1、校核氮气密度 kg/m3 0.938 管内实际流速 14.4235207体积流量 m3/h 1500 管程实际给热系数 53.6359935质量流量 kg/h 1407氮气比热容 kJ/(kg.) 1.0467 壳程水给热系数氮气进口温度 200 壳程当量直径 0.03796296氮气出口温度 40 流体横过管束的流通面积 0.021875热流量 kW 65.45364 折流板切除高度 H=Di*sin2(/4)=C58*Di 100=4*ARCSIN(SQRT(C58) 120冷却水比热容 kJ/(kg.) 4.08 折流板弦长 b=Disin(/2) 0.34641016水进口温度 25
2、弓形面积 0.02456739水出口温度 30 管子截面积与壳体截面积之比 0.55358887冷却水流量 kg/s 3.20851176 圆缺内的流通面积 0.01096716几何平均流通面积 0.01548892流体的平均温度 单位面积的质量流量 kg/(m2.s) 207.148862热流体Tm 120 雷诺数 7451.39791冷流体tm 27.5 普兰特准数 4.60324675壳称给热系数 2056.80944平均温度下的物性参数 传热系数 1/k0 0.02439663水在27.5下的物性数据 K0 40.9892606粘度 Pa.s 0.000695密度 kg/m3 996
3、校核有效平均温差 R 32导热系数 W/(m.) 0.616 P 0.02857143定压热比容 kJ/(kg.) 4.08 0.85有效平均温差 54.2683949Tm=120,氮气的物性数据粘度 0.0000185 校核传热面积 F1 29.4250184密度 0.938导热系数 0.0228定压热比容 kJ/(kg.) 1.0467平均有效温差 63.8451705管程给热系数换热管内径 m 0.02假定管内流速 m/s 14Re 14196.7568管程给热系数 52.3723103假定壳程给热系数 2000污垢绝热系数 ri 1.72E-04ro 3.44E-04壁管导热系数 W/
4、(m.) 601/k0 0.02497277传热系数 k0 40.0436107传热面积 30.722303换热器选型公称直径 400管程数 2管子数 92管长 4500管程流通面积 0.028888计算换热面积 32.499折流板间距 mm 250折流板数 9折流板切除部分 0.25平均温度下的物性参数（查资料）进口温度出口温度平均温度 体积流量质量流量 密度 定压比热容 粘度 导热系数物料名称Ti To Tm V W cp Tm, m3/s kg/s kg/m3 kJ/(kg.)Pa.s W/(m.)热流体,h 氮气 200 40 120 0.42 0.39 0.938 1.0467 1.
5、85E-05 0.0228 管程冷流体,c 水 25 30 27.5 996 4.08 0.000695 0.616 壳程1. 热流量计算，Q，kW= 65.45364 kW 设计 复核52.3723 53.6359942. 冷流体流量，Wc 2200 2188.3539=3.2085118 kg/s Ko 40.1164741.038258管程流速 14 14.4235213. 平均有效温差 换热面积 32.51548 26.18438 24.2 63.84517 换热器裕量 20%换热管外径 25 mm4. 换热管选用 换热管厚度 2.5 mm外径，do 25 mm 管内流速 14 m/s
6、壁厚，t 2.5 mm 换热管长度 4.5 m内径，di 20 mm 换热管根数 92导热系数 60 （查资料） 筒体内径 400 mm管内流体流速 14 m/s （假定） 折流板间距 250 mm折流板切口 25%5. 计算传热系数K 系数 0.9071）管程流体雷诺数 系数 n 0.3初选壳程传热系数 2200 14196.757 管程数，m 22)管程对流传热系数2.1)低粘度流体，2倍常温水粘度52.37233）假定壳程的对流传热系数2200 （假定）4)污垢热阻1.72E-04 （查资料）3.44E-04 （查资料）l)(oiphTcW-=)(/iopcctmD)ln(ioioitT
7、ttt-=mW/hvhivdmr=Re nphhii cvd)/()/)(/023. 8.0lmrla=ia2/Wo/=igo/.miaoj/W5)=0.0249274Ko=40.1164736. 计算传热面积25.555419取裕量： 20%F= 30.77. 初选换热器参数管心距 t1.28do= 32 mm管长 l= 4.5 m筒体内径 Di= 400 mm管子数 n= 92 根折流板间距 h= 250 mm折流板切口百分比 c= 25%管程流通面积 S= 0.028888 m2计算换热面积 Fc=32.515484 m28. 复核传热系数1)管程对流传热系数管程实际流速： vh=14.
8、423521 m/s管程对流传热系数=53.6359942)壳程对流传热系数壳程的当量直径：0.037963 m流体横过管束时的流通面积：0.021875 m2折流板切除高度：0.1 m2.0943951 弧度折流板弦长：0.3464102 m弓形面积：)d()(d(t1Kioiomowoo aglga+=2/WmotKQFD= 2m20.8h)v(选用hiia= /W=+-oiendD2=)/1(1thFoi=iicDH)4(sn2q)si(b=-=2)/()2(1HDFiisq0.0245674 m2管子截面积与壳体截面积之比：0.5535889注意： 正三角形排列：正方形排列：圆缺内的流
9、通面积：0.0109672 m2几何平均流通面积：0.0154889 m2单位面积的质量流量：207.14886雷诺数： 7451.3979普兰特准数：4.6032468假定 1.05壳程对流传热系数：=2188.35393)复核总传热系数=0.0243675Ko=41.0382589. 校核有效平均温度320.0285714查得： 0.95460.91196310. 校核传热面积=2)(tdojb.=-)(2bsF21m=mcFWG)./(2smkgcoedR/pcrPl=1.0)/(w=14.03.066.0 )/()(72.1wremocoRdmla。2W)d()(d(t1Kioiomo
10、woo aglga+=2/=-ioitTRitP=DtelmtmotKQFD=-)/()2(1HDbFiisq26.18438 m211. 计算流体阻力1）管程压力降由管内雷诺数 14196.8查得管内摩擦系数fi: 0.01直管沿程阻力引起的压力降：=1756.2564Pa管程回弯压力降：780.558391.02)/()(-=Dwhil vdmlfpmg)4(2hrvpgmotKQFD=%平均温度下的物性参数（查资料）进口温度出口温度平均温度 体积流量质量流量 密度 定压比热容 粘度 导热系数物料名称Ti To Tm V W cp Tm, m3/s kg/s kg/m3 kJ/(kg.)P
11、a.s W/(m.)热流体,h 氮气 410 330 370 2.13 15.46 7.25 2.76 1.60E-05 0.142 管程冷流体,c 水 10 20 15 0.16749 3.38 20.18 2.95 2.30E-05 0.066 壳程1. 热流量计算，Q，kW= 3413.568 kW 设计 复核2268.63 2290.68252. 冷流体流量，Wc 558 4678.9316=115.71417 kg/s Ko 336.0618732.16609管程流速 24 24.291983. 平均有效温差 换热面积 88.9981815.501181 474.1353.84677
12、 换热器裕量 10%换热管外径 19 mm4. 换热管选用 换热管厚度 2 mm外径，do 19 mm 管内流速 24 m/s壁厚，t 2 mm 换热管长度 3 m内径，di 15 mm 换热管根数 497导热系数 60 （查资料） 筒体内径 600 mm管内流体流速 24 m/s （假定） 折流板间距 250 mm折流板切口 25%5. 计算传热系数K 系数 0.9071）管程流体雷诺数 系数 n 0.3初选壳程传热系数 550 163125 管程数，m 22)管程对流传热系数2.1)低粘度流体，2倍常温水粘度2268.633）假定壳程的对流传热系数550 （假定）4)污垢热阻1.72E-0
13、4 （查资料）3.44E-04 （查资料）l)(oiphTcW-=)(/iopcctmD)ln(ioioitTttt-=mW/hvhivdmr=Re nphhii cvd)/()/)(/023. 8.0lmrla=ia2/Wo2/=igo/.miaoj/W5)=0.0029756Ko=336.061776. 计算传热面积28.706101取裕量： 10%F= 31.67. 初选换热器参数管心距 t1.28do= 24.32 mm管长 l= 3 m筒体内径 Di= 600 mm管子数 n= 497 根折流板间距 h= 250 mm折流板切口百分比 c= 25%管程流通面积 S=0.0877826
14、 m2计算换热面积 Fc=88.998178 m28. 复核传热系数1)管程对流传热系数管程实际流速： vh= 24.29198 m/s管程对流传热系数=2290.68252)壳程对流传热系数壳程的当量直径：0.017981 m流体横过管束时的流通面积：0.0328125 m2折流板切除高度：0.15 m2.0943951 弧度折流板弦长：0.5196152 m弓形面积：)d()(d(t1Kioiomowoo aglga+=2/WmotKQFD= 2m20.8h)v(选用hiia= /W=+-oiendD2=)/1(1thFoi=iicDH)4(sn2q)si(b=-=2)/()2(1HDFi
15、isq0.0552766 m2管子截面积与壳体截面积之比：0.5535889注意： 正三角形排列：正方形排列：圆缺内的流通面积：0.0246761 m2几何平均流通面积：0.028455 m2单位面积的质量流量：4066.573雷诺数： 3359342.9普兰特准数：1.0280303假定 1.05壳程对流传热系数：=4678.93163)复核总传热系数=0.0013658Ko=732.166099. 校核有效平均温度80.025查得： 0.850300.7697510. 校核传热面积=2)(tdojb.=-)1(2bsF21m=mcFWG)./(2smkgcoedR/pcrPl=4.0)/(w=14.03.066.0 )/()(72.1wremocoRdmla。2W)d()(d(t1Kioiomowoo aglga+=2/=-ioitTRitP=DtelmtmotKQFD=-)2/()2(1HDbFiisq15.501181 m211. 计算流体阻力1）管程压力降由管内雷诺数 163125查得管内摩擦系数fi: 0.01直管沿程阻力引起的压力降：=34225.818Pa管程回弯压力降：17112.9094.0)/()(4-=Dwhil vdmlfpmg)4(hrvpgmotKQFD=%
