循环水冷却器设计
循环水冷却器设计
循环水冷却器设计循环水冷却器是一种常用的热交换设备，用于将过热的水或其他液体冷却至一定温度，以保持设备的正常运行温度。
它由水箱、循环泵、换热器和其他配管及控制装置组成。
设计循环水冷却器需要考虑多个因素，包括制冷负荷、温度要求、冷却介质、材料选择、循环水流量、泵的选择及系统布局等。
下面将详细介绍循环水冷却器的设计要点。
首先，设计循环水冷却器需要明确制冷负荷。
制冷负荷是指待冷却液体需要散热的总能量。
根据制冷负荷计算冷却器的面积和换热器的尺寸，以确保足够的散热面积满足散热需求。
其次，确定冷却介质和温度要求。
不同的工艺过程所需的冷却介质和温度要求不同，因此在设计循环水冷却器时需要明确这些参数。
冷却介质可以是水、油、气体等，每种介质都有不同的物性参数，包括热容量、导热系数等，这些参数将直接影响到冷却器的设计和工作效果。
温度要求是指待冷却液体的出口温度，必须确保循环水冷却器能够将待冷却液体冷却至所需的温度。
其三，选择合适的换热器材料。
换热器是循环水冷却器的核心部件，直接参与散热过程。
因此，换热器材料的选择非常重要。
一般来说，常用的换热器材料有不锈钢、钛合金、铜等。
根据冷却介质的特性和工艺要求，选择合适的材料以提供优秀的导热性能和耐腐蚀能力。
其四，确定循环水流量和泵的选择。
循环水流量是冷却器设计过程中的另一个重要参数。
通常根据制冷负荷和冷却介质的流速来确定合适的流量范围。
泵的选择应根据循环水流量和散热系统的阻力来进行，确保循环水能够稳定地流动并提供足够的冷却效果。
最后，设计循环水冷却器的系统布局。
系统布局是指循环水冷却器的部件安装和管道连接方式。
在设计过程中，应考虑到设备的布局及周围环境，确保各部件的正常运行和维护。
另外，还需要合理规划冷却器的进出口位置，以便更好地实现冷却效果。
综上所述，设计循环水冷却器需要从制冷负荷、温度要求、冷却介质、材料选择、循环水流量、泵的选择及系统布局等多个方面进行综合考虑。
正确合理地设计循环水冷却器将能够提供稳定有效的散热效果，确保设备运行在正常温度范围内。
制药厂循环冷却水处理系统设计方案
简介：根据抗生素企业冷却水系统的特点和工艺条件，结合XXX市水质特点，筛选出适合其运行条件的水处理配方方案，投入运行后收到了很好的效果，各项指标均达到了设计规范的要求。
关键字：循环水处理缓蚀剂杀菌剂循环冷却水的水质稳定处理技术的发展在我国起步较晚，70年代初，我国引进十三套大化肥的同时引进了循环冷却水处理技术，它的优越性和带来的经济效益很快被人们公认，并由化工行业迅速推广到石化、医药、热电等其它行业。
特别是80年代后期，循环冷却水处理技术得到了突飞猛进的发展，应用范围越来越广泛。
我厂生产抗生素，年用水量达3 000万t以上，是XXX市第一用水大户。
在目前水资源十分紧张的情况下，将占全厂用水量80%以上的冷却水改为循环冷却水是非常必要和势在必行的，循环冷却水处理技术的发展，为循环水的安全稳定运行提供了可靠的保证。
1我厂循环冷却水系统的特点1)换热设备多、情况复杂、材质多样。
我厂循环水系统换热设备约300多台，材质包括碳钢、不锈钢、紫铜和黄铜，而且换热介质温度差别大，又分布在不同区域，有的高达200 ℃，有的只有二十几度，这样给水处理运行带来一定的困难。
2)抗生素药厂本身条件的影响。
我厂是利用微生物发酵来生产抗生素的企业，生产工艺本身就是对微生物进行培养，由于换热设备多，设备的泄漏是避免不了的。
另外，在抗生素生产的某些工艺中使用大量挥发性有机物，这些有机物弥漫在空气中，通过凉水塔与循环水接触而溶解在水中，为循环水中微生物的生长提供了丰富的养料。
3)环境因素的影响。
气候干燥，春秋季风沙大，加上离热电厂很近，空气中灰尘含量很高，这些灰尘在凉水塔中进行热交换时，空气中80%以上的灰尘进入到循环水中，使水的浊度升高，含泥量增加。
4)补充水的影响。
我厂采用地下水作循环水的补充水，水的硬度和碱度均较大，离子含量高。
2循环冷却水处理配方的确定首先，我们对补充水的情况进行了全面的分析，化验，其结果为Ca2＋90.18 mg/L，Mg2＋22.89 mg/L，K＋1.31 mg/L，Na＋24.72 mg/L，HCO3－257.60 mg/L，pH 7.96，Cl－41.36 mg/L，SO42－62.02 mg/L，NO3－21.58 mg/L，F－0.41 mg/L，SiO211.73 mg/L，游离CO25.6 mg/L。
通用循环水冷却器延时关闭控制联动电路设计
维普资讯 ｔ ａ ａ ｅ ｅ ｔ ｎ ｎｄ ｓｆ ｌＷ ｔ ｒＴｒ ａ ｍｅ ｔ ｉ
Ｓｅ ｐ．， ００ ２ ２
Ｖｏ ． ２ １ ２ Ｎｏ ９ ．
第２ ２卷 第 ９期
通 用循 环 水 冷 却 器 延 时 关 闭控 制 联 动 电路 设 计
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郭 新 勇 陈 丹 云 赵 全 利 张 经 纬 杨 建 军 ， ， ， ，
（ ． 南 大 学 润 滑 与 功 能 材 料 重 点 实验 室 ， 南 开 封 １河 河 ２ 河 南 大 学 化 学化 工 学 院 ， 南 开封 ． 河 ４ ５０ ； ７ ０ １ ４ ５０ ） ７ ０ １
工业循环冷却水系统设计研究
工业循环冷却水系统设计研究发表时间：2020-09-29T14:52:05.130Z 来源：《城镇建设》2020年18期作者：张大鹏[导读] 循环冷却水系统是现阶段工业生产中常用的设备冷却方式张大鹏大连重工机电设备成套有限公司 ?辽宁大连 116023摘要：循环冷却水系统是现阶段工业生产中常用的设备冷却方式，具有较高的冷却效率。
本文重点是如何从冷水塔选型，冬季防冻和管路设计等多个方面，提升工业循环冷却水系统设计的科学性。
关键字：工业应用，循环冷却水系统，主要设备与节能，管路设计随着中国制造2025战略的逐步实施，我国科技产业和制造业呈现不断加快发展的态势，在此过程中，如何在工业领域提升能源利用效率，成为一大研究热点。
在工业生产中需要大量的能源供给，在设备运行过程中，随着时间的推移，散热量会逐渐增加，为保持设备的正常运行，需要配置相应的冷却系统对设备进行降温。
循环冷却水系统是现阶段效率越高，应用最广的冷却系统之一。
1工业循环冷却水系统工艺需求传统循环冷却水都是从室外的冷却塔中取用，而冷却塔所提供的冷却水温度是很难控制的，其水温会受到项目所在地干湿球温度等气候因素影响，冷却塔的出水温度与大气干球温度的温差一般都在4 ℃左右可以实现。
2 循环冷却水系统存在问题分析调研发现，现阶段的工业循环冷却水系统主要存在以下几个问题，（1）冷却水温控制不力，无法达到工艺需求；（2）如使用折中控制方案，会导致冷却水排放标准变化，无法达到直接排放要求，造成大量的冷却水浪费。
如果使用闭式冷却塔，可在提高冷却水利用率和保证水质两方面达到平衡，降低能源消耗；（3）部分地区在冷却水系统设备选型中存在不科学不适应的情况，需根据实际应用需求改善设备型号；（4）工业生产的冬季休息时期，循环冷却水系统可能存在温度过低的冻裂风险，建议配置相应的超低温供热系统，降低冻裂风险。
3 工业循环冷却水系统设计分析3.1冷却塔选型分析在工业循环冷却水系统的冷却塔选型中，应注意以下几个方面，（1）冷却塔运行稳定。
循环冷却水系统
循环冷却水系统发电厂中有许多转动机械因轴承摩擦而产生大量热量，各种电动机和变压器运行因存在铁损和铜损也会产生大量的热量。
这些热量如果不能及时排出，积聚在设备内部，将会引起设备超温甚至损坏。
为确保设备的安全运行，电厂中需要完备的循环冷却水系统，对这些设备进行冷却。
根据各设备（轴承、冷却器等）对冷却水量、水质和水温的不同要求，主厂房设备冷却水采用开式、闭式两套系统。
开式循环冷却水系统从循环水进水管接出，直接利用循环水，减少厂用电和节约用水，闭式循环冷却水系统有效节约了用水量。
开式循环冷却水系统是用循环水直接去冷却一些对水质要求较低、水温要求较严而用水量大的设备，如汽轮机润滑油冷却器等。
闭式循环冷却水系统则是用洁净的凝结水作为冷却介质，去冷却一些用水量较小、对温度要求不严格但对水质要求较高的设备，如取样冷却器。
在闭式系统中，凝结水在各个冷却器中吸热后利用开式循环冷却水进行冷却，然后循环使用。
一般，闭式系统的水温比开式循环水的温度高4～5℃。
开式和闭式循环水系统的关系可见图4-12。
一、开式循环冷却水系统1．系统概述该系统向一些需要冷却水流量高、对水质要求不太高的设备提高冷却水，开式循环冷却水系统的供水取自凝汽器循环水进水管，其主要用户有：闭式水热交换器、凝泵电机冷却器、凝泵电机轴承油冷器、小机冷油器、主机冷油器、电泵工作油及润滑油冷却器、电泵电机空冷器、发电机氢冷器、发电机空侧密封油冷却器、发电机空侧密封油冷却器、真空泵冷却器、磨煤机冷却水、送风机油站、一次风机油站、空气预热器等等设备供冷却用水。
回水到循环水出水管道。
各冷却设备的台数和具体用水量参见表3-4。
表3-4 开式循环冷却水系统设备用水明细图4-12 循环冷却水系统示意图2．系统组成本机组的开式循环冷却水系统供水系统型式：二次循环冷却。
运行方式为：闭式。
系统包括两台100％容量的开式循环冷却水泵、各冷却器及其管道和附件。
3．开式循环冷却水泵本工程每台机组设置2台开式循环冷却水泵，1用 1 备，2台机组共设计4台开式循环冷却水泵；开式循环冷却水泵输送介质（地表水）取自循环水泵出口管路。
湖北水冷高精度循环水冷却器技术参数
湖北水冷高精度循环水冷却器技术参数一、背景介绍湖北水冷高精度循环水冷却器是一种利用水作为冷却介质的高精度循环水冷却器，广泛应用于电子、机械、化工等行业中的设备散热和温控。
二、技术参数1. 循环水流量：1L/min-10L/min2. 制冷功率：100W-5000W3. 冷却温度范围：5℃-35℃4. 控制精度：±0.1℃5. 压力范围：0.1MPa-0.6MPa6. 电源要求：AC220V/50Hz三、主要组成部分及功能介绍1. 循环泵：负责将水从水箱中抽出并送到散热设备，保证循环流量和压力稳定。
2. 水箱：存储循环水，保证系统运行时水源充足。
3. 管路系统：将循环泵抽出的水送到散热设备，再将加热后的水送回水箱。
4. 加热系统：通过加热器对循环水进行加热，保证输出温度稳定。
5. 控制系统：通过控制器对循环水的温度、流量、压力等参数进行监控和调节，保证系统稳定运行。
四、优势与应用场景1. 优势：（1）采用水作为冷却介质，具有高效散热和温度稳定的特点；（2）控制精度高，能够满足对温度精度要求较高的设备；（3）体积小巧，易于安装和移动；（4）可广泛应用于电子、机械、化工等行业中的设备散热和温控。
2. 应用场景：湖北水冷高精度循环水冷却器适用于需要进行设备散热和温控的场合，如激光切割机、数控机床、半导体制造设备等。
五、维护与保养1. 每年至少进行一次清洗水箱和管路系统，保证循环水清洁；2. 定期检查循环泵是否正常运转，如发现异常及时更换或维修；3. 定期检查加热器是否正常加热，如发现异常及时更换或维修；4. 定期检查控制系统是否正常运行，如发现异常及时更换或维修；5. 定期更换循环水，保证水质清洁。
六、总结湖北水冷高精度循环水冷却器是一种高效、稳定的设备散热和温控设备，具有控制精度高、体积小巧等优点。
在电子、机械、化工等行业中广泛应用，并且需要定期进行维护与保养。
化工原理甲醇冷却器设计
设计题目：甲醇冷凝冷却器的设计系别专业：学生姓名: 学号:起迄日期: 2015年06 月 03日~ 2015年06 月 13 日指导教师:化工原理课程设计任务书化工原理课程设计任务书课程设计说明书设计名称化工原理课程设计2015 年 6 月 3 日化工原理课程设计说明书目录（一）课程设计的任务和要求：设计方案 (1)（二）对课程设计成果的要求：图表 (2)（三）主要参考文献 (2)（四）课程设计工作计划进度 (2)（五）设计计算过程...................................................5~11 （六）计算结果列表 (12)1、设计题目甲醇冷凝冷却器的设计2、设计任务及操作条件处理能力10600kg/h甲醇。
设备形式列管式换热器操作条件①甲醇：入口温度64℃，出口温度50℃，压力为常压。
②冷却介质：循环水，入口温度30℃，出口温度40℃，压力为0.3MPa。
③允许压降：不大于105 Pa。
④每年按330天计，每天24小时连续运作。
3、 设计要求选择适宜的列管式换热器并进行核算。
设 计 方 案1．确定设计方案（1）选择换热器的类型两流体温度变化情况：热流体进口温度64℃，出口温度50℃冷流体。
冷流体进口温度30℃，出口温度40℃。
从两流体温度来看，换热器的管壁温度和壳体壁温之差不会很大，因此初步确定选用列管式换热器。
（2）流动空间及流速的确定由于循环冷却水易结垢，为便于清洗，应使冷却水走管程，甲醇走壳程。
另外，这样的选择可以使甲醇通过壳体壁面向空气中散热，提高冷却效果。
同时，在此选择逆流。
选用φ25mm ×2.5mm 的碳钢管，管内流速取u i = 0.5m/s 。
2、确定物性数据定性温度：可取流体进出口温度的平均值。
壳程甲醇的定性温度为：6450572+T ==℃管程循环水的定性温度为：℃＝＋＝3524030t根据定性温度，分别查取壳程和管程流体的有关物性数据。
循环水冷却器设计
循环水冷却器设计[摘要]：传热过程是化工生产过程中存在的及其普遍的过程，实现这一过程的换热设备种类繁多，是不可缺少的工艺设备之一。
由于使用条件不同，换热设备可以有各种各样的型式和结构。
其中以管壳式换热器应用更为广泛。
现在，它被当作一种传统的标准换热设备在很多工业部门中大量使用，尤其在化工、石油、能源设备等部门所使用的换热设备中仍处于主导地位。
循环水冷却器是换热设备中的一种，是企业生产中的重要设备。
它的作用是通过温度相对较低的水来把其他设备所产生的热量带走，从而使设备部分的温度保持在一个生产所需要的水平，使设备正常工作。
因此，循环水冷却器的设计对企业的生产是很重要的，它很可能影响企业的经济损失，对其的设计具有很强的实际意义。
本设计是对管壳式换热器中固定管板式换热器的研究。
固定管板式换热器属于管壳式换热器的一种，是利用间壁使高温流体和低温流体进行对流传热从而实现物料间的热量传递。
在本设计中以GB 150-2011《压力容器》、GB 151-1999《管壳式换热器》等标准和《固定式压力容器安全技术监察规程》为依据，并参考《换热器设计手册》，首先通过方案的论证，确定物料的物性参数，再结合工作条件，选定换热器的形式。
根据设计任务，完成对换热面积、总换热系数等工艺参数的确定，同时进行换热面积、壁温和压力降的核算。
再根据工艺参数进行机械设计，机械设计主要包括对筒体、管箱、管板、折流板、封头、换热管、鞍座及其它零部件，如拉杆、定距管等的计算和选型等，并进行必要的强度核算，最后运用AutoCAD绘制固定管板式换热器的装配图及零部件图，并编写说明书。
[关键词]：换热器、换热面积、管板、换热管。
Circulating water cooler design[Abstract]:The heat transfer process is the chemical production process of existence and its general process, heat equipment for this process is various, is one of the indispensable process equipment. Due to the use of different conditions,heat exchange equipment can have various types and structure. The tubular heat exchanger applied more widely. Now, it is regarded as a kind of traditional standard heat exchange equipment widely used in many industrial departments, especially used in chemical, petroleum, energy equipment department.Heat transfer equipment is still in a dominant position.Circulating water cooler is a change of thermal equipment, is the important equipment in the production. It is the role of the relatively low temperature water to take away the heat generated by the other device, so as to make part of the temperature is maintained at the required a production level, so that the normal operation of the equipment. Therefore, the production design of circulating water cooler of enterprise is very important, it is likely to affect the economic losses of enterprises, which is of great practical significance to the design.This design is for the study of fixed tube plate heat exchanger on the tube shell type. A fixed tube plate heat exchanger, belonging to the shell and tube heat exchanger, is the use of the high temperature fluid and wall temperature fluid of convective heat transfer and heat transfer between the material. In this design, the GB 150-2011 "," GB 151-1999 "pressure vessel shell and tube type heat exchanger" standards and "fixed pressure vessel safety technology supervision regulation" as the basis, and with reference to "Design Handbook" heat exchanger, the scheme is demonstrated, to determine the physical material parameters, combined with the working conditions, select the type of heat exchanger. According to the design task, determine the process parameters on the heat transfer area, the total heat transfer coefficient, and heat transfer area, wall temperature and pressure drop calculation. Then the mechanical design based on process parameters, mechanical designincluding the tube, tube box, tube plate, baffle, head, tube heat exchanger, saddle and other parts, such as the bar, fixed pitch pipe calculation and selection, and calculated the strength necessary, finally using AutoCAD drawing fixed tube plate heat exchanger the assembly diagram and parts diagram, and writing a specification. [keyword]:heat exchanger,the heat transfer area,tube sheet,heat exchange tube.目录1 概述 (1)1.1 选题的根据和意义 (1)1.2 本设计的目的和要求 (2)1.3 国内外现状和发展趋势 (2)2 管壳式换热器的分类和选型 (3)2.1 分类 (3)2.2 选型 (6)3 换热器的工艺设计 (7)3.1 工艺计算 (7)3.1.1 流径选择 (7)3.1.2 确定物性参数 (7)3.1.3 热负荷及冷却水用量计算 (8)3.1.4 传热平均温度差的计算 (8)3.1.5 计算传热面积 (9)3.1.6 计算工艺结构尺寸 (9)3.2 换热器核算 (15)3.2.1 传热能力核算 (15)3.2.2 壁温核算 (18)3.2.3 换热器内流体的流动阻力 (19)3.3 换热器主要结构尺寸和计算结果 (22)4 换热器的机械设计 (23)4.1 计算筒体厚度 (23)4.1.1 筒体材料的选择 (23)4.1.2 筒体厚度 (23)4.2 计算管箱短节、封头厚度 (24)4.2.1 管箱的结构形式 (25)4.2.2 管箱结构尺寸 (25)4.2.3 管箱短节及封头厚度 (26)4.3 开孔补强的校核 (29)4.3.1 管箱短节开孔补强的校核 (29)4.3.2 筒体节开孔补强的校核 (31)4.3.3 排气口、排液口开孔补强的校核 (33)4.4 管板设计 (33)4.4.1 换热管与管板的连接 (34)4.4.2 管板与壳体的连接 (35)4.4.3 管板与管箱的连接 (37)4.4.4 管板材料 (37)4.4.5 管板计算的相关参数的确定 (38)4.4.6 计算法兰力矩 (40)4.4.7 管板计算的另一些相关参数的确定 (45)4.4.8 校核设计条件不同的组合工况 (47)4.5 换热管 (59)4.5.1 换热管的型式 (59)4.5.2 换热管的材料与质量等级 (60)4.5.3 管孔 (60)4.6 折流板 (60)4.6.1 材料的选取 (60)4.6.2 折流板的间隙 (60)4.6.3 折流板的厚度 (61)4.7 拉杆、定距管 (61)4.7.1 拉杆的结构形式 (61)4.7.2 拉杆直径、数量和尺寸 (61)4.7.3 拉杆与管板的连接结构 (62)4.8 防冲板和导流筒 (63)4.9 支座 (63)4.9.1 鞍式支座的结构特征 (63)4.9.2 支座反力的计算 (64)4.9.3 鞍座的型号及尺寸 (65)4.9.4 鞍座的布置 (65)4.10 接管 (66)4.10.1 接管的要求 (66)4.10.2 接管高度（伸出的高度）的确定 (66)4.10.3 接管位置最小尺寸 (67)4.10.4 接管尺寸 (68)4.10.5 管法兰的选择 (68)4.11 膨胀节 (70)4.11.1 膨胀节的作用 (71)4.11.2 设置膨胀节的条件 (71)5 换热器的制造与检验要求 (71)5.1 圆筒 (72)5.2 管箱 (73)5.3 换热管 (73)5.4 管板 (73)5.5 换热管与管板的连接 (73)5.6 折流板 (74)6 总结 (74)7 主要参考文献 (75)致谢语 (76)循环水冷却器设计1 概述使热量从热流体传递到冷流体的设备称为换热器。
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目录设计目录 (1)一设计任务书 (3)二物性参数的确定 (4)三设计方案的确定 (4)1选择换热器的类型 (4)2流程安排 (5)四估算传热面积 (5)1换热器的热负荷 (5)2平均传热温差 (6)3传热面积 (6)五工程结构尺寸 (7)1管径和管内的流速 (7)2管程数和传热管数 (7)3平均传热温差校正及壳程数 (7)4传热管排列和分程方法 (8)5管体内径 (8)6折流板 (8)7其它附件 (9)8接管 (9)六换热器的核算 (9)1传热能力的核算 (9)①管程传热膜系数 (9)②污垢热住和关闭热阻 (10)③壳程对流传热膜系数α (10)④总传热系数K (11)⑤传热面积裕度 (11)2换热器内流体的流动阻力 (12)校核①管程流体的阻力②壳程流体的阻力七换热器的主要工艺结构尺寸和计算结果表 (13)八设备参数的计算 (14)1壳体壁厚 (14)2接管法兰 (15)3设备法兰 (15)4封头管箱 (15)5设备法兰用垫片 (15)6管法兰用垫片 (16)7管板 (16)8支垫 (16)9设备参数总表 (16)九参考文献 (17)十学习体会与收获 (18)十一重要符号说明 (20)一.设计任务书化工原理课程设计任务书专业过程装备与控制工程班级姓名设计题目循环水冷却器设计设计条件1设备处理量74T/h2循环水入口温度55 摄氏度出口温度40摄氏度3冷却水入口温度20 摄氏度出口温度40摄氏度4常压冷却热损失5%5两侧污垢的热阻0.00017(m2℃)/W6初设k= 900W/(m℃)设计要求1设计满足以上条件的换热器并写出设计说明2根据所选换热器患处设备装配图指导教师二计算物性参数1、定性温度下两流体的物性参数（1）循环水定性温度t m=47.5℃密度ρh=989.1kg/m3；比热容C ph=4.174kJ/(kg.℃导热系数λh=0.6443W/(m℃)粘度μh=0.0005Pa.s(2) 冷却水定性温度t m=25℃密度ρi=996.9kg/m3比热容C pi=4.179kJ/(kg.℃)导热系数λi=0.6083W/(m.℃)粘度μi=0.0009025Pa.s三设计方案的确立1.选择换热器类型：固定管板式换热器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，由于这种结构使壳侧清洗困难，所以壳程易用于不易结垢和清洁的流体。
当管束和壳体之间温差太大而产生不用的膨胀时，常会使管子与管板的借口脱开，从而发生介质的泄露。
为此常在外壳上焊一膨胀节，但它仅能减小而不能完全消除由于温差而产生的热应力，且在多程换热器中，这种方法不能照顾到管子的相对移动。
由此可见，固定管板式换热器比较适合用于温度不大或较大但壳程压力不高的场合，所以此设计易选用固定管板式换热器。
固定管板式换热器2.流程安排:由于是常温冷却，并且循环水相对比较洁净，所以选择循环水走管间,冷却水走管内，既有利于冷却水冷却效率，也可借助于外界温度加速循环水冷却。
四．估算传热面积1.换热器的热负荷：t c m Q pi i ∆==74000×4.174×（55-40）×95％=4.401×610kg/h=1222.5kw 2.平均传热温差（对流传热）：冷却水用量：h kg t c Q w i pi i /3.105312)2030(179.410401.46=-⨯⨯=∆=3.传热面积：2359.6042.22900105.1222m t K QS m =⨯⨯='∆= 考虑15%的面积裕度：28.6915.159.60m S =⨯=五. 工程结构尺寸C t t t m. 22.5 2 1 '= 2 ∆ + ∆ = ∆1.管径和管程流速：s m u i /2.15.225=⨯传热管，取管内流速选用φ2.管程数和传热管数依据传热管内径和流速确定单程管传热管数按单管程计算，传热总管长度为：m n d s 46.1178025.014.38.69S L =⨯⨯== π现在取传热管长m l 6=，则该换热器的管程数为：（管程）2646.11≈==l L N p传热管总跟数：N=78⨯2=156（根）3.平均传热温差校正及壳程数平均传热温差校正系数0.420-5520-30P 1.520-3040-55R ====按单壳程双管程结构，查表得：) ( 78 102 . 0 875 . 0 3600 9 . 996 / 3. 4 2 2 根 = ⨯ ⨯ ⨯ = u d V n i s π82.0t =∆ϕ平均传热温差：Cm m 38.1842.2282.0t t 't =⨯=∆=∆∆ϕ4.传热管排列和分程方法 采用组合排列法，即每程内均按正三角形排列，隔板两侧采用正方型排列，取管心距 1.25dt = 则t=1.25×25=31.25≈32（mm ）隔板两侧相邻管心距为：)(44mm a c =通过管束中心线的管数：)(1515619.119.1根===N n c5.壳体内径采用多管程结构，取管板利用率7.0=η，则壳体内径为： )(6.5017.0/1563205.1N1.05t D mm =⨯==η圆整可取：D=600（mm ）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经的25%，则切去的圆缺高度为：h=0.25×600=150（mm ）取折流板间距B=0.3D ，则B=0.3×600=180（mm ）取B=200（mm ） 折流板数：（块）折流板间距传热管长2912006001=-=-=B N7.附件：选取拉杆直径为12mm ，拉杆数量为4根，壳程入口应设置防冲挡板。
8.接管管程流体进出口接管：取接管内冷却水流速为：u=2m/s则接管内径：m u V d 137.0214.336009.996/3.10531244=⨯⨯⨯==π 壳程流体进出口接管：取接管内循环水流速为：u=2m/s则接管内径；m u V d 115.0214.336001.989/7400044=⨯⨯⨯==π 所以取标准管：壳程接管：5.4127⨯φ，管程接管：5.4146⨯φ。
六. 换热器的核算1.传热能力核算①管程传热膜系数：4.08.0Pr Re 23.0i i i d λα= 管程流速截面积：222295.0215602.0075.04m N N d S p t i i =⨯⨯=∙∙=π管程流体速度：s m u i /995.00295.09.99636003.105312=⨯=2196910903.09.996995.002.03=⨯⨯⨯=-e R2.66083.010903.010179.433=⨯⨯⨯=-r PC m W i ⋅=⨯⨯⨯=24.08.0/1.43172.62196902.06083.0023.0α②污垢热阻和管壁热阻污垢热阻：R si =0.00017 ( m 2℃)/WR so =0.00017 (m 2℃)/W管壁导热系数：C m W ⋅=/50λW C m R /00005.0500025.0 ⋅==ω③壳程对流传热膜系数：14.03155.000)(Pr Re 36.0wed μμλα=md e 020.0025.014.3)025.0785.0032.023(422=⨯⨯-⨯=m S 02625.0)032.0025.01(60.020.0=-⨯=sm u /792.002625.01.989360074000=⨯= 24178000648.01.989792.0020.0Re 0=⨯⨯=20.46443.010648.010174.4Pr 33=⨯⨯⨯=-粘度校正1)/(14.0≈w μμ)℃W /(m 3.481912.42417802.06443.036.023155.00=⨯⨯⨯⨯=α④总传热系数K ：C m W R d bd d d R d d K s i i si i i⋅=++÷⨯++⨯=++++=2/4.10693.4819100017.00225.050025.00025.0020.0025.000017.0020.01.4317025.0111αλα ⑤传热面积：2320.6238.184.1069105.1222m t K Q S m =⨯⨯=∆=实际传热面积：248.731566025.014.3mLN d S t p =⨯⨯⨯== π面积裕度：%14.18%10020.6220.6248.73%100=⨯-=⨯-=SS S H p2换热器内流动的流动阻力 ①管程流动阻力：pstiNN F P P P )(21∆+∆=∆∑1=s N 2=p N 5.1=t F2,22221u P u d l P i ρξρλ=∆⋅=∆由Re=21982,传热管相对粗糙度0.01/20=0.005，查莫狄 图得λi =0.033w/m ·o c μi =0.995m/s ρ=996.9kg/m 3, 所以△P 1=0.033×（6/0.02）×（0.9952×996.9/2)=4885.43Pa △P 2=ξρμ2/2=3×996.9×0.9952/2=1480.43PaPa P i58.1909725.1)43.148043.4885(=⨯⨯+=∆∑管程流动阻力在允许范围之内 。
②壳程阻力：Σ△P 0=（△P 1'+△P 2'）F t N s F t =1 N s =1流体经管束的阻力：△P1'=Fƒ0n c(N B+1)ρμ2/2F=0.5 ƒ0=5×24178-0.228=0.5007n c=15N B=29 μ0=0.792m/s△P0=0.5×0.5007×15×(29+1)×0.7922×989.1/2=34947.2Pa 流体经过折流板缺口的阻力损失：△P2=N B(3.5-2B/D)μ2ρ/2 B=0.20 D=0.60 △P2=29(3.5-2×0.2/0.6)×0.7922×989.1/2=25459.2Pa 总阻力损失：△P总=34947.9+25459.2=60407.1Pa壳程流动阻力在允许范围内。
七.换热器主要结构尺寸和计算结果表管程壳程流率kg/h 74000 1108680.6温度℃进/出20/30 55/40压力MPa <1.6 <1.6物性定性温度℃25℃47.5℃密度kg/m3996.9 989.1热容kJ/(kg.℃)40719 4.174 粘容Pa.s90.25×10-564.8×10-5导热系数60.83×10-564.43×10-5八.设备参数计算1. 壳体壁厚S ，c =PD i /2[&]tΦ-P=1.6×600/2×113×0.9-1.6=4.76mm C=1.24mm S c=S c ，+C=6mm2. 接管法兰W/(m ℃)普兰特数 6.32 3.74设 备 结构参数 型式固定管板式台数 1 壳体内径mm 600壳层数 1 管径 Φ25×2.5 管心距 32 管长 6000 管子排列 △ 管数目（根） 156折流板数 29 传热面积m 2 62.20 折流板距 200 管程数 2材质碳钢 接管壳程内径Φ127×4.5接管管程内径Φ146×4.5主要计算结果 管程 壳程 流速m/s 0.995 0.792 传热膜系数w/m 2·℃ 4317.1 4819.3 污垢热阻m 2·℃/w0.00017 0.00017 阻力损失 0.0190.025热负荷kw 1222.5 传热温差℃ 18.38传热系数w/m 2·℃1069.4 裕度18.14％Dg管子 平焊法兰 螺栓焊缝 d HSDD 1D 2fb d 重量（kg ） 数量 直径K H 125 133 4 235 200 178 3 10 18 1.98 8 M16 56 150 159 4.5 260 225 202 31218 2.62 8 M16562. 设备法兰Dg D D D D D b a a d 规格 数量 法兰重量 600 730 690 655 645 643 40 151323M202835.14.封头管箱封头：以外径为公称直径的椭圆形封头公称直径Dg 曲面高度h 1 直边高度h 2 内表面积F（m 2） 容积v （m 3） 600 150400.464 0.3965.设备法兰垫片（橡胶石棉板）公称直径Dg垫片内径d 公称压力F(m 2) 垫片外径D 600 615166556.管法兰用垫片法兰公称压力Mpa 介质温度密封面型式 垫片名称 材料 冷却水 ≤1.6 ≤60 光滑橡胶垫片 橡胶板 循环水≤1.6 ≤60光滑橡胶垫片橡胶板7. 管板管板厚度30，长度666，材料为16MnR。