空气压缩机后冷却器设计 化工原理课程设计
《化工原理》课程设计--煤油冷却器的设计
《化工原理》课程设计任务书一、设计题目：煤油冷却器的设计二、原始数据及操作条件1、处理能力8万吨/年2、设备形式列管式3、煤油T入= 140℃，T出= 40℃4、冷水T入= 25℃，T出= 40℃5、⊿P<=105Pa6、煤油ρ=825Kg/m3，η=7.15×10-4Pa.S C V=2.22K J/Kg.℃7、λ= 0.14W/（m.℃）8、每年按330天计，24小时/天连续进行。
三、设计要求选择适宜的列管式换热器并进行核算，绘制设备条件图（1号）一份，编制一份设计说明书（打印稿），其主要内容包括：1、前言2、生产条件的确定3、换热器的设计计算4、设计结果列表5、设计结果的讨论与说明6、注明参考和使用的设计资料7、结束语《化工原理》课程设计说明书一、前言在化工、石油、动力、制冷、食品等行业中广泛使用各换热器，且它们是这些行业的通用设备，并占有十分重要的地位。
随着我国工业的不断发展，对能源利用、开发和节约的要求不断提高，因而对换热器的要求也日益加强。
换热器的设计、制造、结构改进及传热机理的研究十分活跃，一些新型高效换热器相继问世。
随着换热器在工业生产中的地位和作用不同，换热器的类型也多种多样，不同类型的换热器各有优缺点，性能各异。
在换热器设计中，首先应根据工艺要求选择适用的类型，然后计算换热所需传热面积，并确定换热器大的机构尺寸。
列管式换热器的应用已有很悠久的历史。
在化工、石油、能源设备等部门，列管式换热器仍是主要的换热设备。
列管换热器的设计资料已较为完善，已有系列化标准。
目前我国列管换热器的设计、制造、检验、验收按“钢制管壳式（即列管式）换热器”（GB151）标准执行。
列管式换热器主要有固定管板式换热器、浮头式换热器、U型管换热器和填料函式换热器等。
固定管板式换热器有结构简单、排管多等优点。
但由于结构紧凑，固定管板式换热器的壳侧不易清洗，而且当管束和壳体之间的温差太大时，管子和管板易发生脱离，故不适用与温差大的场合。
化工原理课程设计-列管式换热器(热水冷却器)
化工原理课程设计-列管式换热器（热水冷却器）化工原理课程设计任务书课题名称列管式换热器(热水冷却器)课题性质工程设计类班级应用化学(一)班学生姓名 XXXXXX学号 20090810030117指导教师 XXXXXX目录目录 ------------------------------------------------------ 2 任务书---------------------------------------------------- 4一(设计题目 ------------------------------------------ 4二(设计的目的 ---------------------------------------- 4三(设计任务及操作条件 -------------------------------- 4四(设计内容 ------------------------------------------ 5 符号说明 -------------------------------------------------- 5 确定设计方案---------------------------------------------- 61.选择换热器类的 -------------------------------------- 62.流程的安排 ------------------------------------------ 6 确定物性数据---------------------------------------------- 6估算换热面积 ------------------------------------------ 81. 热流量 ----------------------------------------- 8 工艺结构尺寸---------------------------------------------- 91. 管径和管内流速 ------------------------------------ 92. 管程数和传热管数 ---------------------------------- 93.平均传热温差校正及壳程数 ---------------------------- 94.传热管排列和分程方法 ------------------------------- 105.壳体内径 ------------------------------------------- 106.折流板---------------------------------------------- 117.其它附件 ------------------------------------------- 118.接管------------------------------------------------ 11 换热器核算----------------------------------------------- 121.热流量核算 ----------------------------------------- 12(1)壳程表面传热系数 ----------------------------- 12(2)关内表面传热系数 ------------------------------- 13(3)污垢热阻和管壁热阻 --------------------------- 13(4)传热系数Kc ------------------------------------- 14(5) 传热面积裕度 -------------------------------- 142.壁温核算 ------------------------------------------- 15换热器内流体的流动阻力 ------------------------------- 16(1)管程流体阻力 --------------------------------- 16(2)壳程阻力 ------------------------------------- 17 换热器主要结构尺寸和计算结果表 -------------------------- 18 参考文献 ------------------------------------------------- 19 设计结果评价--------------------------------------------- 20 总结 ----------------------------------------------------- 22任务书一(设计题目热水冷却器的设计二(设计的目的通过对热水冷却器的列管式换热器设计，达到让学生了解该换热器的结构特点，并能根据工艺要求选择合适的类型，同时还能根据传热的基本原理，选择流程，确定换热器的基本尺寸，计算传热面积以及计算流体阻力。
化工原理课程设计-空气压缩机后冷却器
化工原理课程设计-空气压缩机后冷却器化工原理课程设计-空气压缩机后冷却器化工原理课程设计题目：空气压缩机后冷却器学生姓名：吴琦楠指导老师：张亚君学院：轻工与食品学院班级：食品科学与工程1班学生学号：201230411233 时间：2015年7月目录一、设计任务书1 1.1设计数据1 1.2设计项目1 1.3设计分量1 二、确定设计方案2 2.1 选择换热器的类型2 2.2 流动方向及流速的确定2 2.3 安装方式2 三、设计条件及主要物性参数3 3.1设计条件3 3.2确定主要物性数据3 3.2.1定性温度3 3.2.2流体有关物性数据3 四、传热过程工艺计算5 4.1 估算传热面积5 4.1.1热流量5 4.1.2平均传热温差5 4.1.3传热面积5 4.1.4冷却水用量5 4.2主体构件的工艺结构尺寸5 4.2.1管径和管内流速5 4.2.2管程数和传热管数5 4.2.3 平均传热温差校正及壳程数6 4.2.4 传热管的排列和分程方法6 4.2.5 壳体内径6 4.2.6折流板6 4.3换热器主要传热参数核算7 4.3.1热量核算7 4.3.2 壁温核算9 4.3.3换热器内流体的流动阻力(压降)9 五、机械结构设计11 5.1壳体11 5.1.1壳体直径与壁厚11 5.1.2气压校核11 5.2浮头管板及浮头法兰11 5.3管箱法兰和管箱侧壳体法兰11 5.4管箱结构设计12 5.5固定端管板结构12 5.5外头盖法兰、外头盖侧壳体法兰12 5.6拉杆12 5.7分程隔板12 5.8接管12 5.9折流板13 5.9.1折流板选型13 5.9.2折流板计算13 六、连接及排列方式14 6.1管子与管板的连接14 6.2管板与壳体、管箱的连接14 6.3管程分布与管子排列14 6.4分程隔板的连接14 七、附属件的计算及选型15 7.1接管法兰15 7.2垫片15 7.3防冲板15 7.4支座设计15 7.3.1 支座的设计选型15 7.3.2 支座承载能力校核16 八、设计计算结果汇总表17 九、设计总结18 十、参考资料19 附：空气压缩机冷却器工艺流程图20 一、设计任务书 1.1设计数据为某工厂设计一台空气压缩机后冷却器的基础数据如下：(1)空气流量：Vh= 13 m3/min (标准状态) 操作压强：Ph=1.5 MPa 进口温度（初温）：T1=150 ℃出口温度（终温）：T2= 40 ℃(2)冷却剂：常温下的水初温：t1＝30℃；终温：t2 ＝36℃；温差：△t=6℃；（△t=5～8℃）(3)冷却器的压降50°C，设计压力为1.6MPa时，管板厚度取为46mm 钩圈采用B型，设计厚度为46+16=62mm 浮头盖封头球面内半径按GB 151-1999标准中表46，当DN=600mm时，取Ri=500mm 浮头盖封头厚度取8mm 垫片宽度：取bn=12mm 浮头法兰内直径：Dfi=Di-2(b1+bn)=600-2×(3+12)=570mm 浮头法兰外直径：Dfo=Di+80=680mm 浮头法兰螺栓孔中心分布圆直径取650mm 浮头法兰厚度：b=100mm 浮头法兰螺栓规格：M20，数量为24。
化工原理冷凝器课程设计说明书
第一章列管换热器设计概述1.1.换热器系统方案的确定进行换热器的设计，首先应根据工艺要求确定换热系统的流程方案并选用适当类型的换热器，确定所选换热器中流体的流动空间及流速等参数，同时计算完成给定生产任务所在地需的传热面积，并确定换热器的工艺尺寸且根据实际流体的腐蚀性确定换热器的材料，根据换热器内的压力来确定其壁厚。
1.1.1全塔流程的确定从塔底出来的釜液一部分进入再沸器再沸后回到精馏塔内，一部分进入到冷却器中。
为了节约能源，提高热量的利用率，采用原料液冷却塔底釜液，这样不仅冷却了釜液又加热了原料液，既可以减少预热原料所需要的热量，又可减少冷却水的消耗。
从冷却器出来的釜液直接储存，从冷却器出来的原料液再通往原料预热器预热到所需的温度。
塔顶蒸出的乙醇蒸汽通入塔顶全凝器进行冷凝，冷凝完的液体进入液体再分派器，其中的2/3回流到精馏塔内，另1/3进入冷却器中进行冷却，流出冷却器的液体直接储存作为产品卖掉。
1.1.2加热介质冷却介质的选择在换热过程中加热介质和冷却介质的选用应根据实际情况而定。
除应满足加热和冷却温度外，还应考虑来源方面，价格低廉，使用安全。
在化工生产中常用的加热剂有饱和水蒸气、导热油，冷却剂一般有水和盐水。
综合考虑，在本次设计中的换热器加热介质选择饱和水蒸气，冷却介质选择水。
1.1.3换热器类型的选择列管式换热器的结构简单、牢固，操作弹性大，应用材料广，历史悠久，设计资料完善，并已有系列化标准，特别是在高温、高压和大型换热设备中占绝对优势。
所以本次设计过程中的换热器都选用列管式换热器。
由于本次设计过程中所涉及的换热器的中冷热流体温差不大（小于70℃）,各个换热器的工作压力在1.6MP以下，都属于低压容器，因固定管板式换热器两端管板与壳体连在一起，这类换热器结构简单、价格低廉、管子里面易清洗，所以可选择列管式换热器中的固定管板式换热器。
1.1.4流体流动空间的选择哪一种流体流经换热器的管程，哪一种流体流经壳程，下列各点可供选择时参考(以固定管板式换热器为例)。
化工原理课程设计---列管式换热器的设计
化工原理课程设计---列管式换热器的设计列管式换热器是一种常用的换热器类型，其结构简单、传热效率高、维修方便等优点使其在工业生产中得到广泛应用。
该换热器由多个平行排列的管子组成，热流体和冷流体分别流过管内外，通过管壁传递热量，实现热量交换。
根据不同的流体流动方式，列管式换热器又可分为纵向流式和横向流式两种形式。
其中，横向流式换热器传热效率更高，但结构较为复杂，维修难度较大，因此在实际应用中需要根据具体情况进行选择。
浮头式换热器的特点是管板和壳体之间没有固定连接，只有一个浮头，管束和浮头相连。
浮头可以在壳体内自由移动，以适应管子和壳体的热膨胀。
这种结构适用于温差较大或壳程压力较高的情况。
但是，由于管束和浮头的连接是松散的，因此需要注意防止泄漏。
U型管式换热器：U型管式换热器的管子呈U形，两端分别焊接在管板上，形成一个U型管束。
壳体内的流体从一端进入，从另一端流出，管内的流体也是如此。
这种结构适用于流体腐蚀性较强的情况，因为管子可以很容易地更换。
多管程换热器：多管程换热器是将管束分成多个组，每组管子单独连接到管板上，形成多个管程。
这种结构可以提高传热效率，但也会增加流体阻力。
因此，需要根据具体情况来选择多管程的数量。
总之，列管式换热器是一种广泛应用于化工及酒精生产的换热器。
不同的结构适用于不同的工艺条件，需要根据具体情况来选择合适的换热器。
在使用过程中，需要注意保养和维护，及时清洗和更换损坏的部件，以保证换热器的正常运行。
换热器的一块管板与外壳用法兰连接，另一块管板不与外壳连接，这种结构称为浮头式换热器。
浮头式换热器的优点是管束可以拉出以便清洗，管束的膨胀不受壳体约束，因此在两种介质温差大的情况下，不会因管束与壳体的热膨胀量不同而产生温差应力。
但其缺点是结构复杂，造价高。
填料式换热器的管束一端可以自由膨胀，结构比浮头式简单，造价也较低。
但壳程内介质有外漏的可能，因此不应处理易挥发、易燃、易爆和有毒的介质。
化工原理课程设计 换热器
一、设计任务书二、确定设计方案2.1 选择换热器的类型本设计中空气压缩机的后冷却器选用带有折流挡板的固定管板式换热器，这种换热器适用于下列情况：①温差不大；②温差较大但是壳程压力较小；③壳程不易结构或能化学清洗。
本次设计条件满足第②种情况。
另外，固定管板式换热器具有单位体积传热面积大，结构紧凑、坚固，传热效果好，而且能用多种材料制造，适用性较强，操作弹性大，结构简单，造价低廉，且适用于高温、高压的大型装置中。
采用折流挡板，可使作为冷却剂的水容易形成湍流，可以提高对流表面传热系数，提高传热效率。
本设计中的固定管板式换热器采用的材料为钢管(20R钢)。
2.2 流动方向及流速的确定本冷却器的管程走压缩后的热空气，壳程走冷却水。
热空气和冷却水逆向流动换热。
根据的原则有：（1）因为热空气的操作压力达到1.1Mpa，而冷却水的操作压力取0.3Mpa，如果热空气走管内可以避免壳体受压，可节省壳程金属消耗量；（2）对于刚性结构的换热器，若两流体的的温度差较大，对流传热系数较大者宜走管间，因壁面温度与对流表面传热系数大的流体温度相近，可以减少热应力，防止把管子压弯或把管子从管板处拉脱。
（3）热空气走管内，可以提高热空气流速增大其对流传热系数，因为管内截面积通常比管间小，而且管束易于采用多管程以增大流速。
查阅《化工原理（上）》P201表4－9 可得到，热空气的流速范围为5～30 m·s-1；冷却水的流速范围为0.2～1.5 m·s-1。
本设计中，假设热空气的流速为8 m·s-1，然后进行计算校核。
2.3 安装方式冷却器是小型冷却器，采用卧式较适宜。
三、设计条件及主要物性参数3.1设计条件由设计任务书可得设计条件如下表：体积流量进口温度出口温度操作压力设计压力注：要求设计的冷却器在规定压力下操作安全，必须使设计压力比最大操作压力略大，本设计的设计压力比最大操作压力大0.1MPa 。
3.2确定主要物性数据3.2.1定性温度的确定可取流体进出口温度的平均值。
化工原理课程设计__换热器
化⼯原理课程设计__换热器⼀、设计任务书⼆、确定设计⽅案2.1 选择换热器的类型本设计中空⽓压缩机的后冷却器选⽤带有折流挡板的固定管板式换热器，这种换热器适⽤于下列情况：①温差不⼤；②温差较⼤但是壳程压⼒较⼩；③壳程不易结构或能化学清洗。
本次设计条件满⾜第②种情况。
另外，固定管板式换热器具有单位体积传热⾯积⼤，结构紧凑、坚固，传热效果好，⽽且能⽤多种材料制造，适⽤性较强，操作弹性⼤，结构简单，造价低廉，且适⽤于⾼温、⾼压的⼤型装置中。
采⽤折流挡板，可使作为冷却剂的⽔容易形成湍流，可以提⾼对流表⾯传热系数，提⾼传热效率。
本设计中的固定管板式换热器采⽤的材料为钢管(20R 钢)。
2.2 流动⽅向及流速的确定本冷却器的管程⾛压缩后的热空⽓，壳程⾛冷却⽔。
热空⽓和冷却⽔逆向流动换热。
根据的原则有：（1）因为热空⽓的操作压⼒达到1.1Mpa ，⽽冷却⽔的操作压⼒取0.3Mpa ，如果热空⽓⾛管内可以避免壳体受压，可节省壳程⾦属消耗量；（2）对于刚性结构的换热器，若两流体的的温度差较⼤，对流传热系数较⼤者宜⾛管间，因壁⾯温度与对流表⾯传热系数⼤的流体温度相近，可以减少热应⼒，防⽌把管⼦压弯或把管⼦从管板处拉脱。
（3）热空⽓⾛管内，可以提⾼热空⽓流速增⼤其对流传热系数，因为管内截⾯积通常⽐管间⼩，⽽且管束易于采⽤多管程以增⼤流速。
查阅《化⼯原理（上）》P201表4－9 可得到，热空⽓的流速范围为5～30 m ·s -1；冷却⽔的流速范围为0.2～1.5 m ·s -1。
本设计中，假设热空⽓的流速为8 m ·s -1，然后进⾏计算校核。
2.3 安装⽅式冷却器是⼩型冷却器，采⽤卧式较适宜。
空⽓⽔⽔空⽓三、设计条件及主要物性参数3.1设计条件注：要求设计的冷却器在规定压⼒下操作安全，必须使设计压⼒⽐最⼤操作压⼒略⼤，本设计的设计压⼒⽐最⼤操作压⼒⼤0.1MPa 。
3.2确定主要物性数据3.2.1定性温度的确定可取流体进出⼝温度的平均值。
化工原理课程设计说明书
化工原理课程设计任务书一、设计题目设计一台换热器二、操作条件①油：入口温度130℃，出口温度70℃②冷却介质：循环水，入口温度30℃，出口温度40℃③允许压强降：管侧允许压力损失为5MPa，壳侧允许压力损失为10MPa④生产任务：油的流速为10000kg/h三、设备类型列管式换热器四、设计要求（1）合理地实现所规定的工艺条件；（2）结构安全可靠；（3）便于制造、安装、操作、和维修；（4）经济上合理。
化工原理课程设计说明书1.设计概述换热是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。
换热器是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备，是使热量由较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到流程规定的指标，以满足过程工艺条件的需要，同时也提高能源利用率的主要设备之一。
换热器是化工、石油、动力、食品及其它许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。
在化工装置中换热设备占设备数量的40%左右，占总投资的35%～46%。
在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用更加广泛。
换热器种类很多，但根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可分三大类即：间壁式、混合式和蓄热式。
在三类换热器中，间壁式换热器应用最多。
目前，在换热设备中，使用量最大的是管壳（列管）式换热器，尤其在高温、高压和大型换热设备中占有绝对优势。
一般来讲，管壳式换热器具有易于加工制造、成本低、可靠性高，且能适应高温高压的特点。
数据显示2010年中国换热器产业市场规模在500亿元左右，主要集中于石油、化工、冶金、电力、船舶、集中供暖、制冷空调、机械、食品、制药等领域。
其中，石油化工领域仍然是换热器产业最大的市场，其市场规模为150亿元;电力冶金领域换热器市场规模在80亿元左右;船舶工业换热器市场规模在40亿元以上;机械工业换热器市场规模约为40亿元;集中供暖行业换热器市场规模超过30亿元，食品工业也有近30亿元的市场。
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一、设计任务书1.原始数据（1）空气处理12 m3/min ,操作压强1.4 MPa（绝对压）空气进口温度147 ℃，终温40 ℃（2）冷却剂：常温下的水(进出口温度自己选择)初温：25 ℃，终温：33 ℃，温升5—8 ℃（3）冷却器压降< 1m水柱二、确定设计方案2.1 选择换热器的类型本设计中空气压缩机的后冷却器选用带有折流挡板的固定管板式换热器，这种换热器适用于下列情况：①温差不大；②温差较大但是壳程压力较小；③壳程不易结构或能化学清洗。
本次设计条件满足第②种情况。
另外，固定管板式换热器具有单位体积传热面积大，结构紧凑、坚固，传热效果好，而且能用多种材料制造，适用性较强，操作弹性大，结构简单，造价低廉，且适用于高温、高压的大型装置中。
采用折流挡板，可使作为冷却剂的水容易形成湍流，可以提高对流表面传热系数，提高传热效率。
本设计中的固定管板式换热器采用的材料为钢管(20R钢)。
2.2 流动方向及流速的确定本冷却器的管程走压缩后的热空气，壳程走冷却水。
热空气和冷却水逆向流动换热。
根据的原则有：（1）因为热空气的操作压力达到1.1Mpa，而冷却水的操作压力取0.3Mpa，如果热空气走管内可以避免壳体受压，可节省壳程金属消耗量；（2）对于刚性结构的换热器，若两流体的的温度差较大，对流传热系数较大者宜走管间，因壁面温度与对流表面传热系数大的流体温度相近，可以减少热应力，防止把管子压弯或把管子从管板处拉脱。
（3）热空气走管内，可以提高热空气流速增大其对流传热系数，因为管内截面积通常比管间小，而且管束易于采用多管程以增大流速。
查阅《化工原理（上）》P201表4－9 可得到，热空气的流速范围为5～30 m·s-1；冷却水的流速范围为0.2～1.5 m·s-1。
本设计中，假设热空气的流速为8 m·s-1，然后进行计算校核。
2.3 安装方式冷却器是小型冷却器，采用卧式较适宜。
三、设计条件及主要物性参数3.1设计条件由设计任务书可得设计条件如下表： 类型体积流量（标准m 3/min ）进口温度（℃） 出口温度 （℃） 操作压力 （Mpa ）设计压力 （Mpa ）空 气（管内） 83 148 42 1.1 1.2 冷却水（管外）－25330.30.4注：要求设计的冷却器在规定压力下操作安全，必须使设计压力比最大操作压力略大，本设计的设计压力比最大操作压力大0.1MPa 。
3.2确定主要物性数据3.2.1定性温度的确定可取流体进出口温度的平均值。
管程气体的定性温度为95242148=+=T ℃ 壳程水的定性温度为2923325=+=t ℃ 3.2.2流体有关物性数据根据由上面两个定性温度数据，查阅《化工原理（上）》P243的附录六：干空气的物理性质（101.33kPa ）和P244的附录七：水的物理性质。
运用内插法（公式为()()/()b a b a b avg b y y y y t t t t =+--⨯- ）,可得壳程和管程流体的有关物性数据。
空气在95℃，1.2MPa 下的有关物性数据如下： 物性密度ρi定压比热容c pi粘度μi 导热系数λi空气水水空气 参数注：空气的物性受压力影响较大，而水的物性受压力影响不大。
空气密度校正，由《化工原理实验》P31，公式2-36得： ρi ＝1.293T273273'+P P ＝1.293×(1.2MPa/101.33kPa)×273/(273+95)＝11.36 kg ·m -3四、传热过程工艺计算4.1 估算传热面积4.1.1热流量空气的质量流量为 m i = 60 V i ’ A i (0℃,1atm)=60×83×1.293=6439.14 kg/h 根据《流体力学（上）》P177，公式（4-109），热流量为Q i = m i C pi (T 1－T 2) =6439.14×1.009×（148－42）=6.887×105kJ/h = 1.913×105W4.1.2平均传热温差根据《传热传质过程设备设计》P15，公式1-11，m t ∆=12211221ln)()(t T t T t T t T -----= A i (0℃,1atm)=51.26℃4.1.3传热面积由于管程气体压力较高，故可选较大的总传热系数。
初步设定设K i ‘=200 W ·m -2·℃-1。
根据《传热传质过程设备设计》P14，公式1-2，则估算的传热面积为66.1826.51200191300t m '=⨯=∆=i i K Q S m 24.1.4冷却水用量根据《传热传质过程设备设计》P15，公式1-8m o =206202533175.4106.887)(512=-⨯⨯=-）（t t c Q po i kg/h4.2主体构件的工艺结构尺寸4.2.1管径和管内流速选用φ25×2.5mm 的传热管(碳钢管)；由《传热传质过程设备设计》P7表1－3得管壳式换热器中常用的流速范围的数据，可设空气流速u i ＝8m/s ，用u i计算传热膜系数，然后进行校核。
4.2.2管程数和传热管数依《化工单元过程及设备课程设计》P62，公式3-9可依据传热管内径和流速确定单程传热管数226439.14/(11.363600630.7850.02084i s i iV n d u π⨯===⨯⨯）(根) 按单程管计算，所需的传热管长度为72.463020.014.366.18=⨯⨯==s i n d S L πm 按单管程设计，传热管过长，宜采用多管程结构。
现取传热管长 l = 3 m ，则该换热器管程数为N p =L / l =4.72/3≈2（管程）传热管总根数 N = 63×2= 126 （根）。
单根传热管质量0m l d ρπδ=钢＝7850×3×3.14×0.0225×0.0025=4.16kg4.2.3 平均传热温差校正及壳程数依《化工单元过程及设备课程设计》P63，公式3-13a 和3-13b ， 平均传热温差校正系数R ＝1221t t T T --＝＝13.25P ＝1112t T t t --＝332514825--＝0.065依《传热传质过程设备设计》P16，公式3-13， 温度校正系数为=∆t ϕ112-+R R ×)11(2)11(2ln11ln22+++-+-+---R R P R R P PR P＝13.251-10.065ln-0.931依《传热传质过程设备设计》P16，公式3-14， 平均传热温差校正为△t m =t ∆ϕ×△t m ’=51.26×0.931=47.72( ℃ )由于平均传热温差校正系数大于0.8，同时壳程流体流量较大，故取单壳程合适。
4.2.4 传热管的排列和分程方法采用组合排列法，即每程内均按正三角形排列，隔板两侧采用正方形排列。
其中，每程内的正三角形排列，其优点为管板强度高，流体走短路的机会少，且管外流体扰动较大，因而对流传热系数较高，相同的壳程内可排列更多的管子。
查《热交换器原理与设计》P46，表2-3 管间距，取管间距：t ＝32 mm 。
由《化工原理上册》P278，公式4-123，得横过管束中心线的管数为1.1e n n ==1.1×126≈13根由《化工单元过程及设备课程设计》P67，公式3-16， 隔板中心到离其最近一排管中心距离S=t/2+6=32/2+6=22 mm取各程相邻管的管心距为44mm 。
4.2.5 壳体内径采用多管程结构，取管板利用率η=0.7，由《流体力学与传热》P206，公式4-115，得壳体内径为D i =1.05t /n η=1.05×32×126/0.7=450.8 mm ,查阅《化工原理（上）》P275，附录二十三：热交换器，取D i =450mm 。
4.2.6折流板采用弓形折流板，取弓形折流板圆缺高度为壳体内径的25%，则切去的圆缺高度为h=0.25×450=112.5 mm ，故可取h=110 mm 。
取折流板间距B=0.4D i ，则B=0.4×450=180 mm 。
取板间距H ＝150mm ，则：折流板数 N B =折流板间距传热管长－1=3000150－1=19 块折流板圆缺面水平装配。
4.3换热器主要传热参数核算4.3.1热量核算(1)壳程对流传热系数对于圆缺形折流板，可采用克恩公式。
由《流体力学与传热》P164，公式4-60、4-61，得h o = 14.03/155.0)(Pr Re 36.0wo e od μμλ 其中：①当水做冷却剂时，粘度校正为14.0)(wo μμ=1.05 ②当量直径，管子为正三角形排列时，依《化工单元过程及设备课程设计》P72，公式3-22得d e＝22)24o od d -ππ＝220.0320.025)243.140.025-⨯⨯π＝0.0202 m③壳程流通截面积，由《流体力学与传热》P164，公式4-62，得S o = BD(1－t d o )=0.15×0.45×（1－0.0250.032）＝0.0148 m 2④壳程冷却水的流速及其雷诺数分别为u o ＝o o S V =20620/(3600996.0)0.0148⨯＝0.389 m/sRe o ＝oeo o d u μρ＝996.00.3890.02020.000821⨯⨯＝9532.73 ⑤普朗特准数（<传热传质过程设备设计>P26，公式1-43）Pr ＝oopo c λμ =41750.0008210.0601⨯=57.03因此，壳程水的传热膜系数h o 为h o = 0.551/30.140.6010.369532.7357.03 1.050.0202⨯⨯⨯⨯=6408.1 W/(m 2·℃)(2)管程对流传热系数由《流体力学与传热》P158，公式4-52a 、4-52b ，得h i = 0.023Re 0.8Pr0.3iid λ 其中：①管程流通截面积S i =242i d n π•=23.140.0212642⨯⨯=0.0198 m2②管程空气的流速及其雷诺数分别为u i ＝i i S V =6439.14/(360011.36)0.0198⨯＝7.95 m/sRe ＝iii i d u μρ＝511.367.950.022.1710-⨯⨯⨯＝8.32369⨯104 ③普兰特准数Pr ＝iipi c λμ =51009 2.17100.0317-⨯⨯=0.691因此，管程空气的传热膜系数h i 为h i =0.023×83236.90.8×0.6910.3×0.03170.02=281.74 W/(m 2·℃)(3)基于管内表面积的总传热系数K i 查阅《化工原理（上）》P365，附录22，得● 冷却水侧的热阻R so ＝0.000172m 2·℃·W -1● 热空气侧的热阻R si ＝0.000344m 2·℃·W -1● 钢的导热系数λ＝45W ·m -1·℃-1因此，依《化工单元过程及设备课程设计》P71，公式3-21i K 1＝ih 1＋R si ＋m i d bd λ＋o o i d h d ＋o i so d d R＝1281.74 ＋0.000344＋0.00250.02450.0225⨯⨯＋0.026408.1 0.025⨯＋0.000172×0.020.025解得：i K ＝237.80 W/ (m 2·℃)此计算值与前面的初设值K i ‘=200 W/ (m 2·℃)的关系：'i i K K =237.80200=1.189 满足换热器设计所要求的i K /K i ‘=1.15~1.25的范围，初选的换热器合适。