南京工业大学列管式换热器(材料工程原理)课程设计资料
列管式换热器课程设计报告书
一、设计题目：列管式换热器设计二、设计任务及操作条件1、设计任务处理能力：3000吨/日设备型式：固定管板式换热器2、操作条件（1）苯：入口温度80.1℃出口温度40℃（2）冷却介质：循环水入口温度25℃出口温度35℃（3）允许压降：管程不大于30kPa壳程不大于30kPa三、设计内容（一）、概述目前板式换热器产品达到了一个成熟阶段,凭借其高效、节能、环保的优势,在各行业领域中被频繁使用, 并被用以替换原有管壳式和翅片式换热器,取得了很好的效果。
板式换热器的优点(1) 换热效率高,热损失小在最好的工况条件下, 换热系数可以达到6000W/ m2K, 在一般的工况条件下, 换热系数也可以在3000～4000 W/ m2K左右,是管壳式换热器的3～5倍。
设备本身不存在旁路,所有通过设备的流体都能在板片波纹的作用下形成湍流,进行充分的换热。
完成同一项换热过程, 板式换热器的换热面积仅为管壳式的1/ 3～1/ 4。
(2) 占地面积小重量轻除设备本身体积外, 不需要预留额外的检修和安装空间。
换热所用板片的厚度仅为0. 6～0. 8mm。
同样的换热效果, 板式换热器比管壳式换热器的占地面积和重量要少五分之四。
(3) 污垢系数低流体在板片间剧烈翻腾形成湍流, 优秀的板片设计避免了死区的存在, 使得杂质不易在通道中沉积堵塞,保证了良好的换热效果。
(4) 检修、清洗方便换热板片通过夹紧螺柱的夹紧力组装在一起,当检修、清洗时, 仅需松开夹紧螺柱即可卸下板片进行冲刷清洗。
(5) 产品适用面广设备最高耐温可达180 ℃, 耐压2. 0MPa , 特别适应各种工艺过程中的加热、冷却、热回收、冷凝以及单元设备食品消毒等方面, 在低品位热能回收方面, 具有明显的经济效益。
各类材料的换热板片也可适应工况对腐蚀性的要求。
当然板式换热器也存在一定的缺点, 比如工作压力和工作温度不是很高, 限制了其在较为复杂工况中的使用。
同时由于板片通道较小,也不适宜用于杂质较多,颗粒较大的介质。
列管式换热器-课程设计
列管式换热器-课程设计
换热器是一种重要的化工设备。
随着其应用的不断扩大，对换热器的性能要求也越来越高。
以管式换热器为例，管式换热器具有结构简单、布置便利、运行可靠、热传递效率高、体积小、投资低等优点，在化工领域及各种壳管式再生塔、热交换器、海水－蒸汽换热器等热量转换系统中应用广泛。
本次课程设计的主题为管式换热器,围绕管式换热器的原理、性能与结构特性、设计过程、工艺流程展开设计与分析，具体的实习任务包括：
1. 熟悉管式换热器的基本原理、结构形式及性能特点；
2.学习管式换热器的性能计算方法，包括热量传递系数计算和散热量、传热量、温度梯度计算；
3.访问管式换热器制造厂，了解其生产工艺，深入了解管式换热器的结构、组成；
4.使用半求解数值模拟软件，进行现有管式换热器的模拟计算，提高热量传递性能；
5.按照管式换热器的设计原则、计算手段，进行管式换热器系列设计，并进行实验验证；
6.基于工作介质特性及换热器特点，进行管式换热器优化设计；
7.编制课程设计报告，完成本次课程设计任务。
课程设计任务的实施，将要求设计者在前期研究及样本实验的基础上，熟练掌握管式换热器的传热特性并能够根据不同的实验数据正确分析特性曲线，对比实验做适当的变化和选择，给出精确的设计值，从而客观地反映出不同材料的热传递特性差异;在实验室中勤奋地实践和调整，进一步加深对管式换热器热传递特性及设计方法的认识，提高使用者对新工艺材料和新设备的分析能力及设计能力。
列管式换热器-课程设计说明书
列管式换热器-课程设计说明书《化工原理》列管式换热器课程设计说明书学院：班级：学号：姓名：指导教师：时间：年月日目录一、化工原理课程设计任务书 (2)二、确定设计方案 (3)1.选择换热器的类型2.管程安排三、确定物性数据 (4)四、估算传热面积 (5)1.热流量2.平均传热温差3.传热面积4.冷却水用量五、工艺结构尺寸 (6)1.管径和管内流速2.管程数和传热管数3.传热温差校平均正及壳程数4.传热管排列和分程方法5.壳体内径6.折流挡板 (7)7.其他附件8.接管六、换热器核算 (8)1.热流量核算2.壁温计算 (10)3.换热器内流体的流动阻力七、结构设计 (13)1.浮头管板及钩圈法兰结构设计2.管箱法兰和管箱侧壳体法兰设计3.管箱结构设计4.固定端管板结构设计5.外头盖法兰、外头盖侧法兰设计............146.外头盖结构设计7.垫片选择8.鞍座选用及安装位置确定9.折流板布置10.说明八、强度设计计算 (15)1.筒体壁厚计算2.外头盖短节、封头厚度计算3.管箱短节、封头厚度计算 (16)4.管箱短节开孔补强校核 (17)5.壳体接管开孔补强校核6.固定管板计算 (18)7.浮头管板及钩圈 (19)8.无折边球封头计算9.浮头法兰计算 (20)九、参考文献 (20)一、化工原理课程设计任务书某生产过程的流程如图3-20所示。
反应器的混合气体经与进料物流换热后，用循环冷却水将其从110℃进一步冷却至60℃之后，进入吸收塔吸收其中的可溶性组分。
已知混合气体的流量为231801kg h ，压力为6.9MPa ，循环冷却水的压力为0.4MPa ，循环水的入口温度为29℃，出口的温度为39℃，试设计一列管式换热器，完成生产任务。
已知：混合气体在85℃下的有关物性数据如下（来自生产中的实测值） 密度 3190kg m ρ= 定压比热容1 3.297p c kj kg = ℃ 热导率10.0279w m λ= ℃ 粘度51 1.510Pa s μ-=⨯循环水在34℃下的物性数据： 密度 31994.3kg m ρ= 定压比热容1 4.174p c kj kg = K 热导率10.624w m λ= K 粘度310.74210Pa s μ-=⨯二、确定设计方案1．选择换热器的类型两流体温的变化情况：热流体进口温度110℃出口温度60℃；冷流体进口温度29℃，出口温度为39℃，该换热器用循环冷却水冷却，冬季操作时，其进口温度会降低，考虑到这一因素，估计该换热器的管壁温度和壳体温度之差较大，因此初步确定选用浮头式换热器。
列管式换热器课程设计(含有CAD格式流程图和换热器图)
X X X X 大学《材料工程原理B》课程设计设计题目： 5.5×104t/y热水冷却换热器设计专业： -----------------------------班级： -------------学号： ----------- 姓名： ---- 日期： ---------------指导教师： ----------设计成绩：日期：换热器设计任务书目录1.设计方案简介2.工艺流程简介3.工艺计算和主体设备设计4.设计结果概要5.附图6.参考文献1.设计方案简介1.1列管式换热器的类型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）固定管板式换热器这类换热器如图1-1所示。
固定管板式换热器的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，排管最多，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，故管板的利用率较低；管束最内程管间距大，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。
列管式换热器课程设计
列管式换热器课程设计第1章⼯艺流程1.1 ARGG装置ARGG装置包括反应-再⽣、分馏、吸收塔、⽓压机、能量回收及余热锅炉、产品精制⼏部分租成，ARGG⼯艺以常压渣油等重油质油为原料，采⽤重油转化和抗⾦属能⼒强，选择性好的ARG催化剂，以⽣产富含丙烯、异丁烯、异丁烷的液化⽓、并⽣产⾼⾟烷只汽油。
1.2⼯艺原理1.2.1催化裂化部分催化裂化是炼油⼯业中最重要的⼆次加⼯过程，是重油轻质化的重要⼿段。
它是使原料油在适宜的温度、压⼒和催化剂存在的条件下，进⾏分解、异构化、氢转移、芳构化、缩和等⼀系列化学反应，原料油转化为⽓体、汽油、柴油等主要产品及油浆、焦炭的⽣产过程。
催化裂化的原料油来源⼴泛，主要是常减压的馏分油、常压渣油、减压渣油及丙烷脱沥青油、蜡膏、蜡下油等。
随着⽯油资源的短缺和原油的⽇趋变重，重油催化裂化有了较快发展，处理的原料可以是全常渣甚⾄是全减渣。
在硫含量较⾼时，则需⽤加氢脱硫装置进⾏处理，提供催化原料。
催化裂化过程具有轻质油收率⾼、汽油⾟烷值较⾼、⽓体产品中烯烃含量⾼等特点。
催化裂化⽣产过程的主要产品是⽓体、汽油和柴油,其中⽓体产品包括⼲⽓和液化⽯油⽓，⼲⽓作为本装置燃料⽓烧掉，液化⽯油⽓是宝贵的⽯油化⼯原料和民⽤燃料。
催化裂化的⽣产过程包括以下⼏个部分：反应再⽣部分：其主要任务是完成原料油的转化。
原料油通过反应器与催化剂接粗并反应，不断输出反应物，催化剂则在反应器和再⽣器之间不断循环，在再⽣器中通⼊空⽓烧去催化剂上的积灰，恢复催化剂的活性，使催化剂能够循环使⽤。
烧焦放出的热量⼜以催化剂为载体，不断带回反应器，供给反应所需的热量，过剩的热量由专门的取热设施取出并加以利⽤。
分馏部分：主要任务根据反应油⽓中各组分沸点的不同，将他们分离成富⽓、粗油⽓、轻柴油、回炼油、油浆，并保证油⽓⼲点、轻柴油的凝固点和闪点合格。
吸收稳定部分：利⽤各组分之间在液体中溶解度的不同把富⽓和粗油⽓分离成⼲⽓、液化⽓、稳定汽油。
列管式换热器的设计(化工原理课程设计)
目录§一.任务书 (2)1.1.化工原理课程设计的重要性1.2.课程设计的基本内容和程序1.3.列管式换热器设计内容1.4.设计任务和操作条件1.5.主要设备结构图1.6.设计进度1.7.设计成绩评分体系§二.概述及设计要求 (4)2.1.换热器概述2.2.固定管板式换热器2.3.设计要求§三.设计条件及主要物理参数 (5)3.1.初选换热器的类型3.2.确定物性参数3.3.计算热流量及平均温差3.4.管程安排(流动空间的选择)及流速确定3.5.计算总传热系数3.6.计算传热面积§四. 工艺设计计算 (9)4.1.管径和管内流速4.2.管程数和传热管数4.3.平均传热温差校正及壳程数4.4.换热管选型汇总4.5.换热管4.6.壳体内径4.7.折流板4.8.接管4.9.壁厚的确定、封头4.10.管板§五.换热器核算 (14)5.1.热量核算5.2.壁温核算5.3.流动阻力核算§六. 设计结果汇总 (18)§七. 设计评述 (19)§八. 工艺流程图 (19)§.九.符号说明 (21)§.十.参考资料 (22)§一.化工原理课程设计任务书1.1.化工原理课程设计的重要性化工原理课程设计是学生学完基础课程以及化工原理课程以后，进一步学习工程设计的基础知识，培养学生工程设计能力的重要教学环节，也是学生综合运用化工原理和相关选修课程的知识，联系生产实际，完成以单元操作为主的一次工程设计的实践。
通过这一环节，使学生掌握单元操作设计的基本程序和方法，熟悉查阅技术资料、国家技术标准，正确选用公式和数据，运用简洁文字和工程语言正确表述设计思想和结果；并在此过程中使学生养成尊重实际问题向实践学习，实事求是的科学态度，逐步树立正确的设计思想、经济观点和严谨、认真的工作作风，提高学生综合运用所学的知识，独立解决实际问题的能力。
列管式换热器课程设计
列管式换热器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握列管式换热器的工作原理及其在工业中的应用。
2. 学生能够描述列管式换热器的结构特点，并解释其设计参数对换热效率的影响。
3. 学生能够运用基本的物理和数学原理分析换热器内的热量传递过程。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计简单的列管式换热器，并进行基本的性能分析。
2. 学生能够通过计算软件或手动计算，完成换热器换热面积的计算。
3. 学生能够运用图表和数据分析方法，评价不同设计参数对换热性能的影响。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对能源转换和利用中换热技术的兴趣，激发其探索热能工程领域的热情。
2. 通过团队合作完成换热器的设计，增强学生的团队合作意识和解决问题的能力。
3. 增进学生对工业节能和环境保护意识，培养其负责任的工程伦理观。
本课程针对高年级工程技术类专业的学生，结合学科特点，课程性质偏重于应用实践。
学生应具备一定的物理、数学基础及工程制图能力。
教学要求注重理论联系实际，通过课程学习，使学生不仅掌握换热器的基础知识，还能通过实际操作提高解决实际工程问题的能力，为未来从事相关领域工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 列管式换热器基础理论- 换热器概述：定义、分类及在工业中的应用。
- 工作原理：热量传递的基本方式，流体流动与传热的关系。
2. 列管式换热器结构及设计参数- 结构特点：管壳式换热器的构造，管程与壳程的设计。
- 设计参数：影响换热性能的主要参数，包括换热面积、流体流速、温差等。
3. 换热器内的热量传递计算- 热量传递方程：导热、对流和辐射的基本方程。
- 换热系数：不同流体和工况下的换热系数计算。
4. 列管式换热器的设计与性能分析- 设计步骤：换热器设计的基本流程，包括换热面积、管径、管长等计算。
- 性能分析：运用图表和数据分析方法，评价设计参数对换热性能的影响。
5. 案例分析与实操练习- 案例分析：实际工程中的换热器设计案例，分析其设计原理和优化方法。
南京工业大学 化工原理课程设计
南京工业大学《材料工程基础》课程设计设计题目：列管式换热器设计——专业：高分子材料与工程班级学号：姓名：日期： 2012年6月 18日——6月29日指导教师：叶旭初设计成绩：日期： 6月29日目录设计任务书 (3)一设计题目 (3)二设计任务及操作条件 (3)三设计要求及内容 (3)第1章设计方案简介 (4)1.1 概述 (4)1.2 方案设计和拟定 (5)1.3 确定设计原则 (7)第2章固定式换热器的设计计算 (7)2.1 设计计算基本步骤 (7)2.2 确定列管换热器的形式 (8)2.3 初选换热器规格 (9)第3章列管式换热器的设计校核 (11)3.1 换热器核算 (11)3.2 换热器压强降核算 (13)第4章辅助设备的计算与选择 (15)4.1折流板 (15)4.2 接管 (18)4.3 壁厚的确定、封头 (18)4.4.管板 (20)4.5换热管 (21)4.6分程隔板 (22)4.7拉杆 (23)4.8换热管与管板的连接 (24)4.9 防冲板或导流筒的选择、鞍式支座的示意图(BI型) (25)4.10膨胀节的设定讨论 (26)4.11换热器设计主要结构尺寸一览表 (26)第5章附图 (28)4.1 工艺流程图 (28)4.2 主体设备工艺图 (28)第6章设计小结 (29)参考文献 (30)列管式换热器设计任务书（一）设计题目列管式换热器设计——（二）设计任务及操作条件1、处理能力列管式换热器设计——2、设备型式列管式换热器3、操作条件（1）釜残液：硫酸混合液，入口温度20℃，出口温度80℃（2）加热介质：蒸汽，入口温度120℃，出口温度100℃（3）换热器的管程和壳程压强降：不大于0.4M Pa（4）重油平均温度下的物性参数：名称ρ（kg/m3）Cp (kJ/㎏.℃) μ（Pa.s）λ(W/m.℃)混合液1114 3.997 0.49³10-30.534（三）设计要求及内容（1）根据换热任务和有关要求确认设计方案（2）初步确认换热器的结构和尺寸（3）核算换热器的传热面积和管,壳程流体阻力（4）确认换热器的工艺结构（5）绘制列管式换热器的工艺流程图及主体设备工艺图列管式换热器设计说明书第1章设计方案简介1.1 概述列管式换热器是目前应用最广泛的一种换热设备，设计资料和数据比较完善，目前在许多国家已有系列化标准，列管式换热器在换热效率，紧凑型性和金属消耗等方面不及其他新型换热器，但由于它有结构牢靠，使用性大，材料广泛等独特特点，因而在各种换热器的竞争中占有绝对优势1.1.1列管式换热器的优点列管式换热器列管式换热器又称管壳式换热器，是目前石油化工生产中应用最广泛的一种换热器。
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南京工业大学《材料工程原理B课程设计》设计题目：列管式换热器设计专业：高分子材料与工程班级：浦高材1203 学号： 23 姓名：王逸飞日期：2014年12月22日~ 2015年元月05日指导教师：莫立武教授设计成绩：日期：“列管式换热器设计”任务书（一）设计题目列管式换热器设计——混合气体处理能力226500kg/h（二）设计任务及操作条件为满足某生产需要，需将混合气体采用循环冷却水冷却，使混合气体的温度从100℃冷却至48℃，已知混合气体的压力为6.9Mpa，循环冷却水的压力为0.4Mpa，循环水入口温度25℃，出口温度42℃。
要求处理混合气体的流量为226500kg/h，试设计一台列管式换热器，完成该设计任务。
（三）混合气体在各定性温度下的有关物性数据：（四）循环冷却水在各定性温度下的有关物性数据：目录第一章概述§1.1换热器的应用及主要类型 (4)§1.2列管式换热器的主要结构 (5)第二章列管式换热器工艺的设计及计算§2.1设计方案初选 (6)§2.2估算传热面积 (6)§2.3工艺结构尺寸的设计 (8)第二章列管式换热器工艺设计的核算§3.1传热能力的核算 (12)§3.2壁温的核算 (15)§3.3换热器内流体流动的阻力的核算 (16)第三章辅助设备的设计§4.1管路系统原件的设计 (17)§4.2泵的设计 (17)§4.3风机的设计 (19)第四章列管式换热器设计一览表 (20)第五章设计总结 (21)第七章参考文献 (22)第八章设计附图 (23)第九章答辩记录及评语 (26)第一章概述§1.1换热器的应用在工业生产中，为实现物料之间热量传递过程的设备统称为换热器。
它是化工、冶炼、机械和其它许多工业广泛应用的一种通用工艺设备，特别是对于迅速发展的化工、炼油等工业生产来说，换热器尤为重要。
通常在化工厂的建设中，换热器的投资约占总投资的10~20%，在石油冶炼厂中约占全部工艺投资的40~50%。
换热器的类型随工业发展而扩大，早期的换热设备犹如制造水平和科学水平的限制，多有结构简单、换热面积小和体积较大等的特点，后来列管式换热器的诞生使其成为长期以来化工生产中使用的典型换热设备。
表1-1换热器的分类及主要性能比较§1.2列管式换热器的主要结构管壳式换热器(列管式换热器)适用于冷却、冷凝、加热、换热、再沸、蒸发和废热回收等方面。
由于其具有结构牢、操作弹性大、可靠程度高、适应性强、使用范围广等优点，在工程上使用广泛，特别是在高温高压下。
只有当流量小、压力与温度低，特别是物流对碳钢具有腐蚀性或粘度很高时选用板式换热器，如果流量小，但压力或温度较高时选用套管式换热器。
而具体的选用则需要综合多种因素择优选择。
常用列管式换热器的基本构型有一下几种。
（1）固定管板式换热器换热管束固定在两块管板上，管板又分别焊在外壳的两端，管子、管板和壳体都是刚性连接。
当管壁与壳壁的壁温相差大于50℃时，为减小或消除温差产生的热应力，必须设有温差补偿装置，比如波形膨胀节。
固定管板式换热器结构较简单，制造成本低，管程可用多种结构，规格范围广，在生产中广泛应用。
因壳侧不易清洗故不适宜较脏或有腐蚀性的物流的换热，适用于壳壁与管壁温差小于70℃、壳程压力不高、壳程结垢不严重、并且可以用化学方法清洗的场合。
（2）浮头式换热器一端管板与壳体固定，另一端管板可以在壳体内自由浮动。
壳体与管束对热膨胀是自由的，因而壳体与管束之间无温差应力。
为了浮头部分便于检修、安装和清洗，浮头端常常设计成可拆卸结构，安装时要保证浮头的密封，否则操作时无法知道内浮头端是否泄漏。
浮头式换热器的应用比较普遍，但结构复杂，相对费用较高（3）U形管式换热器管束弯成U形，两端固定在同一块管板上，壳体与管束分开，仅有一块管板，无浮头，可以不考虑温差补偿。
U形管式换热器结构简单，管束可以从壳体内抽出，便于管外清洗。
但管内清洗困难，故管内必须是清洁和不易结垢的物流。
管束中心存在空隙，流体易走短路从而影响传热效果。
管板上排管数较少，U形管不能互换，结构不紧凑。
（4）填料函式换热器浮头部分与壳体采用填料函密封。
一是把填料函设置在浮头端的接管处；二是把填料函设置在管板处；三是把浮头伸出空调外设置成外填料函式。
填料函式换热器具有浮头式的优点，又克服了固定管板式的缺点，制造方便，易于检修清洗。
但是由于填料函密封性能的限制，目前只用于直径700mm以下的换热器，大直径很少采用，尤其在操作压力和温度较高时就更少采用。
壳程内不宜走易挥发、易燃、易爆及有毒物流。
第二章列管式换热器的设计及计算§2.1设计方案初选一、选择换热器类型考虑制造费用、操作具体条件要求、维护费用及清洗的难易程度的因素，初步选择固定管板式换热器（后续计算表明应该选择浮头式）。
二、流程安排流程的安排应该考虑到一下原则：1.易结垢的流体应走易清洗的一侧。
2.有时在设计上要提高流体的流速来提高传热膜系数，在这种情况下应将需提高流速的流体放在管程。
3.具有腐蚀性的流体应走管程。
4.粘度大的流体应走壳程。
需要指出的是，以上要求常常不能同时满足，故在设计中应该考虑其主要问题。
根据本次实验的要求，由于冷却水容易结垢，为便于清洗，应使水走管程，混合气体走壳程。
从热交换角度，混合气体走壳程可以与空气进行热交换，增大传热强度。
选用Φ25×2.5 mm的10号碳钢管。
三、确定物性数据壳程混合气体的定性温度T：T₁=100℃ T₂=48℃ T=(T₁+T₂)/2=74℃管程冷却水的定性温度t：t₁=25℃ t₂=42℃ t=(t₁+t₂)/2=33.5℃各物性数据如表2.1§2.2估算传热面积一、换热器的热负荷换热器的热负荷是指在确定的物流进口条件下，使其达到规定的出口状态，冷流体和热流体之间所交换的热量，或是通过冷、热流体间壁所传递的热量。
在热损失很小，可以忽略不计的条件下，对于无相变的工艺物流，换热器的热负荷由下式确定：Q ₁=1m 1c p 1t Δ式中 Q ₁----热负荷，kJ/h ；m ₁----工艺流体的质量流速，kg/h ； 1p c ----工艺流体的热容，kJ/kg ℃； 1t Δ ----工艺流体的温度变化，℃* 由上式计算本次列管式换热器设计的热负荷：Q ₁=1m 1c p 1t Δ=226500×3.297×(100－48)=38832006kJ/h=10787kw二、冷却剂的用量冷却剂的用量取决于工艺流体所需的热量及冷却剂的进出口温度，此外还与设备的热损失有关。
而对于流体被冷却的情况，工艺流体所放出的热量等于冷却剂所吸收的热量与热损失之和，在实际设计中，为可靠起见，常可忽略热损失，以下式计算冷却剂用量：22t 12Δm p c Q =式中 2m ----------冷却剂用量，kg/h ； 2c p ----------冷却剂热容，kJ/kg ℃；2t Δ----------冷却剂进出口温度的变化，℃* 由上式计算本次列管式换热器设计的冷却剂用量：2m =）—（254210174.4101078733⨯⨯⨯ =152.01kg/s=547270kg/h三、平均传热温差平均传热温差是换热器的传热推动力，其值不仅和进出口温度有关，而且与换热器内两种流体的流型有关。
对于逆流和并流，平均 温差均可用换热器两端流体温度的对数平均温差表示，即：2121mt t t t t ΔΔln Δ－ΔΔ= 式中 m t Δ-------逆流或并流的平均传热温差，℃；图2-1逆流： 1t Δ=T ₁－2t 2t Δ=T ₂－1t 并流： 1t Δ=T ₁－1t 2t Δ=T ₂－2t* 按逆流计算本次列管式换热器设计的平均传热温差：2121m t t t t t ΔΔln Δ－ΔΔ==）（）（）（）（－2548－42100ln－2548－－4210037.8℃ 四、传热面积对于传热面积的估算可根据流体的具体情况，参考换热器传热系数的大致范围选取合适的K 值，然后利用传热速率方程式，初步确定所需的传热面积：m K Q A t 1∆=式中 A-----------估算的传热面积，2m ；K-----------选取的传热系数，w/2m ℃；m t ∆--------平均传热温差，℃ 1Q ----------换热器的热负荷，kw考虑到估算性质的影响，常取传热面积为计算值的1.5~1.15倍。
* 根据本次设计的要求，查列管式换热器用作冷却器时的K 值范围表选择总的传热系数K=350w 2m /℃按逆流估算本次列管式换热器设计的传热面积：m K Q A t 1∆==8.3735010107873⨯⨯=815.32m§2.3工艺结构尺寸的设计一、选择管径及管内流速若选择较小管径，管内传热膜系数可以提高，而且对于同样传热面积来说可以减小壳体直径。
但管径小，流动阻力大，机械清洗困难，设计时可根据具体情况选用合适的管径。
根据本次设计要求及查常用换热管的规格和尺寸偏差表、列管式换热器中不同粘度液体的最大流速表以及列管式换热器常用流速，选择GB8163—8（碳钢）5.225⨯φ取管内流速=1u 1.3m/s二、选择管长、确定管程数和总管数选定管径和管内流速后，可由下式确定单程管数：u d V2114n π=式中 1n ------单程管数目；V ------管程的体积流量，s /m 3； 1d ------传热管内径，m ； u -------管内流体流速，s /m可得单程换热器的管长如下：1n d AL π=式中 L------按单程计算的管长，m ； A ------估算的传热面积，2m ； 0d -----管外径，m如果按单程计算的管太长，则应该采用多程管，此时应按实际情况选择每程管的长度。
在选取管长时应注意合理利用材料，还要使换热器具有适宜的长径比。
列管式换热器的长径比可在4~25范围内，一般情况下为6~10。
确定了每程管子长度后即可求的管程数： lpL N =式中 L--------按单程计算的管长，m ； L--------选取的每程管长，m ； p N ------管程数（必须取整数）则换热器的总管数为： 1p n N N T =式中 T N -------换热器总管数* 由上式分别计算本次列管式换热器设计的管程数和传热管数：u d V 2114n π==3.102.0785.030.994/01.1522⨯⨯）（=374.3=375（根） 按单程管计算所需的传热管长度：01n d AL π==375025.014.33.815⨯⨯=27.7m因此按单程管设计时传热管过长，宜采用多程管结构。