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一、工艺设计原始数据序号单位管程壳程1减二中油初底油2kg/s1448.7853℃303.5209.24℃246226.15MPa0.81.056kPa501007m2·K/W0.000340.000528℃269215.969kg/m3676.6731.210J/(kg·K)3082279011W/(m·K)0.11670.118412Pa·s0.0006290.0009二、传热计算1.热负荷Qo=Wo·Cpo·（t2-t1）=2300261.54W（壳程流体的热负荷）Qi=Wi·Cpi·（T1-T2）=2481010.00W（管程流体的热负荷）Qi/Qo-1=7.86%-（热负荷偏差）Q=2481010.00W（总热负荷）2.有效平均温差Δth=T1-t2=77.40℃（热端温差）Δtc=T2-t1=36.80℃（冷端温差）ΔTm=(Δth-Δtc)/ln(Δth/Δtc)=54.61℃（对数平均温差）P=(t2-t1)/(T1-t1)=0.1792-（温度效率）FT=0.9414-（对数平均温差校正系数）ΔT=ΔTm·FT=51.41℃3.最少串联壳体数Ns=1台4.经验总传热系数K=320W/(m2·K)5.换热面积A=Q/K/ΔT=150.82m26.初步确定规格换热器的型号为：AES700-2.5-155-6/19-4;B=300;管子排列形式：45°；Nb=19三、校核计算1.几何尺寸出口温度(T2/t2)入口压力(Pi/Po)允许压降([ΔPt]/[ΔPs])导热系数(λi/λo)项目名称介质名称流体质量流率（Wi/Wo)入口温度(T1/t1)列管式单弓形折流板换热器的工艺计算（火管）粘度(μi/μo)结垢热阻(ri/ro)定性温度(tiD/toD)密度(ρi/ρo)比热容(Cpi/Cpo)Ds=0.7m（壳体直径）A=157.1m2（换热面积)di=0.015m（管内径）do=0.019m（管外径）de=0.02288m（当量直径）L=6m（管长）Nc=17根（中心管排数）Nt=448根（管子总数）Ntp=4个（管程数）B=0.3m（折流板间距）δc=0.006m（折流板厚度）Si=Nt/Ntp*(π/4*di2)=0.01979m2（管程流通面积）So=(Ds-Nc*do)*(B-δc)=0.11084m2（壳程流通面积）2.管内膜传热系数设φi=1-（管程壁温校正系数）Gi=Wi/Si=707.36kg/(m2·s)（管内流体质量流速）Rei=di·Gi/μi=16868.6-（管内流体雷诺准数）Pri=Cpi·μi/λi=16.61-（管内普兰特准数）JHi=55.37-（管内传热因子，查图）h'i=λi/di·JHi·Pri1/3·φi=1099.15W/(m2·K)3.管外膜传热系数设φo=1-（壳程壁温校正系数）εh=1.18-（旁路挡板传热校正系数）Go=Wo/So=440.15kg/(m2·s)（管外流体质量流速）Reo=de·Go/μo=11189.51-（管外流体雷诺准数）Pro=Cpo·μo/λo=21.21-（壳程普兰特准数）JHo=66.15-（管外传热因子，查图）h'o=λo/de·JHo·Pro1/3·φo·εh=1118.08W/(m2·K)4.壁温校正因子管程中流体为:热流tw=h'i/(h'o+h'i)·(tiD-toD)+toD=242.25℃（管子壁温）μwi=0.0007664Pa·s（管内流体动力粘度）φi=（μi/μwi）0.14=0.9727-μwo=0.000737Pa·s（壳程流体动力粘度）φo=（μo/μwo）0.14=1.0284-5.校正后的膜传热系数hi=h'i·φi=1069.17W/(m2·K)（管内膜传热系数）ho=h'o·φo=1149.80W/(m2·K)（管外膜传热系数）6.总传热系数rp=0.000048m2·K/W（管壁金属热阻）327.54W/(m2·K)475.64W/(m2·K)（清洁总传热系数)K计算值/K选用值-1=2.35%（总传热系数偏差）7.换热面积Ad=Q/K/ΔTm=147.35mm2（实际所需换热面积）Cf=A/Ad-1=6.62%-（换热面余量）8.管程压力降Fi=1.35-（管程压力降结垢校正系数）fi=0.0341-（管程摩擦系数）GNi=792.6kg/(m2·s)（管程进出口管嘴的质量流速）ΔPi=Gi2·L·Ntp·fi/(2ρi·di·φi)·0.001=20.74kPa（直管压力降）ΔPr=Gi2·(4Ntp)/(2ρi)·0.001=5.92kPa（回弯压力降）ΔPNi=1.5·GNi2/(2ρi)·0.001=0.70kPa（管嘴压力降）ΔPt=(ΔPi+ΔPr)·Fi+ΔPNi=36.68kPa（管程压力降）[ΔPt]=50kPa（管程允许压力降）ΔPt≤[ΔPt]，满足要求9.壳程压力降Fo=1.4-（壳程压力降结垢校正系数）fo=0.35525-（壳程摩擦系数）Nb=19块（折流板块数）εΔP=1.64-（旁路挡板压力降校正系数）εIP=5-（导流筒压力降系数，5~7）GNo=2760.7kg/(m2·s)（管程进出口管嘴的质量流速）ΔPo=Go2·Ds·(Nb+1)·fo·εΔP/(2ρo·de·φo)·0.001=45.92kPa（管束压力降）ΔPro=GNo2·εIP/(2ρo)·0.001=26.06kPa（导流筒压力降）ΔPNo=1.5GNo2/(2ρo)·0.001=7.82kPa（管嘴压力降）ΔPs=ΔPo·Fo+ΔPro+ΔPNo=98.17kPa（壳程压力降）[ΔPs]=100kPa（壳程允许压力降）ΔPs≤[ΔPs]，满足要求四、评价计算结果（1）根据工艺条件和物理性质，所选型号经过详细核算后能达到预期的效果，传热效果较好、面积余量可以基本满足工艺需要。（2）壳程压力降低于允许值，基本满足工艺需要。=r+)r+h1(+)r+h1(•AA1=Kpooiiio=r+h1+h1•AA1=Kpoiioo一、工艺设计原始数据序号单位管程壳程12kg/s3℃4℃5MPa6kPa7m2·K/W8℃009kg/m310J/(kg·K)11W/(m·K)12Pa·s二、传热计算1.热负荷Qo=Wo·Cpo·（T1-T2）=0.00W（壳程流体的热负荷）Qi=Wi·Cpi·（t2-t1）=0.00W（管程流体的热负荷）Qo/Qi-1=#DIV/0!-（热负荷偏差）Q=0W（总热负荷）2.有效平均温差Δth=T1-t2=0.00℃（热端温差）Δtc=T2-t1=0.00℃（冷端温差）ΔTm=(Δth-Δtc)/ln(Δth/Δtc)=#DIV/0!℃（对数平均温差）P=(t2-t1)/(T1-t1)=#DIV/0!-（温度效率）FT=-（对数平均温差校正系数）ΔT=ΔTm·FT=#DIV/0!℃3.最少串联壳体数Ns=台4.经验总传热系数K=W/(m2·K)5.换热面积A=Q/K/ΔT=#DIV/0!m26.初步确定规格换热器的型号为：三、校核计算1.几何尺寸项目名称介质名称流体质量流率（Wi/Wo)入口温度(t1/T1)列管式单弓形折流板换热器的工艺计算（冷管）粘度(μi/μo)结垢热阻(ri/ro)定性温度(tiD/toD)密度(ρi/ρo)比热容(Cpi/Cpo)出口温度(t2/T2)入口压力(Pi/Po)允许压降([ΔPt]/[ΔPs])导热系数(λi/λo)Ds=m（壳体直径）A=m2（换热面积)di=m（管内径）do=m（管外径）de=m（当量直径）L=m（管长）Nc=根（中心管排数）Nt=根（管子总数）Ntp=个（管程数）B=m（折流板间距）δc=m（折流板厚度）Si=Nt/Ntp*(π/4*di2)=#DIV/0!m2（管程流通面积）So=(Ds-Nc*do)*(B-δc)=0m2（壳程流通面积）2.管内膜传热系数设φi=-（管程壁温校正系数）Gi=Wi/Si=#DIV/0!kg/(m2·s)（管内流体质量流速）Rei=di·Gi/μi=#DIV/0!-（管内流体雷诺准数）Pri=Cpi·μi/λi=#DIV/0!-（管内普兰特准数）JHi=-（管内传热因子，查图）h'i=λi/do·JHi·Pri1/3·φi=#DIV/0!W/(m2·K)3.管外膜传热系数设φo=-（壳程壁温校正系数）εh=-（旁路挡板传热校正系数）Go=Wo/So=#DIV/0!kg/(m2·s)（管外流体质量流速）Reo=de·Go/μo=#DIV/0!-（管外流体雷诺准数）Pro=Cpo·μo/λo=#DIV/0!-（壳程普兰特准数）JHo=-（管外传热因子，查图）h'o=λo/de·JHo·Pro1/3·φo·εh=#DIV/0!W/(m2·K)4.壁温校正因子管程中流体为:冷流tw=h'o/(h'o+h'i)·(toD-tiD)+tiD=#DIV/0!℃（管子壁温）μwi=Pa·s（管内流体动力粘度）φi=（μi/μwi）0.14=#DIV/0!-μwo=Pa·s（壳程流体动力粘度）φo=（μo/μwo）0.14=#DIV/0!-5.校正后的膜传热系数hi=h'i·φi=#DIV/0!W/(m2·K)（管内膜传热系数）ho=h'o·φo=#DIV/0!W/(m2·K)（管外膜传热系数）6.总传热系数rp=m2·K/W（管壁金属热阻）#DIV/0!W/(m2·K)#DIV/0!W/(m2·K)（清洁总传热系数)K计算值/K选用值-1=#DIV/0!（总传热系数偏差）7.换热面积Ad=Q/K/ΔTm=#DIV/0!mm2（实际所需换热面积）Cf=A/Ad-1=#DIV/0!-（换热面余量）8.管程压力降Fi=-（管程压力降结垢校正系数）fi=-（管程摩擦系数）GNi=kg/(m2·s)（管程进出口管嘴的质量流速）ΔPi=Gi2·L·Ntp·fi/(2ρi·di·φi)=#DIV/0!MPa（直管压力降）ΔPr=Gi2·(4Ntp)/(2ρi)=#DIV/0!MPa（回弯压力降）ΔPNi=1.5·GNi2/(2ρi)=#DIV/0!MPa（管嘴压力降）ΔPt=(ΔPi+ΔPr)·Fi+ΔPNi=#DIV/0!MPa（管程压力降）[ΔPt]=0MPa（管程允许压力降）ΔPt#DIV/0![ΔPt]，#DIV/0!9.壳程压力降Fo=-（壳程压力降结垢校正系数）fo=-（壳程摩擦系数）Nb=块（折流板块数）εΔP=-（旁路挡板压力降校正系数）εIP=-（导流筒压力降系数，5~7）GNo=kg/(m2·s)（管程进出口管嘴的质量流速）ΔPo=Go2·Ds·(Nb+1)·fo·εΔP/(2ρo·de·φo)=#DIV/0!MPa（管束压力降）ΔPro=GNo2·εIP/(2ρo)=#DIV/0!MPa（导流筒压力降）ΔPNo=1.5GNo2/(2ρo)=#DIV/0!MPa（管嘴压力降）ΔPs=ΔPo·Fo+ΔPro+ΔPNo=#DIV/0!MPa（壳程压力降）[ΔPs]=MPa（壳程允许压力降）ΔPs#DIV/0![ΔPs]，#DIV/0!四、评价计算结果（1）根据工艺条件和物理性质，所选型号经过详细核算后能达到预期的效果，传热效果较好、面积余量可以基本满足工艺需要。（2）壳程压力降低于允许值，基本满足工艺需要。=r+)r+h1(+)r+h1(•AA1=Kpooiiio=r+h1+h1•AA1=Kpoiioo