序号
名称单位
数值流体流向1有无相变
01
流体名称冷却水
壳程流体名称进口温度t 1℃20进口温度T 1出口温度t 2℃40出口温度T 2定性温度℃30定性温度比热CP 1J/(kg·K)4174比热CP 2
黏度μ1Pa·s 0.000801黏度μ2导热系数λ1W/(m·K)0.618导热系数λ2密度ρ1kg/m 3
995.7密度ρ2管程压强降
Pa
30000壳程压强降
流量W 2
计算过程&输出结果：热负荷Q
kW 376.83冷却水流量W 1
kg/h 16250.60按逆流计算的传热温差℃49.71按并流计算的传热温差℃#DIV/0!
传热温差输出值ΔT ℃
49.71
计算温度校正系数S 0.17R
5查图得到温度校正系数ψΔT 0.85实际的传热温差ΔTm ℃
42.25初选总传热系数K KW/(m 2
·℃）395换热面积 S
m 2
22.58参照换热面积选取列管换热器结构参数换热器形式浮头式
壳体直径 D mm 300列管数n 根40
列管外径d 0
mm
25参照GBT 28712-2012 换热器型
ΔTm=ΔT*ψΔT
经验值，假设K值为固定值S=Q/(K*ΔTm )
管径有25或19两种规格
管壳式换热器的设计和选用
输入参数
当温度校正系数值小于0.8时，
合理，此时应增加管程数或壳程数，或者用几
热器串联，必要时可调节温度条件。
S=(t2-t1)/(T1-t1)，冷流体温
R=(T1-T2)/(t2-t1)，热流体温备注：比热、粘度、导热系数、密度均为两流体在定性温度（t1+t2)/2和（T1+T2）/2 下的备
换热器中两流体的流向，并流管子的排列方式，正三角形为1，正方形为2
热流体无相变，0；热流体有相备 注
热流体无相变：Q=W 2/3600*C p2*(T 1-T 2)；W 1=Q/(Cp 1*(t 2-t 1))*3600
ΔT=((T1-t2)-(T2-t1))/LN((T1-t2)/(T2-t1壳程流体参
管程流体参数(P)
列管内径d i mm20
列管长度L mm8000
折流板间距mm150
列管材质及导热系数 W/(m·K)45
设计的换热面积 m296
管子排列方法正方形斜转45度
管程数Np2
串联的壳程数Ns1
管间距mm32
结垢校正因子Ft 1.4
管子排列方式对压降的校正因
子F
0.4
管程n值0.4流体被加热取0.4，被冷却取0
壳程n值0.3管壁内侧表面污垢热阻（m2·℃）/K0.00058管壁外侧表面污垢热阻（m2·℃）/K0.00017换热管壁厚 mm 2.5换热管平均直径mm22.5采用此传热面积下的总传热系
数
W/(m2·℃）92.90592116
（1）核算压力降
①管程压强降-P
管程流通面积 Ai m20.006283185管程流速ui m/s0.721536817管程雷诺数Rei17938.43217取管壁粗糙度 mm0.1相对粗糙度0.005查图求得摩擦系数λ0.035直管中压力降 Δp1Pa3628.637123回弯管压力降Δp2Pa777.5650977管程总压力降 ΣΔPi Pa12337.36622判断合理性cs_tj10②壳程压强降—S
通过管束中心线的管子数n o8折流板数N B52.33333333壳程流通面积A o m20.015壳程流速u o m/s0.116959064 Re o3743.635819壳程流体摩擦系数f o0.766053436流体横过管束的压力降Pa849.5112828流体流过折流板缺口的压强降Pa850.119125壳程总压力降Pa1954.574969合理性判断cs_tj20（2)核算总传热系数
①管程对流传热系数流体被加热取0.4，被冷却取0查污垢热阻系数表得到
查污垢热阻系数表得到
管子按正三角形排列no=1.1*（排列no=1.19*（n）^0.5
N B=(L列管长度L/折流板间距-1) Ao=h(D-n c d o)
按壳程流通截面积Ao计算的流Δp2=3*ρu2/2
ΣΔPi=(Δp1+Δp2)FgNp
ΣΔPo=(Δp1’+Δp2')FsNs
Re=ρdu/μ,湍流
输入值
当Re＞500时，fo=5.0Reo^(-0正三角形、正方形、正方形斜计算值
查摩擦系数与雷诺数和相对粗Δp1=λ*L/d*ρu2/2
ΣΔPi=(Δp1+Δp2)FtNp
A i=π/4*d i2*n/Np
u i=W1/(ρ1*A i)
K=Q/(S*ΔTm)
DN25管子取为1.4，对DN19管子正三角形为0.5，正方形斜转4接近但不小于1.25倍的换热管
Pr-管程 5.409990291管程雷诺数Re017938.43217管程对流传热系数 （湍流）W/(m2·℃)3531.770673
低黏度湍流W/(m2·℃)3531.770673
高黏度湍流W/(m2·℃)3519.429449管程对流传热系数 （滞流）W/(m2·℃)340.5404362管程对流传热系数 （过渡流）W/(m2·℃)3485.069082管程对流传热系数输出值W/(m2·℃)3531.770673②壳程对流传热系数
Pr—壳程9.753848837流体流过管间最大截面积A㎡0.00984375根据管间最大截面积计算的流
速u0
m/s0.178223336当量直径d e m0.027151892 ReS6195.614142φμ=(μ/μw)^0.140.95壳程对流传热系数as W/(m2·℃)563.8014636③总传热系数
总传热系数k校 W/(m2·℃)324.2192582此换热器安全系数 %248.9758824合理性判断cs_tj31低黏度液体（μ1＜2*常温下水的黏度），a0=0.023（λ/di）Re0.8Pr n
高黏度液体,a0=0.027（λ/di）Re0.8Pr1/3φμ强制湍流,Re0大于10000
A=hD(1-d0/t)
u0=Vs/A
d e=4(t2-π/4d02)/πd0
强制滞留,Re小于2300
过渡流，Re=2300~10000
对气体取1.0，加热液体取1.0
安全系数介于11.5~12.5，初选
需另设K值
植物油
℃140℃40℃90J/(kg·K)2261Pa·s 0.000742W/(m·K)0.172kg/m 3
950Pa 30000kg/h
6000
104.7611114
方法二：根据流速经验值计算换热器内参数管道内流体流速m/s 0.75列管外径mm 25列管内径
mm 20计算单程管传热管数
根
20
热器型式与基本参数值
.8时，换热器的经济效益不
加管程数或壳程数，或者用几台换时可调节温度条件。
流体温升/两流体的最初温差流体温降/冷流体温升； 下的物理性质。 注
，并流为0，逆流为1角形为0，正方形斜转45度为
体有相变，1
注
2/3600*C p2*(T 1-T 2)；
1))*3600
T2-t1))/LN((T1-t2)/(T2-t1))
流体参数(S)
列管长度mm14374.66241
选择列管长度mm8000
管程数2
传热管根数40
管子排列方法正方形斜转45度
列管间距mm32
管板利用率η0.85
壳体内径D mm230.4940984
壳体内径圆整mm300
折流板圆缺高度占壳
体内径的百分数
%25
折流板间距h mm75
折流板数目N B105.6666667却取0.3
1.1*（n）^0.5；按正方形n）^0.5
/折流板间距-1)
算的流速
Δp2)FgNp
+Δp2')FsNs
流
o^(-0.228)
方形斜转45度
相对粗糙度关系图u2/2
Δp2)FtNp p
19管子取为1.5
斜转45度为0.4，正方形为0.3换热管外径；
1＜2*常温下水的黏度），
i）Re0.8Pr n
λ/di）Re0.8Pr1/3φμ
)/πd0
取1.05，冷却液体取0.95
，初选的换热器合适。否则