重油预热器的设计+CAD图纸(2)
换热器是一种十分重要的热量交换设备，它是一种在不同温度的多种介质之间实现热量传递的节能设备。它可以用低温介质冷却高温介质从而达到降温、预冷的效果，也可以用高温介质加热低温介质，使其温度达到工艺流程的规定标准从而达到生产的需要。一直以来，换热器的强化传热技术备受世界各国学者的关注使得新型高效节能的换热器层出不穷 。
随着现代工业的迅速发展，以能源为中心的环境、生态等问题日益加剧。世界各国在寻找新能源的同时，也更加注重了节能新途径的研发。强化传热技术的应用不但能节约能源、保护环境，而且能大大节约投资成本。换热器由于其在化工、石油、动力和原子能等工业部门的广泛应用，使得换热器的强化传热技术一直以来受到研究人员的重视，各种研究成果不断涌现[1-4]。
本课题是设计一台U型换热器对重油进行预热，使重油能够很好的雾化，到达节约能源的目的。
2换热器热力计算
2.1热力计算
2.1.1确定物性参数
重油在232.5 温度下时的恩氏粘度为1.44，转换为运动粘度得5.5mm2/s。由公式（2.1）
计算出重油动力粘度为
表2.1 常见气体动力粘度随温度变化经验公式常数值
气体名称 空气 水蒸气 氮 .....
/10-6
17.09 8.93 16,60 ....
111 961 106 ....
温度为T(K)时气体的动力粘度（2.2）
计算出蒸汽在249 时的动力粘度
表2.2 重油的有关物性数据
粘度
密度
导热系数
比热容
5.379×10-6 0.978 0.116 0.22
表2.3 蒸汽的有关物性数据
粘度
密度
导热系数
比热容
1.965×10-5 0.747 2.37 0.475
换热器内流体流程安排依据：
（1）粘性大的流体应走壳程，流体在有折流板的壳程流动时，在较低的雷诺数下，即可达湍流，有利于提高传热系数。
（2）压力高的流体走管程，因为管子直径小，承受压力的能力好，还避免了采用高压壳体和高压密封。
（3）具有腐蚀性的流体走管程，这样可以用普通材料制造壳体，而管束、管板和封头要采用耐蚀材料。
（4）蒸汽一般通入壳程，因为这样便于排除冷凝液，而且蒸汽教清洁，其给热系数又与流速关系小。
（5） 需要提高流速以增大其给热系数的流体应当走管内，因为管内截面积小，而且易于采用多管程以增大流速。
（6）被冷却的流体应走壳程，便于散热。
按照任务书给定的要求，重油走管间（壳程），蒸汽走管内（管程）
2.1.2热量衡算
由热量衡算式：
（2.3）
其中Q为热负荷，W/（m3﹒°C）；qm1、qm2为热、冷流体的质量流量，kg/s；cp1、Cp2为热、冷流体的平均定压比热容，J/（kg﹒℃）；T1、T2分别为蒸汽进口、出口温度；t1、t2为半重油的进口、出口温度。
管程变蒸汽的定性温度为 ℃
壳程重油的定性温度为 ℃
根据进出口温度参考标准：
（1）冷却水的出口温度不宜高于60℃，以免换热器内严重结垢。
（2）高温端的温差不应小于20℃，低温端的温差不应小于5℃。
所以设定蒸汽（热流体）进口温度298℃，出口温度200℃；重油（冷流体）进口温190℃，出口温度275℃。