SolidWorks铜液还原加热器的设计及其有限元分析+CAD图纸(4)
故壳程流体的定性温度为：
管程流体的定性温度为：
根据定性温度，分别查取壳程和管程流体的有关物性数据。
由于在开题报告中已做过研究。铜液实际上是合成氨的铜洗法中用到的醋酸铜氨溶液，是由醋酸铜和氨通过化学反应后制成的一种溶液，简称铜液，其组成为Cu（NH3）2Ac（醋酸亚铜络二氨），但液体中所含的化合物含量很少，所以铜液的有关物性数据可以近似为水。
铜液在100℃下的有关物性数据如下：
密度 =1000kg/
定压比热容 =4.186J/kg•℃
热导率 =0.6W/m•℃
粘度 =0.4× Pa•s
水在130℃下的物性数据：
密度 =1000kg/
定压比热容 =4.186kJ/kg•℃
热导率 =0.6W/m•℃
粘度 =0.4× Pa•s
2.4 设备材料的选择
材料是压力容器的物质基础，正确选用压力容器材料是保证容器长期安全使用的一个基本条件，压力容器所用材料必须要有良好的焊接性能和冷热加工性能，压力容器材料的物理性能也是选材要考虑的。要进行换热的容器要用导热系数较高的材料达到节省材料的目的。压力容器常用的钢材主要有板、管、棒、丝、锻件、铸件等形状。压力容器的本体主要采用板材、管材和锻件，其紧固件采用棒材。压力容器用刚可分为碳素钢、低合金钢和高合金钢。
Q345R是一种低合金钢，它是在碳素钢的基础上加入一种或数种合金元素（不超过5%）以提高钢材的强度，耐高温、耐低温、耐腐蚀等性能，各种合金元素在低合金钢中起着不同的作用，锰能有效的提高强度，降低冷脆性能。所以筒体的钢板和封头的材料选择为Q345R。[2]
2.5 换热器结构与参数的选择
2.5.1 管径
换热器中最常用的管径有φ19mm×2mm和φ25mm×2.5mm。小直径的管子可以承受更大的压力，而且管壁较薄；同时，对于相同的壳径，可排列较多的管子，因此单位体积的传热面积更大，单位传热面积的金属耗量更少。所以，在管程结垢不很严重以及允许压力降较高的情况下，采用φ19mm×2mm直径的管子更为合理。如果管程走的是易结垢的流体，为清洗方便，采用φ25mm×2.5mm的管径。所以选择φ25mm×2.5mm的管径做为此次设计中的换热管。
2.5.2 管长
无相变换热时，管子较长则传热系数也增加。在相同的传热面积情况下，采用长管则流动在面积小，流速大，管程数少，每平方米传热面比较低，但是，管子过长会带来制造困难，因此，一般选用管长为4-6m,对传热面积大的可选用8-9m。所以选用Φ25×2.5的无缝钢管，材质为10号钢，管长6m。
2.5.3 管子排列和管中心距
管子的排列方式有等边三角形，正方形，转角正方形三种。与正方形相比，等边三角形排列比较仅凑，管外流体湍动程度高，表面传热系数大。正方形排列虽然比较松散，传热效果也较差，但管外清洗比较方便，对易结垢流体更为适用。若将正方形排列的管束斜转45°安装，可在一定程度上提高对流传热系数，见图2.1，表2.1。
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