方案简介我们设计的是煤油冷却器，壳体壁温和传热管壁温之差为60.42℃大于50℃，该温差较大，故需设温度补偿装置。由于换热器壳程流体压力较高，因此，需选用浮头式换热器。二、生产条件的确定设计一列管式煤油换热器，完成处理量15000Kg/h的任务，具体要求如下：煤油进口温度140℃，出口温度40℃；冷流体进口温度30℃，出口温度40℃。三、换热器的设计计算1．确定设计方案1.1选择换热器类型两流体温度变化情况：热流体进口温度140℃，出口温度40℃；冷流体进口温度30℃，出口温度40℃。由于该换热器的管壁温度和壳体温度有较大温差，故选用浮头式换热器。1.2流程安排实际生产中，冷却水一般为循环水，而循环水易结垢，为便于清洗，应采用冷却水走管程，煤油走壳程。选用φ25×2.5的碳钢管，管内流速设为u=1.45m/s。i2.确定物性数据定性温度：可取流体进口温度的平均值。壳程煤油的定性温度：14040T==90（℃）2管程流体的定性温度：3040t==35(℃)2根据定性温度，分别插取壳程和管程流体的有关物性数据。煤油在90℃的有关物性数据如下：密度ρ=810kg/m30定压比热容C=2.3kJ/(kg*k)po导热系数λo=0.130W/(m*k)粘度υo=0.00091Pa*s1冷却水在35℃的有关物性数据如下：密度ρ=994kg/m3i定压比热容C=4.187kJ/(kg*k)pi导热系数λ=0.626W/(m*k)i粘度υ=0.000727Pa*si3.计算总传热系数3.1热流量Qo=mCt=15000*2.3*（140-40）=3.45*106kJ/h=958.33kWopoo3.2平均传热温差tt(14040)(4030)t'1239.086(℃)mt140401t403023.3冷却水用量Q3.45*106wo82398（kg/h）ict4.187*(4030)pii3.4总传热系数1)管程传热系数du0.02*1.45*994Reiii39650.60.000727idu0.8c0.40.023iiiipiiidiii0.6264.187*0.7270.023(39650.6)0.8()0.46467.3W/(m2*C)0.0200.6262)壳程传热系数假设壳程的传热系数400W/（m2*℃）0污垢热阻R=0.000344m2*℃/WsiR=0.000172m2*℃/Wso管壁的导热系数21Kddbd1oRooRdsiddsoiiimo10.0250.0250.0025*0.02510.000344*0.0001726467.3*0.0200.02045*0,0225400297.6W/(m2*C)4.计算传热面积取K=300W/(m2*0C)Q95833S'81.73(m2)Kt300*39.086m考虑15%的面积裕度，S=1.15*S/=1.15*81.73=93.99（m2）5.工艺结构尺寸5.1管径和管内流速选用φ25*2.5传热管（碳钢），取管内流速u1.45m/si5.2管程数和传热管数依据传热管内径和流速确定单程传热管数V82398/(3600*994)n50.651（根）s0.785*0.022*1.45du4i按单程管计算，所需的传热管长度S93.99L23.5(m)dn3.14*0.025*51os按单程管设计，传热管过长，宜采用多管程结构。取传热管长L=6m,则该换热器管程数为L23.5N4（管程）pl6传热管总根数N51*4204(根)5.3平均传热温差校正及壳程数平均传热温差校正系数314040R1040304030P0.0914030按单壳程，四管程结构，温差校正系数为R211p2/p1RR21/tR11pR2/p1RR21102110.092/0.091101021/10110.09*102/0.0911010210.85(C)平均传热温差t*t'0.85*39.