列管式换热器设计说明书 - 图文(4)

6、工艺结构尺寸{ TC \工艺结构尺寸\

\}

6.1管径和管内流速{ TC \管径和管内流速\}

选用Φ25×2.5较高级冷拔传热管（碳钢），取管内流速u1=1.3m/s。

6.2管程数和传热管数{ TC \管程数和传热管数\}

可依据传热管内径和流速确定单程传热管数

V910681.0/(3600?994.3) Ns=??624 2?20.785?0.02?1.3diu4按单程管计算，所需的传热管长度为

L=

Ap?dons?683.15?14m

3.14?0.025?624按单程管设计，传热管过长，宜采用多管程结构。根据本设计实际情况，采用非标设计，现取传热管长l=7m，则该换热器的管程数为

L14 Np=??2

l7传热管总根数 Nt=624×2=1248

图6-1

6.3传热温差校平均正及壳程数{ TC \平均传热温差校正及壳程数\\\f C \\l

\}

12

平均温差校正系数(见文献[3]）： R=

T1-T2110?60??5 t2?t139?29 P=

t2?t139?29??0.124 T1?t1110?29

图6-2

按单壳程，双管程结构，查图6-2（文献[1]）得： ??t?0.96

平均传热温差 ?tm???t?tm塑?0.96?48.3?46.4K

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。

6.4传热管排列和分程方法{ TC \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,隔板两侧采用正方形排列。查图6-3（见文献[1]）。

13

图6-3

取管心距t=1.25d0，则 t=1.25×25=31.25≈32㎜

隔板中心到离其最.近一排管中心距离： S=t/2+6=32/2+6=22㎜ 各程相邻管的管心距为44㎜。

管数的分程方法，每程各有传热管624根，其前后管程中隔板设置和介质的流通顺序按图6-4（见文献[1]）选取。

图6-4

6.5．壳体内径{ TC \壳体内径\}

采用多管程结构，进行壳体内径估算。取管板利用率η=0.75 ，则壳体内径为：

D=1.05tNT/??1.05?321248/0.75?1371mm

按卷制壳体的进级档，可取D=1400mm

筒体直径校核计算：

壳体的内径Di应等于或大于（在浮头式换热器中）管板的直径，所以管板直径的计算可以决定壳体的内径，其表达式为：

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Di?t（nc?1）?2e

?管子按正三角形排列：nc?1.1Nt?1.1?1248?39

取e=1.2d0=1.2?25=30mm

（39-1）+2 ?30 =1276mm 按壳体直径标准系列尺寸进行圆整： ?Di=32 ?Di=1400mm

6.6折流挡板{ TC \折流板\}

采用圆缺形折流挡板，去折流板圆缺高度为壳体内径的25%，则切去的圆缺高度为

h=0.25×1400=350m，故可取h=350mm

取折流板间距B=0.3D，则 B=0.3×1400=420mm，可取B为450mm。 折流板数目NB?传热管长7000?1??1?14.5?14

折流板间距450

图6-5

折流板圆缺面水平装配，图：6-5（文献[1]）。

6.7其他附件{ TC \其他附件\}

拉杆数量与直径选取，本换热器壳体内径为1400mm，故其拉杆直径为Ф

16拉杆数量8，其中长度5950mm的六根，5500mm的两根。

壳程入口处，应设置防冲挡板。

6.8接管{ TC \接管\}

壳程流体进出口接管：取接管内气体流速为u1=10m/s，则接管内径为

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D1?4V???4?222400/(3600?90)?0.296

3.14?10圆整后可取管内径为300mm。

管程流体进出口接管：取接管内液体流速u2=2.5m/s，则接管内径为

D2?4?910681.0/(3600?994.3)?0.359

3.14?2.5圆整后去管内径为360mm。

7、换热器核算{ TC \换热器核算\

}

7.1热流量核算{ TC \热流量核算\}

7.1.1壳程表面传热系数{ TC \（1）壳程表面传热系数\} 用克恩法计算，见式：5-72a（文献[1]） ?0?0.36?1deRe00.55Pr(13?0.14) ?w 当量直径，依式5-73a（见文献[1]）得

4[ de= 壳程流通截面积：

32?2t?do]24?0.02m ?do So?BD(1?do25)?450?1400(1?)?0.1378 t32 壳程流体流速及其雷诺数分别为

222400/(3600?90)uo??5.0m/s

0.1378 Reo? 普朗特数

3.297?103?1.5?10?5?1.773 Pr??0.0279cp?deu0????0.02?5.0?90?6000 001.5?10?5 粘度校正 (

?0.14)?1 ?w16