4.列管式换热器的计算
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=845Pa
=(2537+845)×1×1.15
=5073Pa﹤10KPa
均符合要求，故所设Βιβλιοθήκη Baidu的换热器符合条件。
t=1.25×25=31.25≈32(mm)
横过管束中心线的管数
=1.19 =22根
采用多管程结构，取管板利用率η=0.7，则壳体内径为
=1.05×
=723mm
圆整可取D=800mm
4.4.5、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=0.25×800=200(mm)
故可取h=200(mm)
取折流板间距B=0.3D，则
B=0.3×800=240(mm),可取B为250mm。
折流板数
=6000/250-1=23块
折流板圆缺面水平装配。
4.4.6、接管
壳程流体进出口接管：取接管内油品流速为u=1.0m/s，则接管内径为
= )
=0.097m
取管内径为100mm
管程流体进出口接管：取接管内循环水流速u=1.5m/s
cpo=2.22KJ/(Kg?℃)
λo=0.14W/(m?℃)
循环冷却水在35℃下的物性数据：
ρi=994kg/m3
Cpi=4.08KJ/(kg.℃)
λi=0.626W/(m.℃)
μi=0.000725Pa.s
4.2、计算总传热系数：
mo=［（15.8×104）×103］/(300×24)=21944Kg/h
普兰特准数
粘度校正
a0=0.36×(0.140/0.02)×40620.55×11.34?×1=547W/(m2?℃)
管程流通截面积
Si=0.785×0.022×107=0.0336m2
管程体流速
ui=(119362/(3600×994))/0.0336=0.992m/s
Re=0.02×0.992×994/0.000725=27201.3
传热管总根数
N=107×3=321根
平均传热温差校正系数
按单壳程，双管程结构，温差校正系数应查有关图表。但R=10的点在图上难以读出，因而相应以1/R代替R，PR代替P，查同一直线，可得
4.4.4、传热管排列和分程方程方法
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。取管心距t=1.25do,则
该换热器的实际传热面积Sp
Sp=πd0L(N-nc)=3.14×0.025×6×(321-22)=140.8m2
该换热器的面积裕度为
=(140.8-115.7)/115.7
=21.69％
传热面积裕度合适，该换热器能够完成生产任务
管程流动阻力
Ft=1.4Ns=1Np=3
由Re=27201传热管相对粗糙度0.01/20=0.0005，查莫狄图得λf=0.032W/(m2?℃)流速u=0.992m/sρ=994kg/m3所以
四、列管式换热器的工艺计算
4.1、确定物性参数：
定性温度：可取流体进口温度的平均值
壳程油的定性温度为
T=(140+40)/2=90℃
管程流体的定性温度为
t=(30+40)/2=35℃
根据定性温度，分别查取壳程和管程流体的有关物性数据
煤油在定性温度下的物性数据：
ρo=825kg/m3
μo=7.15×10-4Pa?S
普兰特准数
ai=0.023×(0.626/0.02)×27201.30.8×4.730.4=4730.2W/(m2?℃)
查有关文献知
管外侧污垢热阻：
管内侧污垢热阻：
管壁热阻:查有关文献知碳钢在该条件下的热导率为λ=45W/(m.K)
=365.3
S=Q/(KΔt)=1353×103/(365.3×32)=115.7m2
则接管内径为
d2= =0.17m
取标准管径为170mm
4.5、换热器核算
壳程对流传热系数对圆缺形折流板，可采用克恩公式
当量直径，由正三角形排列得
= = =0.020（m）
壳程流通截面积
=0.24×0.8× =0.042m
壳程流体及雷诺数为
u0= m/s
Re0=0.02×0.176×825/0.000715=4062m/s
依据传热管内径和流速确定单程传热管数
=(119362/(994×3600)
0.785×0.022×1
=106.2≈107根
按单程管计算，所需的传热管长度为
=128.7/(3.14×0.025×107)=15.32m
按单程管设计，传热管过长，宜采用多管程结构。现取传热管长L=6m,则该换热管程数为
=15.32/6=2.6≈3管程
△P1=0.032×(6/0.02)×((0.9922×994)/2)=4733Pa
△P2=3×994×0.9922/2=1479Pa
ΣΔPi=(4733+1479)×1.4×3×1=26091Pa﹤105Pa
管程流动阻力在允许的范围之内
壳程流动阻力
Ns=1Fs=1.15
流体流经管束的阻力
F=0.5
壳程传热系数：假设壳程的传热系数
污垢热阻
管壁的导热系数λ=45W/﹙m.℃﹚
则总传热系数K为：
4.3、计算传热面积
S’=Q/(KΔt)=(1353×103)/(310×39)=111.9m2
考虑15%的面积裕度，S=1.15×S’=128.7m2
4.4、工艺结构尺寸
选用φ25×2.5传热管（碳钢），取管内流速μi=1m/s
Qo=mocpoto=21944×2.22×(140-40)=4.87×106KJ/h=1353KW
4.2.1.2、平均传热温差
4.2.1.3、冷却水用量
Wi=Qo/CpiΔt=4.87×106/(4.08×(40-30))=119362Kg/h
4.2.2、总传热系数K
=0.023× × ×
=4759W/( .℃﹚
f=5.0×Re0-0.228=5×4062-0.228=0.752
nc=22NB=23u0=0.176m/s
=0.5×0.752×22(23+1)×825×0.1762/2
=2537Pa
流体流过折流板缺口的阻力
B=0.25mD=0.8m
△P2’=23×(3.5-(2×0.25/0.8))×(825×0.1762/2)
=(2537+845)×1×1.15
=5073Pa﹤10KPa
均符合要求，故所设Βιβλιοθήκη Baidu的换热器符合条件。
t=1.25×25=31.25≈32(mm)
横过管束中心线的管数
=1.19 =22根
采用多管程结构，取管板利用率η=0.7，则壳体内径为
=1.05×
=723mm
圆整可取D=800mm
4.4.5、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=0.25×800=200(mm)
故可取h=200(mm)
取折流板间距B=0.3D，则
B=0.3×800=240(mm),可取B为250mm。
折流板数
=6000/250-1=23块
折流板圆缺面水平装配。
4.4.6、接管
壳程流体进出口接管：取接管内油品流速为u=1.0m/s，则接管内径为
= )
=0.097m
取管内径为100mm
管程流体进出口接管：取接管内循环水流速u=1.5m/s
cpo=2.22KJ/(Kg?℃)
λo=0.14W/(m?℃)
循环冷却水在35℃下的物性数据：
ρi=994kg/m3
Cpi=4.08KJ/(kg.℃)
λi=0.626W/(m.℃)
μi=0.000725Pa.s
4.2、计算总传热系数：
mo=［（15.8×104）×103］/(300×24)=21944Kg/h
普兰特准数
粘度校正
a0=0.36×(0.140/0.02)×40620.55×11.34?×1=547W/(m2?℃)
管程流通截面积
Si=0.785×0.022×107=0.0336m2
管程体流速
ui=(119362/(3600×994))/0.0336=0.992m/s
Re=0.02×0.992×994/0.000725=27201.3
传热管总根数
N=107×3=321根
平均传热温差校正系数
按单壳程，双管程结构，温差校正系数应查有关图表。但R=10的点在图上难以读出，因而相应以1/R代替R，PR代替P，查同一直线，可得
4.4.4、传热管排列和分程方程方法
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。取管心距t=1.25do,则
该换热器的实际传热面积Sp
Sp=πd0L(N-nc)=3.14×0.025×6×(321-22)=140.8m2
该换热器的面积裕度为
=(140.8-115.7)/115.7
=21.69％
传热面积裕度合适，该换热器能够完成生产任务
管程流动阻力
Ft=1.4Ns=1Np=3
由Re=27201传热管相对粗糙度0.01/20=0.0005，查莫狄图得λf=0.032W/(m2?℃)流速u=0.992m/sρ=994kg/m3所以
四、列管式换热器的工艺计算
4.1、确定物性参数：
定性温度：可取流体进口温度的平均值
壳程油的定性温度为
T=(140+40)/2=90℃
管程流体的定性温度为
t=(30+40)/2=35℃
根据定性温度，分别查取壳程和管程流体的有关物性数据
煤油在定性温度下的物性数据：
ρo=825kg/m3
μo=7.15×10-4Pa?S
普兰特准数
ai=0.023×(0.626/0.02)×27201.30.8×4.730.4=4730.2W/(m2?℃)
查有关文献知
管外侧污垢热阻：
管内侧污垢热阻：
管壁热阻:查有关文献知碳钢在该条件下的热导率为λ=45W/(m.K)
=365.3
S=Q/(KΔt)=1353×103/(365.3×32)=115.7m2
则接管内径为
d2= =0.17m
取标准管径为170mm
4.5、换热器核算
壳程对流传热系数对圆缺形折流板，可采用克恩公式
当量直径，由正三角形排列得
= = =0.020（m）
壳程流通截面积
=0.24×0.8× =0.042m
壳程流体及雷诺数为
u0= m/s
Re0=0.02×0.176×825/0.000715=4062m/s
依据传热管内径和流速确定单程传热管数
=(119362/(994×3600)
0.785×0.022×1
=106.2≈107根
按单程管计算，所需的传热管长度为
=128.7/(3.14×0.025×107)=15.32m
按单程管设计，传热管过长，宜采用多管程结构。现取传热管长L=6m,则该换热管程数为
=15.32/6=2.6≈3管程
△P1=0.032×(6/0.02)×((0.9922×994)/2)=4733Pa
△P2=3×994×0.9922/2=1479Pa
ΣΔPi=(4733+1479)×1.4×3×1=26091Pa﹤105Pa
管程流动阻力在允许的范围之内
壳程流动阻力
Ns=1Fs=1.15
流体流经管束的阻力
F=0.5
壳程传热系数：假设壳程的传热系数
污垢热阻
管壁的导热系数λ=45W/﹙m.℃﹚
则总传热系数K为：
4.3、计算传热面积
S’=Q/(KΔt)=(1353×103)/(310×39)=111.9m2
考虑15%的面积裕度，S=1.15×S’=128.7m2
4.4、工艺结构尺寸
选用φ25×2.5传热管（碳钢），取管内流速μi=1m/s
Qo=mocpoto=21944×2.22×(140-40)=4.87×106KJ/h=1353KW
4.2.1.2、平均传热温差
4.2.1.3、冷却水用量
Wi=Qo/CpiΔt=4.87×106/(4.08×(40-30))=119362Kg/h
4.2.2、总传热系数K
=0.023× × ×
=4759W/( .℃﹚
f=5.0×Re0-0.228=5×4062-0.228=0.752
nc=22NB=23u0=0.176m/s
=0.5×0.752×22(23+1)×825×0.1762/2
=2537Pa
流体流过折流板缺口的阻力
B=0.25mD=0.8m
△P2’=23×(3.5-(2×0.25/0.8))×(825×0.1762/2)