化工机器课程设计说明
黏度校正(?0.14)?0.95 ?w1?0.140.610.55Pr()?0.36??1140?12.63?0.95?1165(w/m2?℃）?w0.0213则壳程传热膜系数
?0?0.36?1de?Re00.55
6.1.3污垢热阻和管壁热阻
（m2?℃/W）查表知，管外侧污垢热阻R0?0.000172，管内污垢热阻
Ri?0.000335（m2?℃/W）。已知管壁厚度为b?0.0025m，不锈钢在此条件下的
热导率为17.4W/m·℃。
6.2总传热系数K。
K?1d0d0bd01?Ri??R0??ididi?dm?0si
?10.0250.0250.0025?0.0251?0.000335??0.000161?6231.5?0.020.0217.4?0.02251165?556.06(w/m2?℃）
6.3传热面积校核
Q366.7?103S????18.7(m2)
K?tm556.06?35.2实际传热面积S??d0lNT?3.14?0.025?6?42?19.8(m2) 换热器的面积裕度为
S19.8??1.06 传热面积裕度合适，该换热器能够完成生S?18.7
产任务。
6.4换热器内压降的核算 6.4.1管程阻力
?Pi?(?P1??P2)NsNpFt
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l?uNs?1,Np?2,?P1???i
d22由Re?10717，传热管相对粗糙度0.005，参考图??Re双对数坐标图得
??0.033，流速ui?1.2m/s，??994kg/m3，所以
?ui61.22?994994?1.22?3??2147(Pa) ?P??7085(Pa) ?P2?31?0.033?220.022Pi?(7085?2147)?2?1.4?25850(Pa)管程流体阻力在允许范围之内。
2 6.4.2壳程阻力
按下式计算
???P0?(?P??P12)FtNs，其中Ns?1,Ft?1 流体流经管束的阻力?P1?Ff0nc(NB?1)F?0.5,f0?5.0?Re0?0.228??u022
?5.0?1140?0.228?1.004
nc?1.1n?1.1?42?7.13，NB?49，u0?0.126m/s
825?0.1262则?P?1172(Pa) 1?0.5?1.004?7.13?(49?1)?2?流体流过折流板缺口的阻力
2h?u?P2?NB(3.5?)0，其中 h?0.12m,D?0.4m，
D2?22?0.12825?0.1262)??931(Pa) 则?P2?49?(3.5?0.42?总阻力 ?P?1172?931?2103(Pa)
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第七章 换热器的主要结构尺寸和计算结果表
附表1 换热器主要结构尺寸和计算结果 参数 管程 壳程 流率/（Kg/h) 32353 6000 进（出）口温度/℃ 20（40） 140（40） 压力/MPa 4.5 0.3 定性温度/℃ 30 90 密度/Kg/m3 994 825 定压比热容4.08 2.22 /[kJ/(kg/℃)] 物性 黏度/Pa·s 0.725*10-3 0.705?10?3 热导率/[W/(m·℃)] 普朗特数 形式 壳体内径/mm 管径/mm 设备结管长/mm 构参数 管数目/根 传热面积/m2 管程数 主要计算结果 流速/（m/s） 表面传热系数[W/(m2·℃） 污垢热阻/(m2*℃/W） 阻力/Pa 热流量/kW 传热温差/K 传热系数/[W/m2*℃] 裕度/%
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0.626 0.14 4.73 12.6 列管式 壳程数 1 400 台数 1 Φ25*2.5 管心距/mm 32 6000 管子排列 正三角形 42 折流板数/个 49 15.02 折流板间距/mm 120 2 材质 不锈钢 管程 壳程 1.4 0.126 6232 1140 0.000335 0.000161 25850 2103 366.7 35.2 556 1.19 化工机器课程设计说明
第八章 设计评述
本设计所有参数经反复核算，保证各参数均在设计要求之内，准确可行。壳程流体流速u0=0.192m/s，流体雷诺数Re0=1140。管程流体流速ui=1.4m/s，流体雷诺数Rei =10717>4000。管程流体流动方式为湍流，能够较好的达到换热的要求考虑到产品的卫生要求，为减少产品的污染，换热器材质选用不锈钢材料。每程内都采用正三角形排列，而在各程之间为了便于安装隔板，采用正方形排列方式。正三角形排列结构紧凑，正方形排列便于机械清洗。该换热器的面积裕度H=19％在15％-25％之间，则所设计换热器能够完成生产任务。管程流动阻力为25.85Kpa，25.85<30 Kpa在允许范围之内；壳程流动阻力为2103pa，2103pa<30 Kpa也允许范围之内，比较适宜。
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