4(√??=23??2???????4??2??)4(√23322?????4252)??=
??×25=20.16????
即????=0.02016??。 流经管间最大截面积为
????????=????(1?
??????)=0.3×0.6(1?25
32)=0.039??2
流速和雷诺数为
??????=
????????????=0.014550.39=0.37??/?? ????=??????????0.02016×0.37×996??=8×10?4=9282
粘度校正，水作为冷却剂，被加热，故
(??????)0.14=1.05 则努塞尔数为
????=
0.36????0.55
????1
3(??????
)0.14 =0.36×92820.55
×
5.4213×1.05=101
3.7.2.3管外传热系数 管外传热系数为
???????0.6176×101??=????=0.02016=3091??/(??2?℃)
3.7.3总传热系数 查阅《化工原理（上）》得
冷却水侧热阻为????=3.44×10?4(??2?℃)/?? 热空气侧热阻为????=1.72×10?4(??2?℃)/?? 钢的导热系数??=45??/(???℃) 对数平均直径????
????=0.02016??
????????=0.039??2
????=0.37??/??
????=9282
????=101
???=3091??/(??2?℃)
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??=???????
????=25?20=0.022??
????
????????
????2520
管子壁厚??=0.0025?? 由以下公式计算总传热系数
1????=1???+??????????????
???????+??????+????+?????? ??=10.0253091+0.0025×0.025342.3×0.02+45×0.022+3.44×10
?4
+1.72×10
?4
0.025
0.2 =0.004596
则总传热系数为
????=217.6??/(??2
?℃)
3.7.4换热器所需的传热面积 由????计算换热器所需的传热面积
??′????=363×103
0
==40.11??2 ???????217.6×41.6实际的传热面积
????=??????????=200×??×0.025×3=47.12??2 面积裕度
?=???????′0????
=14.88%
在8%-20%范围内，满足要求。
3.7.5壁温核算
按最不利的操作条件考虑，去两污垢热阻为零计算传热管壁温。按下式
????=0.022??
????=217.6??/(??2?℃)
??′0=40.11??2
????=47.12??2
?=14.88%
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??????=?????????+??
?1
??+?1?
式中，液体的平均温度????=0.4??2+0.6??1=0.4×33+0.6×27=29.4℃，
热空气的平均温度????=??定=90℃。
???=???=3091??/(??2?℃) ??=???=342.3??/(??2?℃) 9029.4
??+
??=3091342.3=35.4℃30911+
342.31
壳体壁温近似取??=30℃ 壳体壁温和传热管壁温温差为
???=???????=35.4?30=5.4℃
温差不大，故不需要设置温度补偿装置。
3.8压降校核 3.8.1管程压降校核
根据《化工单元过程设备课程设计》，当雷诺数????>105时，由以下公式计算摩擦系数：
????=0.2864?????0.2258=0.021
直管部分的压降为:
??????2
1=??????314.39×7.9582
Δ??????2=0.021×
0.022=1434????
查表得阻力系数??=3，弯管部分压降为:
????=35.4℃
???=5.4℃
????=0.021
Δ??1=1434????
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????2??14.39×7,9582
???2=??2=3×2=1367????
由前面计算可知管程数????=2，壳程数????=1，查表有校正系数????=1.4。 则总压降为
?????=????????????(???1+???2)
=1.4×2×1×(1434+1367)=7844????
7844????<9800????(1??水柱)
满足设计要求。
3.8.2壳程压降校核 由前面计算及查表有
??=0.5(正三角)，????=1.15（液体），????=16，????=8，????=0.37??/??，
??0=5???????0.228=5×9282?0.228=0.6228
流体横过管束压降为
???(????1=????0??????+1)????2
??
2
=0.5×0.6228×16×(8+1)
996×0.372
2=3052.3????
???2????2=????(3.5?????2
??
??)2
=8×(3.5?2×0.3996×0.372
0.6)×2=1361.4????
因此总的压降为
Δ??2=1367????
Δ????=7844????
??0=0.6228
Δ??1=3052.3????
Δ??2=1361.4????
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?????=????????(???1+???2)
=1.15×1×(3052.3+1361.4)=5075.7???? 5075.7????<9800????(1m水柱)，满足设计要求。
Δ????=5075.7????
四、结构设计
4.1管子在管板上的固定方法
采用焊接法在管板上固定管子。根据《换热管设计手册》，查表，管子伸出长度约为1.5????。
4.2管程分布与管子排列 管程分布和管子排列见图纸。
4.3分程隔板的连接
查阅《化工单元过程及设备课程设计》P126到P127。查阅表4-1，依据该换热器公称直径是600mm，材料为碳钢，得到隔板的最小厚度是8mm，选取8mm作为隔板厚度。管板与分程隔板的连接方式参考图4-1，选择一般结构形式4-1(b)。分程隔板的长度需要在确定管箱长度后确定。
4.4管板与壳体的连接
管板兼作法兰，固定板与壳体采用不可拆焊接式，管板与封头采用法兰连接。
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空气压缩机后冷却器的设计说明书-阳旭
