列管式换热器说明书
列管式换热器
增加流体在换热器中的流速，将加大对流传热系 数，减少污垢在管子表面上沉积的可能，即降低 了污垢热阻，使总传热系数增大，从而较小换热 器的传热面积。但是流速增加，又使流动阻力增 大，动力消耗就增多。所以适宜的流速要通过经 济衡算才能确定。
若换热器中冷、热流体的温度都由工艺条件所规定，则不存在 确定流体两端温度的问题。若其中一流体仅已知进口温度，则
式中：d1----换热管的内径，为0.02m d0----换热管的外径，为0.025m
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.(管程数通常选 择偶数)
R=(T1-T2)/(t2-t1)=1.155 P=(t2-t1)/(T1-t1)=0.381 根据R，P的值，查食品工程原理教材中图425(S)，得温度校正系数 φ=0.92 > 0.8，说明换热器采用单壳程，四 管程的结构是合适的。 Δtm=φ×Δtm逆=0.92*61.84=56.89℃。
计时冷却水两端温度差可取为5-10℃。
常用换热管规格有ø19×2mm, ø25×2mm(不锈 钢）, ø25×2.5mm（碳钢）, 排列方式：正方形直列、正方形错列、 三 角形直列、三角形错列、同心圆排列
当流体流量较小或传热面积较大而需要管 数很多时，又是会使管内流速较低，因而 对流传热系数较小。为了提高管内流速， 可采用多管程。但是程数过多，导致管程 流动阻力加大，增加动力费用；同时多程 会使平均温度差下降； 管程数m= u—管程内流体的适宜速度，m|s u’—单管程时管内流体的实际速度，m|s
式中 ΔPi、ΔPr------分别为直管及回 弯管中因摩擦阻力引起的压强降， N/m2
列管换热器实验装置说明书
列管换热器实验装置说明书天津大学化工基础实验中心2011．10一、实验目的：本实验装置是以水蒸气-空气为传热介质，采用列管换热器对流换热，用于教学实验中，通过对列管换热器对流传热系数、总传热系数K 的测定，加深了解间壁传热的基本概念和基本理论，了解各种影响因素对传热效率的影响。
二、换热器实验简介：1、列管换热器传热系数的测定：管壳式换热器又称列管式换热器。
是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。
这种换热器结构较简单，操作可靠，可采用各种结构材料（主要是金属材料）制造，能在高温、高压下使用，是目前应用最广的换热器类型。
壳体多为圆筒形，内部装有管束，管束两端固定在管板上。
进行换热的冷热两种流体，一种在管内流动，称为管程流体；另一种在管外流动，称为壳程流体。
总传热系数K 通过实验可测定 Om iS t Q K ⨯∆=（1）式中：K —列管换热器总传热系数，W/(m 2·℃)； Q i —管内传热速率，W ； S O —管外换热面积，m 2； m t ∆—平均温度差，℃。
m t ∆由下式确定： 逆m m t t ψ∆=∆ （2）12211221lnt T t T t T t T t m -----=∆）（）（逆 （3） 式中：t 1，t 2 —冷流体的入口、出口温度，℃； T 1，T 2 —热流体的入口、出口温度，℃；t w 逆 —逆流时平均温度差，℃；ψ—温差校正系数，由于实验用列管换热器采用单管程单壳程所以ψ=1。
管内换热面积： Lo d n S o o π= （4）式中：d O —内管管外径，m ；L O —传热管测量段的实际长度，m 。
由热量衡算式：)(12t t Cp W Q m m i -= （5）其中质量流量由下式求得：3600mm m V W ρ=（6） 式中： m V —冷流体在管内的平均体积流量，m 3 / h ； m Cp —冷流体的定压比热，kJ / (kg ·℃)； m ρ—冷流体的密度，kg /m 3。
列管式换热器设计说明书
摘要：列管式换热器属于间壁式换热器，冷热流体通过换热管壁进行热量的交换。
参照任务书的任务量,需设计年冷却15000吨乙醇的列管式换热器，设计时先确定流体流程，壳程走乙醇，其进、出口温度都为80℃，相变放出潜热，井水走管程冷却乙醇，进口温度为32℃，出口温度为40℃。
再进行热量衡算、传热系数校核，初选冷凝器的型号，然后通过进行设备强度校核等一系列的计算和选型，最终确定的设计方案为固定管板式换热器，所选用型号为BEM400-2.5-30-9/25-2 Ⅰ，换热器壳径为400mm，总换热面积为27.79m2,管程为2，管子总根数为60，管长6000 mm,管束为正三角排列，两端封头选取标准椭圆封头。
关键词：列管式换热器，乙醇，水，温度，固定管板式。
Abstract:The tube type heat exchanger is a dividing wall type heat exchanger, fluids with different temperatures exchange heat by means of tube wall’s heat transfer.According to the assignment, A tube type heat exchanger which has a process capacity of .⨯41510t/a is needed. The ethanol flow in the shell,the temperature in the entrance and exits is 80℃.The water which cool the ethanol flow in tubes, the inlet and outlet temperatures are 32℃and 40℃.Then by taking series calculating to confirm the module of the heat exchanger . After the design of intensity designing and a series calculating and choosing , the last result of our design is the fasten-board heat exchanger. The style of the heat exchangeis9BEM400 2.530 225Ⅰ----, and the diameter of the receiver is400mm ,The area of the heat exchange is 27.79 m2, The heat-exchanger in cludes two tube passes,one shell passes and 60 tubes.And the length of tubes is 6000mm . Tubes are ranked of the shape of triangle ，the envelops are oval-shaped.目录1前言 (3)2设计条件 (3)3设计方案的确定 (3)3.1设计原则 (3)3.2结构初选 (4)4列管式换热器的设计计算 (10)4.1列管式换热器型号的初选 (10)4.2核算总传热系数： (13)5列管式换热器的初步计算及选型 (15)5.1试算并初选换热器规格 (15)5.2设计校核 (19)6设备尺寸的确定及强度校核 (22)6.1计算圆筒厚度 (22)6.2封头设计 (23)6.3拉杆定距管尺寸 (24)6.4管板 (25)6.5容器法兰 (26)6.6接管与接管补强 (27)6.7管箱的计算 (33)6.8折流挡板 (33)6.9焊接方式 (34)6.10支座 (34)6.11辅助设备 (38)7设计结果概要 (39)8课程设计心得 (40)9参考文献 (42)1前言艰辛知人生，实践长才干。
安装列管换热器的使用说明书1
列管换热器一、概述列管换热器是一种高效换热器。
它主要由传热板、定距柱、连接管、头盖及衬垫等部件组成。
两块厚约2.5～6mm的金属板卷成一对同心圆的螺旋形流道，流道始于中心，终于边缘。
中心处用隔板将两边流体隔开，甲、乙两流体在金属板两边的流道内逆流流动而实现了热交换。
本公司目前生产全逆流式结构的列管换热器。
二、列管换热器的工作特点和应用列管换热器的性能类似于板式换热器。
但也有其独特之处，其主要优点为：1、传热效率高。
列管换热器内介质螺旋型流动的离心力能增强湍流。
据实验，当Re=1400～1800时就能形成湍流，且因流阻较管壳式小而使流速可以提高，结果使传热系数K可提高至2.5倍。
此外，全逆流列管换热器的传热平均温差最大，这有助于提高传热效率。
2、结构紧凑，不用管材。
由于板型传热面的面积大，单位体积传热面可达44-100m2/m3，约为管壳式换热器的2～3倍，加之传热系数和平均温差都大，这就必然导致结构的紧凑和轻巧。
3、不易污塞。
由于单流道、高流速、污垢不易沉积，一旦有所沉积使流道截面减小随即导致流速增高，从而加强了对污塞物的冲刷作用。
这种“自洁”作用，管壳式换热器是没有的。
据统计显示，列管污塞的速率只及管壳式的十分之一。
4、能有效利用低温热源，精密控制温度。
由开双螺旋流道能较完全地形成逆流传热且流道较长，有助于降低换热器设计所允许的（两种介质之间）有利于连续均匀地换热或升降温度。
这就为利用一些低温热源（如地下热源）或精密控制介质温度提供了有利条件，从经验数据知道，板式和列管换热器的介质温差是最低的。
5、流阻较小。
试验表明，与同样条件的管壳式换热器相比，列管换热器的流阻较小。
列管换热器相对于列管式换热器，也有其自身的不足之处。
在设计、制造和安装使用过程中需要注意掌握的有以下几个方面：承压能力受限。
这一点在安装使用当中，要求用户按铭牌上的设计参数使用，不可超压和超温工作；以保证其安全使用。
容量受限。
由于单流道流通能力较小。
列管式换热器操作
1.启动
6）冷热介质如含有大颗粒泥砂或其它杂物应先进行 过滤 7）根据进出口压力温度指示，将阀门开启到预定参 数，保持稳定操作。 板式换热器的操作压力：一般低于1500kPa， 最高也不超过2000kPa； 板式换热器的操作温度：一般对合成橡胶垫圈 不超过130º C，压缩石棉垫圈低于250º C
列管式换热器的操作过程
1. 检查准备 2. 开车
3. 传热操作 4. 停车
1. 检查准备
⑴ 水压试验 ⑵ 气密试验 ⑶ 检查仪表及阀门
水压试验
2.
开车
(1)开车生产时，先通 入冷流体，再缓慢 通入热流体
(2)在通入热流体之前， 应先排除积水和污 垢，排除空气和其 他不凝性气体
2.
开车
(3)提前过滤和清除流体中 的颗粒固体杂质和纤维质 (4)根据工艺要求调节冷流 体的流量、加热蒸汽的压 力，使之达到所需温度
3.停车
(2)先缓慢地关闭控制泵流速 的阀门，再停止泵运行 (3)按同样的程序进行另一侧 的操作。 (4)换热器停止运行几天以上 ，则应将它放空，或根据 所处介质情况，进行清洗 或干燥。
板式换热器清洗
注意的内容
1、操作过程中，压 力应稳定，避免 忽高忽低 2、在运行过程中， 发现外漏，应在 卸压状态下进行 补加压紧。
2.设备运转
1) 对流速的调整应缓慢进行 2）开车后，通常不需要对板式换热器进行连 续监视，但需要对流体的供给压力大小、 流体的温度、板片组的密封是否发生泄漏 进行定期检查。
3.停车
要使换热器停止运行， 或泵要停止运行，按 下列程序操作： (1)首先确认是否有操作 规程，即哪一侧先停 止运行。 缓慢切断高压流体， 再切断低压流体。
安全操要点
列管式换热器设计说明
第一章列管式换热器的设计1.1概述列管式换热器是一种较早发展起来的型式，设计资料和数据比较完善，目前在许多国家中已有系列化标准。
列管式换热器在换热效率，紧凑性和金属消耗量等方面不及其他新型换热器，但是它具有结构牢固，适应性大，材料范围广泛等独特优点，因而在各种换热器的竞争发展中得以继续应用下去。
目前仍是化工、石油和石油化工中换热器的主要类型，在高温高压和大型换热器中，仍占绝对优势。
例如在炼油厂中作为加热或冷却用的换热器、蒸馏操作中蒸馏釜（或再沸器）和冷凝器、化工厂中蒸发设备的加热室等，大都采用列管式换热器[3]。
1.2列管换热器型式的选择列管式换热器种类很多，目前广泛使用的按其温度差补偿结构来分，主要有以下几种：（1）固定管板式换热器：这类换热器的结构比较简单、紧凑，造价便宜，但管外不能机械清洗。
此种换热器管束连接在管板上，管板分别焊在外壳两端，并在其上连接有顶盖，顶盖和壳体装有流体进出口接管。
通常在管外装置一系列垂直于管束的挡板。
同时管子和管板与外壳的连接都是刚性的，而管内管外是两种不同温度的流体。
因此，当管壁与壳壁温度相差较大时，由于两者的热膨胀不同，产生了很大的温差应力，以致管子扭弯或使管子从管板上松脱，甚至毁坏整个换热器。
为了克服温差应力必须有温度补偿装置，一般在管壁与壳壁温度相差50℃以上时，为安全起见，换热器应有温差补偿装置。
（2）浮头换热器：换热器的一块管板用法兰与外壳相连接，另一块管板不与外壳连接，以便管子受热或冷却时可以自由伸缩，但在这块管板上来连接有一个顶盖，称之为“浮头”，所以这种换热器叫做浮头式换热器。
这种型式的优点为：管束可以拉出，以便清洗；管束的膨胀不受壳体的约束，因而当两种换热介质的温差大时，不会因管束与壳体的热膨胀量的不同而产生温差应力。
其缺点为结构复杂，造价高。
（3）填料函式换热器：这类换热器管束一端可以自由膨胀，结构与比浮头式简单，造价也比浮头式低。
但壳程内介质有外漏的可能，壳程终不应处理易挥发、易爆、易燃和有毒的介质。
化工原理课程设计列管式换热器
化工原理课程设计列管式换热器化工原理课程设计是化学工程学科的重要环节，其设计的目的是让学生在理论基础知识的基础上，能够熟练掌握工业化学反应装置和过程的设计方法，并能灵活运用各种装置和工艺条件来实现设备的最优化。
其中列管式换热器是常用于化工生产过程中的一种重要装置，本文将对其进行详细介绍。
一、列管式换热器的结构与原理列管式换热器是通过管壳型构造，由许多纵向的管子构成，管子两侧通过流体工质进行换热。
其主要结构包括壳体、管板、管束、进出口法兰等部分。
换热原理是将热量从高温的流体传给低温的流体，实现两种流体之间的热量交换。
二、列管式换热器的特点和应用列管式换热器具有结构简单、换热效率高、应用范围广、容易清洗维修等特点。
其在化工生产中广泛应用于热回收、冷却、加热等方面，如在石油、化工、冶金、食品、制药、造纸等行业的反应过程中都有重要的应用。
三、列管式换热器的设计方法在设计列管式换热器时，主要需考虑的参数有流体介质、流量、温度、压力等等，其中最核心的是确定热量传递系数与压降。
常用的设计方法有总热传系数法、等效径法、NTU法等。
其中总热传系数法是最常用的方法，其计算的公式为：1/U = 1/hi + Δx/k + Δy/ho其中U为总热传系数，hi、ho分别为热传分界面内的内、外热传系数，k为扩散系数（介质传热系数），Δx、Δy为介质的平均厚度与壁层厚度。
在设计时应根据具体情况选用合适的计算方法。
四、列管式换热器的操作和维护在使用列管式换热器时，应注意清洗维护工作。
由于该装置的结构特殊，应定期进行化学清洗，以避免沉积物和腐蚀物堵塞换热器内壁。
同时还应注意防止介质的过于浓缩，以免产生结晶、沉积、腐蚀等情况。
综上所述，列管式换热器是化工生产中不可缺少的一种装置，其结构特殊、应用范围广泛、换热效率高，并且容易维护操作，是值得研究和推广的一种装置。
在化工原理的课程设计中，学生能够通过对列管式换热器的深入理解和设计方案的完善，培养出创新思维和实际操作能力，为将来化工行业的发展奠定坚实的基础。
列管式换热器(设计举例)
三、平均传热温差
平均传热温差是换热器的传热推动力。其值不但和流体的进出口温度有关，而且还与换 热器内两种流体的流型有关。对于列管式换热器，常见的流型有三种：并流，逆流，和折流
对于并流和逆流，平均传热温差均可用换热器两端流体温度的对数平均温差表示， 即：
《列管式换热器》
t m t1 t 2 t ln 1 t 2
R
热流体的温降 T1 T2 冷流体的温升 t 2 t1 t t 冷流体的温升 1 2 两流体最初温差 T1 T2
(1—13 a )
P
式中
(1—13 b )
T1、T2 — 热流体进、出口温度， ℃； t1、t 2 — 冷流体进、出口温度， ℃.
《列管式换热器》
第- 称为管心距。管心距的大小主要与传热管和管板的连接方式有 关，此外还要考虑到管板强度和清洗管外表面时所需的空间。 传热管和管板的连接方法有胀接和焊接两种，当采用胀接法时，采用过小的管心距，常 会造成管板变形，而采用焊接法时，管心距过小，也很难保证焊接质量，因此管心距应有一 定的数值范围。一般情况下，胀接时，取管心距 t 1.3～1.5d 0 ；焊接时，取 t 1.25d 0 ( d 0
共 37页
一般要求 t 的值不得低于 0.8，若低于此值，当换热器的操作条件略有变化时， t 的 变化较大，使得操作极不稳定。 t 小于 0.8 的原因在于多管程换热器内出现温度交差或温 度逼近。在这种情况下，应考虑采用多壳程结构的换热器或多台换热器串联来解决。所需的 壳程数或串联的换热器的台数可按下述方法确定： 首先，在坐标纸上作 Q ～ T 和 Q ～ t 线，由热衡算方程知，若两流体的热容量流率不变则
《列管式换热器》
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目录一、设计任务 (2)二、概述与设计方案简介 (3)2.1 概述 (3)2.2设计方案简介 (3)2.2.1 换热器类型的选择 (3)2.2.2流径的选择 (5)2.2.3流速的选择 (5)2.2.4材质的选择 (6)2.2.5管程结构 (6)2.2.6 换热器流体相对流动形式 (6)三、工艺及设备设计计算 (7)3.1确定设计方案 (7)3.2确定物性数据 (7)3.3计算总传热系数 (7)3.4计算换热面积 (8)3.5工艺尺寸计算 (8)3.6换热器核算 (10)3.6.1传热面积校核 (10)3.6.2．换热器压降的核算 (11)四、辅助设备的计算及选型 (12)4.1拉杆规格 (12)4.2接管 (12)五、换热器结果总汇表 (13)六、设计评述 (13)七、参考资料 (14)八、主要符号说明 (14)九、致 (15)一、设计任务二、概述与设计方案简介2.1 概述在工业生产中用于实现物料间热量传递的设备称为换热设备，即换热器。
换热器是化工、动力、食品及其他许多部门中广泛采用的一种通用设备。
换热器的种类很多，根据其热量传递的方法的不同，可以分为3种形式，即间壁式、直接接触式、蓄热式。
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。
工业上最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，能承受高温高压，换热表面清洗方便，制造工艺成熟，选材围广泛，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。
使用最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。
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。
2.2设计方案简介2.2.1 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.固定管板式换热器这类换热器如图1-1所示。
固定管办事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，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；管束最程管间距大，壳程易短路；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；管束可以从壳体抽搐，便与管管间的清洗。
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的结构如图1-4所示。
其特点是管板只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；管束可以从壳体抽出，管管间均能进行清洗，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。
按照设计任务书的要求，冷流体流体果汁入口温度36℃，出口温度72℃，热流体是水，入口温度95℃，出口70℃，壳壁与管壁温差较大，基于这些要求，应选择填料函式换热器，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；管束可以从壳体抽出，管管间均能进行清洗，维修方便。
2.2.2流径的选择在具体设计时考虑到尽量提高两侧传热系数较小的一个，使传热面两侧传热系数接近；在运行温度较高的换热器中，应尽量减少热量损失，而对于一些制冷装置，应尽量减少其冷量损失；管、壳程的决定应做到便于清洗除垢和修理，以保证运行的可靠性。
参考标准：（1）不洁净和易结垢的流体宜走管程，因管清洗方便；（2）腐蚀性流体宜走管程，以免管束和壳体同时受腐蚀，且清洗、检修方便；（3）压强高的流体宜走管程，以免壳体同时受压；（4）有毒流体宜走管程，使泄漏机会减少；（5）被冷却的流体宜走壳程，便于散热，增强冷却效果；（7）流量小或粘度大的流体宜走壳程，因折流档板的作用可使在低雷诺数（Re＞100）下即可达到湍流，但也可在管采用多管程；（6）需要提高流速以增大其对流传热系数的流体宜走管，因管程流通面积常小于壳程，且可采用多管程以增大流速。
（7）粘度大的液体或流量较小的流体，宜走管间，因流体在有折流挡板的壳程流动时，由于流速和流向的不断改变，在低Re(Re>100)下即可达到湍流，以提高对流传热系数。
综合以上标准，本次设计为果汁走壳程，水走管程。
2.2.3流速的选择由于增加流体在换热器中的流速，将加大对流传热系数，减少污垢在管子表面上沉积的可能性，即降低了污垢热阻，使总传热系数增大，从而可减小换热器的传热面积。
但是流速增加，又使流体阻力增大，动力消耗就增多。
故拟取流速为0.5m/s。
2.2.4材质的选择列管换热器的材料应根据操作压强、温度及流体的腐蚀性等来选用。
在高温下一般材料的机械性能及耐腐蚀性能要下降。
同时具有耐热性、高强度及耐腐蚀性的材料是很少的。
目前常用的金属材料有碳钢、不锈钢、低合金钢、铜和铝等；非金属材料有石墨、聚四氟乙烯和玻璃等。
根据实际需要，可以选择使用不锈钢材料。
2.2.5管程结构换热管管板上的排列方式有正方形直列、正方形错列、三角形直列、三角形错列和同心圆排列，如下图所示。
(a) 正方形直列（b）正方形错列(c) 三角形直列（d）三角形错列（e）同心圆排列正三角形排列结构紧凑；正方形排列便于机械清洗。
对于多管程换热器，常采用组合排列方式。
每程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。
管板的作用是将受热管束连接在一起，并将管程和壳程的流体分隔开来。
管板与管子的连接可胀接或焊接。
2.2.6 换热器流体相对流动形式换热器中流体的相对流向一般有顺流和逆流两种。
顺流时，入口处两流体的温差最大，并沿传热表面逐渐减小，至出口处温差为最小。
逆流时，沿传热表面两流体的温差分布较均匀。
在冷、热流体的进出口温度一定的条件下，当两种流体都无相变时，以逆流的平均温差最大顺流最小。
在完成同样传热量的条件下，采用逆流可使平均温差增大，换热器的传热面积减小；若传热面积不变，采用逆流时可使加热或冷却流体的消耗量降低。
前者可节省设备费，后者可节省操作费，故在设计或生产使用中应尽量采用逆流换热。
本次设计采用逆流的流动方式。
三、工艺及设备设计计算3.1确定设计方案3.1.1．换热器类型：填料函式换热器3.1.2．流体流动形式两流体的温度变化情况：热流体进口温度：95℃，出口温度：70℃；冷流体进口温度：36℃，出口温度：72℃。
为了增大平均温差，节省操作费用，本次设计采用逆流的流动方式。
3.1.3．管程安排考虑到水较易结垢，若其流速太低，将会加快污垢增长速度，使换热器的热流量下，所以使水走管程，果汁走壳程；由于果汁有弱酸性，又因不锈钢管较碳钢管有较好的抗酸腐蚀性，故选用mm 225⨯Φ的不锈钢管。
3.2确定物性数据定型温度：对于一般液体和水等低黏度流体，其定性温度可取流体进、出口温度的平均值。
故壳程果汁的定性温度为 ℃5427236T =+=管程流体的定性温度为 t=℃.58227095=+ 果汁在50℃下有关物性数据如下：30/1030m kg =ρ ；C kg J C p ︒⋅=/31830C m W ︒⋅=/8.500λ；S P 10.8130⋅⨯=-a μ水在80℃下有关物性数据：3/.8971m kg =ρ ；C kg J C p ︒⋅=/4195C m W ︒⋅=/674.0λ；S P 100.3553⋅⨯=-a μ3.3计算总传热系数3.3.1．热流量Kw h KJ kg h kg 49.95/103.44C 36)-(72C 3.183KJ//3000T C W Q 5P00T =⨯=︒⨯︒⋅⨯=∆=3.3.2平均传热温差 ∵221<∆∆t t ∴℃5.2822334221=+=∆+∆=∆t t t m 3.3.3水用量h kg W /328070)-(954.195103.44T C Q 5P T =⨯⨯=∆=3.3.4总传热系数K ①管程传热系数2874310355.08.9715.0021.0Re 3=⨯⨯⨯==-μρdu >4000(湍流区) 对流传热系数： ②壳程传热膜系数：假设14000=α 查[2]附图9得：管外污垢热阻C 00344.00R 20︒⋅=m 管污垢热阻C 00172.00R 2︒⋅=m i不锈钢热导率C /142︒⋅=m w λ C /5571400100172.00229.001425.0002.0021.0025.0000344.0021.00345425.00111300000︒⋅=+++⨯⨯+⨯+⨯=++++=m w R d bd d d R d d K m i i i i αλα3.4计算换热面积2m T 02.65.2855795490T K Q S'm =⨯=∆=考虑15%的面积裕度：263.6'15.1S m S == 3.5工艺尺寸计算3.5.1．管径和流速：取mm 225⨯Φ的不锈钢管 流速u=0.5m/s3.5.2.管程数和传热管数：依据传热管径和流速确定单程传热管数642.55.0021.0785.0)8.9713600/(3280422≈=⨯⨯⨯==u d q n i vs π（根） 按单管程计算，所需的传热管长度为：传热管长：m n d s 7.146025.014.393.6S L 0=⨯⨯==π 按单程管设计，传热管过长，宜采用多管程结构。