机物蒸气负压冷凝饱和有机溶剂蒸气常压冷凝含饱和水蒸气的氯气冷凝冷凝氟里昂冷凝。壳程接管位置的最小尺寸所设计的为带补强圈的壳程接管，则壳程接管位置的最小尺寸可用如下公式计算≧式子中补强圈的外圈直径，管板厚度，补强圈外缘至管板与壳体焊缝之间的距离，。而且，≧且≧，为壳体厚度。经计算易得，壳程接管位置的最小尺寸为。管程接管位置的最小尺寸所设计的为带补强圈的管程接管，则管程接管位置的最小尺寸可用如下公式计算≧式子中补强圈的外圈直径，管板厚度，补强圈外缘至管板与壳体焊缝之间的距离，。而且，≧且≧，为壳体厚度。经计算易条件外，还应考虑换热器的类型。表总传热系数的选择管程壳程总传热系数水流速为水冷水冷水冷水盐水有机溶剂轻有机物中有机物重有机物即壳程的压降也满足题意综上核算初步认为所选的换热器适用总传热系数总传热系数的经验值见表，有关手册中也列有其他情况下的总传热系数经验值，可供设计时参考。选择时，除要考虑流体的物性和操作管束的损失缺口损失﹙则壳程损失的要求⒉壳程取折流挡板间距为计算截面积计算流速雷诺数的计算④摩擦系数则折流挡板数回弯阻力损失则管程内总压降为故壳程的压降满足题目中阻力的计算⒈管程流速雷诺数﹥流动形式为湍流由ε带入经验公式ε可得管内的阻力损失分需用于在管板上固定管子，应以表中的值为准由于换热管是组合式排列，除在分程板两侧采用正方形排列外，大部分地方采用的是正三角形排列，故中心排管数可以按照正三角形排列的形式计算中心排管数用组合式排列跟方便。对表中的数据进行核算每程的管数，管程流通面积与表中的数据相符的很好传热面积稍大于表中，这是由于管长的部表项目数据项目数据壳径管尺寸管程数管长管数管排列方式组合式排列中心排管数管心距管程流通面积传热面积注由于是多程，故为了方便安装分程板，采。可以求得单程管长若选用长的管，需要管程，则台换热器的总管数为根查化学工业出版社第三版谭天恩主编的化工原理附录十九，可以初步确定换热器的主要参数见下液体黏度不高低黏油高黏油由上表，我们初步选用的碳钢管，则管内径管内流速取，从管内体积流量为ν解得传热面积若其流速太低，将会加快污垢增长速度，使换热器的热流量下降，考虑到散热降温方面的因素，应使循环自来水走管程，而使煤油走壳程。表列管式换热器内的适宜流速范围流体种类流速管程壳程冷却水般系数•煤油水管程安排流动空间的选择及流速确定已知两流体允许压强降分别不大于两流体分别为煤油和水。与煤油相比，水的对流传热系数般较大。由于循环冷却水较易结垢，为管程流体水的定性温度为在定性温度下，分别查取管程和壳程流体冷却水和煤油的物性参数，见下表密度比热容•粘度•导热体温度之差较大，需考虑热膨胀的影响，故从安全方便考虑可以采用带有膨胀节的管板式换热器确定物性数据定性温度对于般气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。壳程流体煤油的定性温度化情况如下煤油入口温度，出口温度冷却介质自来水，入口温度，出口温度该换热器用循环冷却自来水进行冷却，冬季操作时，其进口温度会降低，考略到这因素，估计所需换热器的管壁温度和壳符合要求则平均传热推动力，逆冷却水用量由以上的计算结果以及已知条件，很容易算得初选换热器的类型两流体的温度变化符合要求则平均传热推动力，逆冷却水用量由以上的计算结果以及已知条件，很容易算得初选换热器的类型两流体的温度变化情况如下煤油入口温度，出口温度冷却介质自来水，入口温度，出口温度该换热器用循环冷却自来水进行冷却，冬季操作时，其进口温度会降低，考略到这因素，估计所需换热器的管壁温度和壳体温度之差较大，需考虑热膨胀的影响，故从安全方便考虑可以采用带有膨胀节的管板式换热器确定物性数据定性温度对于般气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。壳程流体煤油的定性温度为管程流体水的定性温度为在定性温度下，分别查取管程和壳程流体冷却水和煤油的物性参数，见下表密度比热容•粘度•导热系数•煤油水管程安排流动空间的选择及流速确定已知两流体允许压强降分别不大于两流体分别为煤油和水。与煤油相比，水的对流传热系数般较大。由于循环冷却水较易结垢，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降，考虑到散热降温方面的因素，应使循环自来水走管程，而使煤油走壳程。表列管式换热器内的适宜流速范围流体种类流速管程壳程冷却水般液体黏度不高低黏油高黏油由上表，我们初步选用的碳钢管，则管内径管内流速取，从管内体积流量为ν解得传热面积。可以求得单程管长若选用长的管，需要管程，则台换热器的总管数为根查化学工业出版社第三版谭天恩主编的化工原理附录十九，可以初步确定换热器的主要参数见下表项目数据项目数据壳径管尺寸管程数管长管数管排列方式组合式排列中心排管数管心距管程流通面积传热面积注由于是多程，故为了方便安装分程板，采用组合式排列跟方便。对表中的数据进行核算每程的管数，管程流通面积与表中的数据相符的很好传热面积稍大于表中，这是由于管长的部分需用于在管板上固定管子，应以表中的值为准由于换热管是组合式排列，除在分程板两侧采用正方形排列外，大部分地方采用的是正三角形排列，故中心排管数可以按照正三角形排列的形式计算中心排管数阻力的计算⒈管程流速雷诺数﹥流动形式为湍流由ε带入经验公式ε可得管内的阻力损失回弯阻力损失则管程内总压降为故壳程的压降满足题目中的要求⒉壳程取折流挡板间距为计算截面积计算流速雷诺数的计算④摩擦系数则折流挡板数管束的损失缺口损失﹙则壳程损失即壳程的压降也满足题意综上核算初步认为所选的换热器适用总传热系数总传热系数的经验值见表，有关手册中也列有其他情况下的总传热系数经验值，可供设计时参考。选择时，除要考虑流体的物性和操作条件外，还应考虑换热器的类型。表总传热系数的选择管程壳程总传热系数水流速为水冷水冷水冷水盐水有机溶剂轻有机物中有机物重有机物水流速为水水溶液水溶液有机物有机物有机物水水水水水水水水水流速为水流速较高时轻有机物中有机物重有机物轻有机物有机溶剂轻有机物中有机物重有机物水蒸气有压力冷凝水蒸气常压或负压冷凝水蒸气冷凝水蒸气冷凝水蒸气冷凝水蒸气冷凝水蒸气冷凝有机物蒸气及水蒸气冷凝重有机物蒸气常压冷凝重有机物蒸气负压冷凝饱和有机溶剂蒸气常压冷凝含饱和水蒸气的氯气冷凝冷凝氟里昂冷凝。壳程接管位置的最小尺寸所设计的为带补强圈的壳程接管，则壳程接管位置的最小尺寸可用如下公式计算≧式子中补强圈的外圈直径，管板厚度，补强圈外缘至管板与壳体焊缝之间的距离，。而且，≧且≧，为壳体厚度。经计算易得，壳程接管位置的最小尺寸为。管程接管位置的最小尺寸所设计的为带补强圈的管程接管，则管程接管位置的最小尺寸可用如下公式计算≧式子中补强圈的外圈直径，管板厚度，补强圈外缘至管板与壳体焊缝之间的距离，。而且，≧且≧，为壳体厚度。经计算易得，管程接管位置的最小尺寸为。壁厚的确定封头壁厚查表得圆筒厚度为查，椭圆形封头与圆筒厚度相等，即椭圆形封头示意图如下查表可得其尺寸数据，见下表公称直径曲面高度直边高度碳钢厚度内表面积容积质量管板管板除了与管子和壳体等连接外，还是换热器中的个重要的受压器件。管板结构尺寸查化工单元设备设计得固定管板式换热器的管板的主要尺寸公称直径螺栓孔数管板与壳体的连接在固定管板式换热器中，管板与壳体的连接均采用焊接的方法。由于管板兼作法兰与不兼作法兰的区别因而结构各异，前者的结构见图，其中图形式是在管板上开槽，壳体嵌入后进行焊接，壳体对中容易，施焊方便，适合于压力不高物料危害性不高的场合如果压力较高，设备直径较大，管板较厚时，可采用图形式，其焊接时较难调整。管板厚度管板在换热器的制造成本中占有相当大的比重，管板设计与管板上的孔数孔径孔间距开孔方式以及管子的连接方式有关，其计算过程较为复杂，而且从不同角度出发计算出的管板厚度往往相差很大。般浮头式换热器受力较小，其厚度只要满足密封性即可。对于胀接的管板，考虑胀接刚度的要求，其最小厚度可按表选用。考虑到腐蚀裕量，以及有足够的厚度能防止接头的松脱泄露和引起振动等原因，建议最小厚度应大于。表管板的最小厚度换热器管子外径管板厚度换热管的外径为，因而管板厚度取为，取上述的最小厚度。换热管换热管的规格及尺寸偏差经过查表，对于碳钢低合金钢的换热管的规格及尺寸偏差见下表材料换热管标准管子规格高精度较高精度偏差外径，厚度，外径偏差，壁厚偏差，碳钢≧低合金钢传热管排列和分程方法管子在管板上的排列方式最常用的为图所示的四种，即正三角形排列排列角为同心圆排列正方形排列排列角为转角正方形排列排列角为。当管程为多程时，则需采取组合排列，图为二管程时管小组合排列的方式之。正三角形的排列方式可在同样的管板面积上排列最多的管数，故用的最为普遍，但管外不易机械清洗。为了便于清洗管子外表面上的污垢，可采用正方形与转角正方形排列的管束。在小直径的换热器中，常用同心圆排列，在相同直径的管板上所排列的管数比按正三角形排列还多。图管子在管板上的排列方式和组合排列示意图采用组合排列法，即每程均按正三角形排列，隔板两侧采用正方形排列。换热管的中心距经查表可得换热管外径换热管中心距分程隔板槽两侧相邻管的中心距横过管束中心线的管数根布管限定圆布管限定圆为管束的最外层换热管中心圆直径，固定管板式换热器的布管限定圆如下可得式子中，筒体内直径，大小为，且大于分程隔板分程隔板尺寸经查表，分程隔板的尺寸如下表公称直径隔板最小厚度碳素钢管子