边形的弓形部分可排管子，故等边三角形排列显得有利，且层形的弓形部分可排管子，故等边三角形排列显得有利，且层数越多越为有利。数越多越为有利。正方形在管板面积上可排列的管数*少，但是它易于清扫，在管板面积上可排列的管数*少，但是它易于清扫，在易于生成污垢、需将管束抽出清洗的场合

　　24、得到一定在易于生成污垢、需将管束抽出清洗的场合得到一定的应用。的应用。流流体体流流动动方方向向正方形正方形组合排列方式如在多管程热交换器中，每程都采用等边三角形排列，而在各程相邻管排间，为便于安装隔板则采用正方形排列。转角等边三角形排列法流体的流动方向与三角形的一条边平行的排列方法 。特点：易清洗，但传热效果不如正三角形特点：易清洗，但传热效果不如正三角形流流体体流流动动方方向向转角正三角形转角正三角形转角正方形排列法：流体的流动方向与正方形的一条对角线垂直的排列方法特点特点：管外清洗方便管外清洗方便/但排管比三角形少但排管比三角形少流流体体流流动动方方向向转角正方形转角正方形（6）管间距定义

　　25、管板上两根管子中心线的距离。决定因素：管板强度清洗管子外表所需要的间距管子在管板上的固定方法无论哪种排列都必须在管束周围的弓形空间尽可能无论哪种排列都必须在管束周围的弓形空间尽可能多布管多布管传热面积传热面积，且可防壳程流体短路，且可防壳程流体短路布管原则：影响因素有影响因素有: : 结构紧凑性结构紧凑性 / / 传热效果传热效果 / / 清洗难易清洗难易取值取值: : t1.25dt1.25d0 0 ( (保证管桥强度和清洗通道保证管桥强度和清洗通道) )确定方法手册查表来确定（教材P46表2.3）换热管外径换热管外径do换热管中心换热管中心距距

　　26、（7）布管限定圆 DL热交换器管束外缘直径受圆筒直径的限制，在设计时要将热交换器管束外缘直径受圆筒直径的限制，在设计时要将管束外缘置于布管限定圆之内，布管限定圆直径的大小按管束外缘置于布管限定圆之内，布管限定圆直径的大小按照热交换器的结构型式取值。照热交换器的结构型式取值。浮头式换热器浮头式换热器bbb2DD21iL图7-4 浮头式换热器浮头式换热器浮头式换热器l对于固定管板式、U形管式热交换器 32DbDiL二、管板作用:a.a. 排布换热管；排布换热管；b. b. 分隔管程和壳程流体分隔管程和壳程流体避免冷、热流体混合避免冷、热流体混合C. C. 承受管程、壳程压力和温度

　　27、的载荷作用承受管程、壳程压力和温度的载荷作用材料材料: :一般一般: : 碳素钢或低合金钢板或锻件制造碳素钢或低合金钢板或锻件制造流体腐蚀性较强流体腐蚀性较强不锈钢、铜、铝、钛不锈钢、铜、铝、钛复合板复合板堆焊衬里堆焊衬里结构满足强度前提下，尽量减少管板厚度。满足强度前提下，尽量减少管板厚度。平管板平管板: : 可用钢板、锻件制成可用钢板、锻件制成复合板复合板堆焊复合板堆焊复合板轧制复合板轧制复合板爆炸复合板爆炸复合板薄管板薄管板: : 一般一般8 820mm20mm，比较四种用于固定管板换热器的薄管板结构比较四种用于固定管板换热器的薄管板结构（a）（b）（c）（d）椭圆形管板椭圆形管板: :

　　28、以椭圆形封头作为管板，与换热器壳体焊接在一起。以椭圆形封头作为管板，与换热器壳体焊接在一起。受力情况比平管板好得多，可以做得很薄，有利于降受力情况比平管板好得多，可以做得很薄，有利于降低热应力；低热应力；适用于高压、大直径的换热器。适用于高压、大直径的换热器。椭圆形管板椭圆形管板用于严格禁止管程用于严格禁止管程与壳程介质互相混与壳程介质互相混合的场合。合的场合。方法：方法： 从短节排出从短节排出 短节圆筒充入高于短节圆筒充入高于 管程、壳程压力的管程、壳程压力的 惰性介质惰性介质双管板结构双管板结构1 1空隙空隙 2 2壳程管板壳程管板 3 3短节短节 4 4管程管板管程管板1234双管板双管

　　29、板: :管板与壳体的连接固定管板式换热器不可拆连接浮头式U形管式换热器可拆连接方式不可拆连接结构将管板直接焊接在壳体上，根据管板是否兼作法兰其结构不同，将管板直接焊接在壳体上，根据管板是否兼作法兰其结构不同，多数情况下采用管板兼作法兰的结构。多数情况下采用管板兼作法兰的结构。作用作用流体送入换热管和送出换热器；流体送入换热管和送出换热器； 在多管程结构中，还起到改变流体流向的作用。在多管程结构中，还起到改变流体流向的作用。结构形式决定因素结构形式决定因素清洗？管束分程？清洗？管束分程？(a)(b)(c)(d)隔板(a)(b)隔板箱盖(a) （b） (c) (d)图图 6-17 管管箱箱结结构构

　　30、形形式式隔 板(a)( b )隔 板箱 盖(a) （ b） (c) (d)图图6 -17 管管 箱箱 结结 构构 形形 式式隔 板(a)(b)隔 板箱 盖（ 2）（ 1）(c)隔 板箱 盖管 板(d)隔 板(a) （ b） (c) (d)图图6-17 管管 箱箱 结结 构构 形形 式式隔板(a)（2）（1）(c)隔板箱盖管板(d)隔板(a) （b） (c) (d)图图6-17 管管箱箱结结构构形形式式三、管箱三、管箱管箱 管箱是由封头、管箱短节、法兰连接、分程隔板等组成。增加短节的目的是保证管箱有必要的深度安放接管和改善流体分布。分程隔板厚度的计算及其与管板间的垫片密封结构应符合GB151-1

　　31、999的规定。特点特点清洗时要拆除管线；清洗时要拆除管线；该结构适用于较清洁的该结构适用于较清洁的介质。介质。隔板(a)(b)隔板箱盖（ 2）（ 1）(c)隔 板箱 盖管 板(d)隔 板 (a) （b） (c) (d) 图图 6-17 管管 箱箱 结结 构构 形形 式式 (a)清洗时不要拆除管线；清洗时不要拆除管线；缺点是用材较多缺点是用材较多。特点特点隔 板(a)(b)隔 板箱 盖(a) （ b） (c) (d)图图6 -17 管管 箱箱 结结 构构 形形 式式(b)特点特点检查、清洗不方便检查、清洗不方便, ,很少使用很少使用隔板(a)(b)隔 板箱 盖（2）（1）(c)隔板箱盖管板(d)

　　32、隔板(a) （b） (c) (d)图图6-17 管管箱箱结结构构形形式式(1)(2)(c)特点特点设置多层隔板的设置多层隔板的管箱结构管箱结构隔板(a)（2）（1）(c)隔板箱盖管板(d)隔板(a) （b） (c) (d)图图6-17 管管箱箱结结构构形形式式(d)二、换热器工艺设计 1、需要考虑的问题 2、 计算步骤 1） 总传热面积的计算及规格确定 2） 校核K 3）校核压强降 1、需要考虑的问题 流经的选择 水的温度 管程的确定 壳程的确定 管束中心的确定 圆缺挡板的选择 确定 原则：原则： 不洁净和易结垢的液体宜在管程不洁净和易结垢的液体宜在管程 腐蚀性流体宜在管程腐蚀性流体宜在管程

　　33、压强高的流体宜在管内压强高的流体宜在管内 饱和蒸汽宜走壳程饱和蒸汽宜走壳程 被冷却的流体宜走壳程被冷却的流体宜走壳程 若两流体温差较大，对于刚性结构的换热若两流体温差较大，对于刚性结构的换热 器，宜将给热系数大的流体通入壳程器，宜将给热系数大的流体通入壳程 流量小而粘度大的液体一般以壳程为宜流量小而粘度大的液体一般以壳程为宜流经的选择流经的选择 流体种类流体种类 流速流速管程管程壳程壳程一般流体一般流体0.530.21.5易结垢流体易结垢流体 10.5气体气体列管式换热器内常用的流速范围列管式换热器内常用的流速范围液体粘度液体粘度*大流速*大流速 1500 0.6

　　34、0.75 1.1 1.5 351 1.8 0.8所以为单壳程、多管程tm=Xtm逆=578、实际面积和K值的计算换热管数=nXNt=172根S实际=172X3.14X0.025(6-0.1)=19.66m2K实=242.59、选壳体尺寸选三角排列中心距t=32mm管壳内径D=t(nc-1)+2bD=0.498m圆整后，内径为520mm,厚度8mm,长5996毫米10、定挡板的形状和尺寸选为有弓形缺口的圆形板直径500，厚6毫米，假设h=400mm,挡板数为6000/400-1=14块传热系数K的计算1管程对流传热系数i 换热管内柴油流速：=1.00m/s雷诺数：普兰德

　　35、数：所以，Re=,Pri=11.93ai=969.8w/(m2.c)柴油柴油nd/211wu1111Re柴油ud1111Prpc3.08.011PrRe023.0di2壳程对流传热系数o壳程流通截面积：壳程流速：=0.337m/s雷诺数：普兰德数：所以，Re=1849,pr=51.56原油被加热，所以a0=551w/(m2/0C)1 (tdhDSoS3600/2原油原油wu2222)423(4ddtde222Re柴油ude2222Prpc333.055.02PrRe36.0eod3.污垢热阻根据设计任务书，两侧的污垢热阻Rso=Rsi=1.7210-4m2/W。 取管壁w

　　36、= 45w/(m)所以，K0=290K实/K0=290/242.5=1.20在1.15和1.25之间符合换热器设计规范的要求ioiosimmsooddddRdbdRK压强降的计算1，管程压强降已知管程直管的**粗糙度=0.1mm，则/d1=0.1/20=0.005，查摩擦系数图得到=0.035，所以，每程直管的压降：柴油在每管程中局部阻力按经验公式计算：P1=3746Pa一般地，流体流经换热器进出口的压强降。p2=1070pa 2up2111柴油dL2u3p212柴油sPtiNNFp)pp(21 对于252.5的换热管，结垢校正系数Ft=1.4；因为是单壳程、四管程，所以Ns=1，N

　　37、p=4； =papa符合任务书的要求。2壳程压强降壳程压强降1）流体横过管束的压强降：管子排列方法对压强降的校正因数F=0.5(正三角形排列)；壳程流体的摩擦系数fo，当Re2500时fo=5.0Re2-0.2282）流体通过折流板缺口的压强降：壳程总压降：Fs=1.15即， =（4478+1361）X1.15=6715Papa.符合任务书的要求。2u) 1(p221原油BcoNnFf2u)25 . 3(p222原油DhNBssoNFp)pp(21设计结果一览表壳径壳径D,MM520换热面积换热面积S,m279.66管程数管程数Nt4管长管长L，m6管径，管径，mm25x2.5管子排列管子排列正三角形正三角形管中心距管中心距t,mm32管数管数n172壳程数壳程数1折流板直径，折流板直径，mm 500折流板高度折流板高度,mm120折流厚度，折流厚度，mm6 计算换热器的面积并确定规格 计算热负荷Q 计算平均温度差 初选换热器的规格 核算压强降 核算

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