管壳式换热器毕业设计(焦化装置软化水-汽油)
管壳式换热器课程设计任务书
河南理工大学管壳式换热器课程设计姓名：李钦博学号：311204000210学院：机械与动力机械学院专业：热能与动力工程班级：热动1201指导老师：王华河南理工大学机械与动力工程学院能源与动力工程系2016.3管壳式换热器课程设计任务书一、设计题目：设计一台煤油冷却的换热器二、操作条件：1、煤油：入口温度140℃，出口温度40℃。
2、冷却介质：循环水，入口温度40℃。
3、允许压强降：不大于100kPa。
三、设备型式：管壳式换热器四、处理能力：14t/h五、设计要求：1、选定管壳式换热器的种类和工艺流程。
2、管壳式换热器的工艺计算和主要的工艺尺寸的设计。
3、设计结果概要或设计结果一览表。
4、设备简图。
（要求按比例画出主要结构及尺寸）5、对本设计的评述及有关问题的讨论。
目录一．设计概述 (3)1.1热量传递的概念与意 (3)1.2换热器的概念及意义 (5)1.3管壳式换热器的简介 (5)二.试算并初选换热器规格 (6)2.1. 流体流动途径的确定 (6)2.2. 物性参数及其选型 (6)2.3. 计算热负荷及冷却水流量 (7)2.4. 计算两流体的平均温度差 (7)2.5. 初选换热器的规格 (8)三.工艺计算 (9)3.1. 核算总传热系数 (9)3.2. 核算压强降 (11)3.3经验公式 (12)四.设计评述 (13)参考文献 (13)一.设计概述1.1热量传递的概念与意义1.热量传递的概念热量传递是指由于温度差引起的能量转移，简称传热。
由热力学第二定律可知，在自然界中凡是有温差存在时，热就必然从高温处传递到低温处，因此传热是自然界和工程技术领域中极普遍的一种传递现象。
2. 化学工业与热传递的关系化学工业与传热的关系密切。
这是因为化工生产中的很多过程和单元操作，多需要进行加热和冷却，例如：化学反应通常要在一定的温度进行，为了达到并保持一定温度，就需要向反应器输入或输出热量；又如在蒸发、蒸馏、干燥等单元操作中，都要向这些设备输入或输出热量。
管壳式换热器的课程设计
避免选用不合适的材料导致设备损坏 或安全事故；注意材料的兼容性和与 其他材料的接触情况；考虑材料的可 加工性和安装维护的便利性。
04
管壳式换热器的优化设计
传热效率优化
01
传热效率
通过选择合适的材料、优化管程和壳程流体的流速和温度，以及采用强
化传热技术，如增加翅片、改进管子形状等，提高换热器的传热效率。
管件与结构
优化换热器内部的管件和 结构，减少流体流动过程 中的局部阻力，降低压力 损失。
结构强度优化
1 2
应力分析
对换热器进行详细的应力分析，确保其在正常操 作条件下具有足够的结构强度和稳定性。
材料选择
根据使用条件和要求，选择合适的材料和厚度， 以提高换热器的结构强度和耐腐蚀性。
3
支撑与固定
合理设计换热器的支撑和固定结构，以减小应力 集中和振动，提高其结构强度和使用寿命。
新材料与新技术的应用
新型材料
采用高导热性能的复合材料、纳米材料等，提高换热器的传热效率。
新型涂层
利用先进的涂层技术，如陶瓷涂层、金属氧化物涂层等，增强换热器的抗腐蚀和 耐磨性能。
节能减排与环保要求
高效节能
研发低能耗的换热器，优化换热器结构，降低运行过程中的能源消耗。
环保设计
采用无毒、无害的材料，减少换热器对环境的影响，同时对换热器产生的废弃物进行环保处理。
能源与动力工程领域的应用
发电厂
管壳式换热器可用于加热和冷却发电厂中的各种 流体，如锅炉给水、凝结水和冷却水等。
船舶工程
在船舶工程中，管壳式换热器可用于船舶发动机 的冷却和加热，以及生活用水的加热和冷却。
采暖系统
在供暖系统中，管壳式换热器可用于将热量从热 源传递到水中，为建筑物提供热水供暖。
管壳式换热器设计毕业设计
管壳式换热器设计毕业设计目录1 引言 (1)1.1 管壳式换热器的研究 (1)1.2 管壳式换热器的研究趋势 (1)1.3 螺旋板式换热器的研究 (2)1.3.1 螺旋板式换热器国内研究进展 (2)1.3.2 螺旋板式换热器国外研究进展 (2)1.4 本课题的目的和意义 (2)2管壳式换热器的工艺计算 (3)2.2 确定管程软水的物性参数 (3)2.2.1 定性温度 (3)2.2.2 热容 (4)2.2.3 黏度 (4)2.2.4 导热系数 (4)2.2.5 密度 (4)2.3 确定壳程气氨的物性参数 (4)2.3.1 定性温度 (4)2.3.2 热容 (4)2.3.3 黏度 (4)2.3.4 导热系数 (4)2.3.5 密度 (4)2.4 估算传热面积 (4)2.4.1 热负荷Q按大的传热量 (4)： (5)2.4.2 平均有效温差tm2.4.3 传热面积 (5)2.5 工艺结构尺寸 (5)2.5.1 决定通入空间，确定管径 (5)2.5.3 确定管程(数)、传热管数n、管长L及壳体内径 (5)2.5.4 拉杆 (5)2.5.5 折流板 (5)2.5.6 画布管图 (6)2.5.7 接管 (6)2.6 换热器核算 (7)2.6.1 传热能力的核算 (7)2.6.2 换热器内流体阻力计算 (9)3 管壳式换热器的结构设计及强度计算 (12)3.1 换热器筒体及封头的设计 (12)3.1.1 筒体设计 (12)3.1.2 封头与管箱设计 (12)3.2 换热器水压试验及其壳体应力校核 (13)3.2.1 压力试验的目的 (13)3.2.2 试验压力及应力校核 (13)3.3 开孔补强 (13)φ管程接管的补强计算 (13)3.3.1 对mm9219⨯φ壳程接管的补强计算 (15)3.3.2对mm480⨯103.4 法兰的选用 (17)3.4.1 筒体法兰的选用 (17)3.4.2 管法兰的选用 (17)3.5 折流板设计 (17)3.6 管板设计 (17)3.6.1换热气的设计条件 (17)3.6.2结构尺寸参数 (17)3.6.3各元件材料及其设计数据 (19)3.6.4设计计算 (19)3.7 支座形式的确定 (30)3.7.1 已知条件 (30)3.7.2 校核 (31)3.7.3 计算支座承受的实际载荷Q (31)M (31)3.7.4 计算支座处圆筒所受的支座弯矩L4 螺旋板式换热器的设计 (31)4.1 传热工艺计算 (31)4.1.1 传热量计算 (32)4.1 .2 冷却水的出口温度 (32)4.1.3 螺旋通道截面积与当量直径de的计算 (32)4.1.4 雷诺数Re和普朗特数P (32)r4.1.5 给热系数α的计算 (33)4.1.6 总传热系数K (33)4.1.7 对数平均温差t∆ (34)m4.1.8 换热器传热面积F (34)4.1.9 螺旋通道长度L (34)4.1.10 螺旋圈数n与螺旋体外径D (34)4.2 流体压力降ΔP计算 (35)4.2.1 按直管压力降的计算公式 (35)4.2.2 按大连工学院等单位推荐的公式计算 (36)4.3 螺旋板的强度、挠度与校核 (36)4.3.1 强度计算 (36)4.3.2 螺旋板的挠度 (37)4.3.3 螺旋板式换热器的稳定性 (38)4.4 螺旋板式换热器的结构尺寸 (38)4.4.1 密封结构 (38)4.4.2 定距柱尺寸 (38)4.4.3 换热器外壳 (38)4.4.4 进出口接管直径 (39)4.4.5 中心隔板的尺寸 (39)4.4.6 水压试验时应力校核 (40)结束语 (41)致谢 (42)参考文献 (43)1 引言换热设备是化工、炼油、动力、能源、冶金、食品、机械、建筑工业中普遍应用的典型设备。
管壳式换热器设计
略
用迭代法
85 传热系数 86 传热面积 87 传热面积之比 88 检验壳侧壁温 89 管内摩擦因子 90 管侧壁温 91 壁温下水的粘度
92 沿程阻力
93 回弯阻力 94 进出口连接管阻力 95 两台管程总阻力 96 理想管束摩擦系数 97 理想管束错流段阻力
2
Ds
0.5(0.5 0.4955) [π- arccos(1 2 0.125)]
2
0.5
Re1 M 1d 0 1 Ac
查参考资料图线2.28
查参考资料图线2.29
由 Asb Atb 0.0035 0.002356 0.1343
Ac
0.0436
及 Asb 0.002356
0.4
Asb Atb 0.002356 0.0035
根
由附录得
m
由GB151-1999规定
Awg Ds2 [1 (1 2h) sin ]
42
Ds 2
m2
0.52 [0.5 120π（- 1- 2 0.125）sin60o ]
4
180
0.5
Fc
π1 {π
（2
Ds 2h DL
）sin[arc
c
os(
Ds 2h DL
)]
2 arccos(Ds 2h )} DL
六边形层数 一台管子数 一台拉杆数 一台传热面积 二台传热面积 管束中心至最外层管中心距离 42 管束外缘直径 43 壳体直径
44 长径比 45 管程接管直径
46 管程雷诺数
47 管程换热系数 48 折流板形式 49 折流板缺口高度
符号
t1 t1 t2 t2 p1 p2
管壳式换热器毕业设计
管壳式换热器毕业设计管壳式换热器毕业设计换热器是工业生产中常用的设备，用于传递热量。
而管壳式换热器是其中一种常见的类型。
在我的毕业设计中，我选择了管壳式换热器作为研究对象，旨在通过对其结构和性能的优化，提高换热效率，实现更节能环保的工业生产。
首先，我将对管壳式换热器的结构进行研究。
管壳式换热器由壳体、管束、管板等组成。
壳体是换热器的外壳，起到支撑和保护作用。
管束则是热交换的核心部件，由许多平行布置的管子组成。
管板则用于固定管束和壳体之间的密封。
通过对这些组成部分的研究，我将探索如何改进其结构，提高换热器的稳定性和耐用性。
其次，我将对管壳式换热器的换热性能进行分析。
换热性能是衡量换热器优劣的关键指标之一。
在我的设计中，我将通过数值模拟和实验验证的方法，研究不同工况下换热器的传热效率、压降和热损失等参数。
通过这些数据的分析，我将找出影响换热性能的关键因素，并提出相应的改进方案。
除了结构和性能的研究，我还将关注管壳式换热器的节能环保性。
在当今社会，环保已成为一个重要的议题。
因此，在我的设计中，我将探索如何通过改进换热器的设计和材料选择，减少能源消耗和环境污染。
例如，我将考虑使用高效换热材料和优化流体动力学设计，以提高换热器的能效和减少对外部环境的影响。
此外，我还将考虑管壳式换热器在不同应用领域中的适用性。
换热器广泛应用于化工、电力、石油等行业，而不同行业对换热器的要求也有所不同。
在我的设计中，我将研究不同行业对换热器的需求，并提出相应的设计方案。
例如，在化工行业中，换热器需要具有耐腐蚀性能；在电力行业中，换热器需要具有高温高压的稳定性。
通过针对不同行业的需求进行设计，我将使我的毕业设计更加实用和有针对性。
最后，我将通过实际制作和测试，验证我的设计方案的可行性和有效性。
通过对制造过程和测试数据的分析，我将进一步改进和优化我的设计，以实现更好的换热效果和节能环保效果。
总之，我的毕业设计将围绕管壳式换热器展开研究。
毕业设计毕业论文管壳式换热器
毕业设计毕业论文管壳式换热器管壳式换热器是一种常用的传热设备，广泛应用于化工、电力、石油、制药等行业中。
它的主要作用是通过壳程和管程之间的传热来实现不同介质之间的热量交换。
本文将介绍管壳式换热器的工作原理、优点和应用领域，并讨论其改进和发展的方向。
管壳式换热器的工作原理主要是通过流体在壳程和管程中的流动来实现热量的传递。
在管壳式换热器中，热量从热源通过内管道传递给壳程，再通过壳程传递给冷却介质，从而实现热量的交换。
管壳式换热器具有换热效率高、结构紧凑、操作灵活等优点，并且能够适应不同的工作条件。
除此之外，它还具有清洗方便、可靠性高等优点，受到广大工程技术人员的青睐。
管壳式换热器在许多领域中都有广泛的应用。
例如，在化工行业中，它被用来处理高温高压的化学介质，实现热量交换和回收；在电力行业中，它被用来冷却发电设备中的循环水；在制药行业中，它被用来进行药物生产过程中的热量交换。
除了上述行业，管壳式换热器还被广泛应用于制冷、空调、食品加工等行业中。
尽管管壳式换热器具有许多优点，但也存在一些问题需要解决。
例如，其传热效率有待进一步提高，特别是在处理高粘度介质时。
此外，由于设计和制造的复杂性，管壳式换热器的成本较高。
因此，改进和发展管壳式换热器的工艺和技术是当前的研究热点之一改进和发展管壳式换热器的方向有多个。
首先，可以采用新材料来提高传热效率。
例如，可以使用高导热性材料来制造管壳式换热器，从而提高其传热效率。
其次，可以改进管壳式换热器的结构设计，以减小流体的阻力和压降，从而提高其传热效率。
此外，还可以采用换热表面增强技术，例如使用换热增强剂来增加传热表面积，提高换热效率。
最后，可以结合智能化技术来改进管壳式换热器的操作控制系统，实现自动化运行和故障诊断，提高换热器的可靠性和安全性。
总之，管壳式换热器是一种重要的传热设备，具有广泛的应用前景。
它的工作原理简单，运行稳定可靠，并且能够适应多种工况。
然而，为了进一步提高传热效率和降低成本，需要不断改进和发展其工艺和技术。
换热器课程设计---管壳式换热器
管壳式换热器目录第一章设计方案概述和简介......................................................................... 错误！未定义书签。
1.1 概述 ..................................................................................................... 错误！未定义书签。
1.2 方案简介 ............................................................................................. 错误！未定义书签。
1.2.1 管壳式换热器的分类............................................................. 错误！未定义书签。
1.2.2 设计方案选定 (4)第二章换热器的设计计算 (5)2.1 物性参数的确定 (5)2.1.1定性温度，取流体进口温度的平均值 (5)2.1.2果汁和水在定性温度下的相关物性参数 (5)2.2 估算传热面积 (5)2.2.1 计算热负荷 (5)2.2.2 确定冷却水用量 (6)2.2.3 传热平均温度差 (6)2.2.4初算传热面积 (6)2.2.5 工艺结构尺寸 (6)2.3换热器校核 .......................................................................................... 错误！未定义书签。
2.3.1传热面积校核............................................................................ 错误！未定义书签。
管壳式换热器设计报告
管壳式换热器设计报告2014-6-13设计任务书设计一个管壳式换热器，用冷水冷却工艺废水。
参数如下：一、设计计算1、方案确定（1）热交换器的类型选择：管壳式换热器（2）流程的选择：由于逆流换热的换热温差大，换热效果好，采用逆流换热，由于自来水易结垢，自来水走管程，所以工艺废水走壳程。
2、计算物性参数（1）热流体（工艺废水）的物性参数：100'1=t ℃ 30"1=t ℃ kg/s 56.5/201==h t q m /s m 1067.5331-⨯=v q定性温度：652301002"1'1=+=+t t ℃ 查65℃下饱和水的物性参数如下： 31kg/m 45.980=ρ K)kJ/(kg 183.41⋅=p C K)W/(m 664.01⋅=λ/s m 10447.0261-⨯=ν 77.21=r p（2）自来水的物性参数：15'2=t ℃ 假设50"2=t ℃ k g /s 11.11/402==h t q m /s m 1017.11332-⨯=v q 定性温度：5.32250152"2'2=+=+t t ℃ 查32.5℃下饱和水的物性参数如下： 32kg/m 83.994=ρ K)kJ/(kg 174.42⋅=p C K)W/(m 622.02⋅=λ/s m 10769.0262-⨯=ν 14.52=r p3、估算传热面积（1）热流量 W 1063.1)30100(418356.5)(6"1'111⨯=-⨯⨯=-=Φt t C q p m条件 热流体 冷流体 工质 工艺废水自来水进口温度 C t 100'1=C t 15'2= 出口温度 C t 30"1=?"2=t流量20t/h 40t/h若按纯逆流计算，其温差为5050100"2'1max =-=-=∆t t t ℃ 151530'2"1min =-=-=∆t t t ℃ 1.291550ln 1550ln min max min max =-=∆∆∆-∆=∆t t t t t m ℃（3）初算传热面积查表得水水换热的传热系数为1000~2500K)W/(m 2⋅，所以初选 K=1000K)W/(m 2⋅,则估算的传热面积26m 01.561.2910001063.1t =⨯⨯=∆Φ=m K A 估4、工艺结构尺寸（1）管径和管内流速选用mm 219⨯Φ的碳钢传热管，查表得，取管内流速m/s 8.0=i u （2）管程数和传热管数根据传热管内径和流速确定单程传热管数：05.798.0015.0414.31017.1142322=⨯⨯⨯==-i i v s u d q N π 取80根按单程，所需传热管长：m 7.1180019.014.301.56d 0=⨯⨯=∏=s N A L 估按单程管设计，传热管过长，宜采用多管程结构，根据换热管规格标准，选取换热管长为m 8=l ，则该热交换器的管程数为25.73.13≈==l L N p 则传热管总根数 160280=⨯=n 根（3）对数平均温差和壳程数该换热器为1-2型，首先计算两个无量纲参数4.0151001550'2'1'2"2=--=--=t t t t P 2155030100'2"2"1'1=--=--=t t t t R 查图6-13得其温差修正系数为8.0=ψ，3.231.298.0)(=⨯=∆ψ=∆m m t t ℃，采用单壳程。
管壳式换热器工程设计论文.
管壳式换热器工程设计论文2019-11-191管壳式换热器的工作原理在工业生产中广泛运用到管壳式换热器，管壳式换热器是由圆筒形的壳体、传热管束、管板、折流板和管箱等组成的。
其中，壳体内部装有两端固定在管板上的管束。
冷热两种流体用来换热，在管内流动的是管程流体，在管外流动的是壳程流体。
在壳体内通常安装一些挡板，以使管外流体的传热分系数增大。
挡板可使壳程流体速度提高，从而使流体湍流程度增强，流体能够按规定路程多次横向通过管束。
在管板上，换热管的排列可以按照等边三角形或正方形。
排列为等边三角形显得紧凑，使得管外流体湍流程度增强，提高传热分系数；排列为正方形则清洗管外方便，对于易结垢的流体非常适用。
2管壳式换热器工艺设计管壳式换热器工艺设计应该符合特定的工艺条件，比如要具有安全可靠的结构，制造、安装、操作和维修方便，经济成本低，设计技术具有科学性等。
理想的管壳式换热器可以是两端管板分别与壳体固定和在壳体内自由浮动，壳体和管束的膨胀自由，从而在两种介质间存在较大的温差的情况下，不会在管束和壳体之间产生温差应力。
把浮头端设计成可拆结构，可以使管束插入或抽出壳体容易。
也可以把浮头端设计成不可拆的。
3管壳式换热器的工艺设计方法管壳式换热器的工艺设计主要是针对传热设计和压降设计这两个方面，管壳式换热器的工艺设计方法主要包括下面几个。
3.1Colburn-Donohue方法管壳式换热器的壳侧的传热和流动过程是非常复杂的，尤其是壳侧的传热和压降设计计算非常重要，一些设计原理就是通过壳侧传热和压降计算方法的确定而建立的。
1933年，以理想管排数据为基础的壳侧传热系数计算关联式由Colburn首先提出。
而带有折流板的管壳式换热器中存在漏流和旁流,采用Sieder-Tate关联式计算进行设计更为方便。
因为管壳式换热器中同时发生流体的传热与流动阻力，它们是相互制约的，所以，在设计计算中应将流体的传热与流动阻力作为一个整体考虑。
管壳式换热器毕业设计简介
管壳式换热器（过热蒸汽0.65MPa,295℃;水0.8MPa,50℃）摘要本设计说明书是关于固定管板是换热器的设计，设计依照GB151-1999《钢制管壳式换热器》进行，设计中对换热器进行化工计算、结构设计、强度计算。
设计第一步是对换热器进行化工计算，主要根据给定的设计条件估算换热面积，初定换热器尺寸，然后核算传热系数，计算实际换热面积，最后进行阻力损失计算。
设计第二步是对换热器进行结构设计，主要是根据第一步计算的结果对换热器的各零部件进行设计，包括管箱、定距管、折流板等。
设计第三步是对换热器进行强度计算，并用软件SW6进行校核。
最后，设计结果通过图表现出来。
关键词：换热器，固定管板，化工计算，结构设计，强度计算。
AbtractThe design statement is about the fixed tube sheet heat exchanger .In the design of the heat exchanger ,the chemical calculation,the structure design and the strength calculation must according to GB151-1999“Steel System Type Heat exchanger ”.The first step of the design is the chemical calculation .Mainly according to the given design conditions to estimate the heat exchanger area and select heat exchanger size.Then check the heat transfer coefficient, calculate the actual heat transfer area,and finally calculate the resistance loss.The second step of the design of heat exchanger is the structural design of the heat exchanger. The design of heat exchanger parts mainly according to the first step of calculation.such as tube boxes , the distance control tube, baffled plates .The third step of the design of heat exchanger is the strength calculation and using SW6 software to check. Finally, the design results are shown in figures.Key words: heat changer, fixed tude plate, chemical calculation,structure design, strength calculation.一、前言管壳式换热器是目前应用最广的换热设备，它具有结构坚固、可靠性高、适用性强、选材广泛等优点。
立式管壳式换热器 毕业设计说明书
摘要
立式固定管板换热器相对于其他换热器具有以下优点：占地面积小，传热系数高，结构简单， 加工方便，造价低，相同壳体直径内排管最多，结构紧凑等。根据 GB151-1999《管壳式换热器》 、 GB150-1998《钢制压力容器》等规范，我设计了应用于三氯氢硅饱和蒸汽冷凝的立式固定管板换热 器，绘制了 CAD 图纸，并做了 3D 模型及动画。
关键词：换热器,立式固定管板,冷凝,建模
VERTICAL TUBE AND SHELL HEAT EXCHANGER DESIGN
ABSTRACT
Vertical relative to other fixed tube sheet heat exchanger heat exchanger has the following advantages: cover an area of an area small, high coefficient of heat transfer and simple structure, convenient processing, low cost, the same shell inside diameter of pipe up, compact structure, etc.According to GB151-1999 "tube shell heat exchanger", GB150-1998 steel pressure vessels and other specifications, I design the application in the chemical hydrogen silicon saturated steam condensation of vertical fixed tube sheet heat exchanger, draw the CAD drawings, and make the 3 d model and animation.
管壳式换热器毕业设计
管壳式换热器毕业设计管壳式换热器是一种非常常见的热传导设备，在化工、冶金、石化、食品、医药等行业中应用十分广泛。
本篇文章将介绍一篇关于管壳式换热器的毕业设计，文中内容包括设计原理、设计过程、计算方法、模块化设计等方面。
设计原理管壳式换热器主要由壳体、管束、进出口管道、泄漏报警装置等部分组成。
热媒通过进出口管道进入壳体内，对管壳壁面的管束内的流体进行热传递。
换热后的流体通过出口管道排出，完成一次换热过程。
设计过程在设计管壳式换热器时，需要确定换热面积、换热量、热媒流量和温度等参数。
具体设计过程如下：1. 确定换热器的工艺参数，包括工作压力、进出口温度、进出口流量等。
2. 确定管子的材料、管径、壁厚和长度等参数，同时考虑管子间距和数量等因素。
3. 计算管束的面积，包括管子内径、管子长度、管子数量、管子间距等因素。
4. 通过热平衡方程计算热媒流量、进出口温度差和热传导系数等因素。
5. 计算壳体的体积和壳体表面积。
6. 选取合适的维修孔、检查孔和清洁孔，并设计泄漏报警装置。
7. 根据设计参数绘制图纸并进行模拟和优化，最终确定设计方案。
计算方法管壳式换热器的计算方法包括管子面积、管束面积、传热系数、热交换器效能等多个方面。
1. 管子面积计算公式为：A=πDL。
其中，A为面积（m2），D为管子内径（m），L为管子长度（m）。
3. 传热系数计算公式为：K=1/[(1/αi)+(Δx/λ)+(1/αo)]。
其中，K为传热系数（W/m2K），αi为管子内侧对流传热系数（W/m2K），Δx为管子壁厚（m），λ为管子材料的导热系数（W/mK），αo为管子外侧对流传热系数(W/m2k)。
4. 热交换器效能计算公式为：ε=Q/(mCpΔT)。
其中，ε为效能，Q为换热量（J），m为热媒流量（kg/s），Cp为热容量（J/kgK），ΔT为进出口温差（K）。
模块化设计在管壳式换热器的设计过程中，模块化设计方法可以有效提高设计效率和优化设计方案。
[工学]润滑油冷却器管壳式换热器毕业设计
![[工学]润滑油冷却器管壳式换热器毕业设计](https://img.taocdn.com/s3/m/df4d01f849649b6648d747f5.png)
分类号 TH117.2+1 单位代码密级公开学号学生毕业设计（论文）题目润滑油冷却器的设计作者院 (系)专业机械设计制造及其自动化指导教师答辩日期年月日毕业设计（论文）诚信责任书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文），是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。
毕业设计（论文）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。
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论文作者签名:年月日榆林学院本科毕业设计（论文）摘要润滑油冷却器是大型运转设备中一个重要组成部分。
它主要用于冷却吸收了磨擦热的润滑油，从而保证润滑油的使用寿命和机组安全可靠地运行。
文中的润滑油冷却器在结构上采用了1-6型，即壳侧一程，管侧六程，并按照设计要求对其进行了整体的设计。
首先，通过换热计算确定换热面积与管子根数，进而初步选定换热器的结构类型。
然后按照设计要求以及一系列国家标准进行结构设计，之后又给出了水压试验要求，在设计的同时还进行了相关的校核。
最后整理数据绘制了零件图和装配图。
设计完成的润滑油冷却器能够及时有效的对流经轴承等处的润滑油进行冷却，使整个设备始终处于良好的运行状态。
关键词：润滑油；冷却器；管壳式I榆林学院本科毕业设计（论文）Design of Lubricating Oil Heat ExchangerABSTRACTLubricating oil heat exchanger is an important part of the large Scale Rotating equipment. It is mainly used for cooling lubricating oil which absorbed the friction heat, so as to ensure the service life of lubricating oil and the unit operated safely and reliably.In this paper, using a 1-6 type, i.e. a process in shell side, and another six process in pipes side, the overall design for lubricating oil cooler is made in accordance with the design requirements. First of all, the transfer area and the number of pipes are calculated, and then the type of heat exchanger is selected. Then, the structure of lubricating oil heat exchanger was designed in accordance with the design requirements and a series of national standards, after that the hydraulic pressure test is carried out, and the strength check is made. Finally, the data is collected to draw the part drawing and assembly drawing, so as to the entire design is completed.The lubricating oil cooler designed in this paper can cool oil that flowed through a bearing timely and effectively, so that the whole equipment is always in good working condition.Key words：Lubricating oil; Heat exchanger; Fixed pipes and platII榆林学院本科毕业设计（论文）目录摘要 (I)ABSTRACT ..................................................................................................................... I I 1 绪论 . (1)1.1 设计内容 (1)1.2 换热器的国内外状况 (1)1.3 管壳式换热器的结构 (2)2 管壳式换热器选型及设计思路 (5)2.1 设计参数 (5)2.2 换热器选型原则 (5)2.3 换热器的设计思路 (6)3 热工设计 (9)3.1 计算总传热系数 (9)3.2 核算总传热系数K值 (12)3.3 核算压力降 (14)4 结构设计 (17)4.1 壳体设计 (17)4.2 封头设计 (18)4.3 管板设计 (18)4.4 换热管设计 (20)4.5 接管设计 (24)4.6 壳体与管板、管板与法兰及换热管的连接设计 (27)5 水压试验要求 (35)5.1 试验基本原则 (35)5.2 试验步骤 (35)6 总结 (37)参考文献 (39)致谢 (40)III榆林学院本科毕业设计（论文）1 绪论1.1 设计内容润滑油用在各种类型机械上以减少摩擦，保护机械及加工件，主要起润滑、冷却、防锈、清洁、密封和缓冲等作用。
化工原理课程设计管壳式换热器的设计
西北大学化工学院列管式换热器的工艺设计说明书题目: 列管式换热器的工艺设计和选用课程名称: 化工原理课程设计专业: 化学工程与工艺班级: 09级学生姓名: 李哲学号: 2009115057指导教师: 吴峰设计起止时间：2012 年1月1日至2012 年 1月13日设计题目：列管式换热器的工艺设计和选用一、设计条件炼油厂用循环水将煤油油从230℃冷却到120℃。
柴油流量位28700kg/h；循环水初温为22℃，经换热后升温到46℃。
换热器的热损失可忽略。
管、壳程阻力压降不大于100kPa。
试设计能完成上述任务的列管式换换热器。
二、设计说明书的内容1、设计题目及原始数据；2、目录；3、设计方案的确定；4、工艺计算及主体设备设计；5、辅助设备的计算及选型；（主要设备尺寸、衡算结果等）；6、设计结果概要或设计结果汇总表；7、参考资料、参考文献；目录一．设计任务及设计条件 (3)二．设计方案 (3)1.换热器类型选择 (3)2.流程选择 (3)3.流向选择 (3)三．确定物性数据 (3)四．估算传热面积 (3)五．工艺结构尺寸计算 (3)1.管径及管内流速选择 (3)2.传热管数和传热管程数 (4)3.平均传热温差校正及壳程数 (5)4.传热管排列和分程方法 (5)5.壳体内径 (5)6.折流板 (5)7.其他主要附件 (6)8.接管 (6)9.壁厚的确定、封头 (7)六．换热器核算 (7)（一）.热流量核算 (7)1.壳程表面传热系数核算 (8)2.管程表面传热系数核算 (8)3.污垢热阻 (9)4.传热面裕度 (9)（二）传热管壁温及壳体壁温计算 (9)（三）阻力计算 (10)1.管程流体阻力计算 (10)2.壳程流体阻力计算 (10)七．换热器主要计算结果汇表 (11)八．主要符号说明 (11)九．换热器主要结构尺寸图和管子布置图 (12)十．参考文献 (15)一．设计任务及设计条件：用循环冷却水将流量为28700Kg/h 的煤油从230℃降至120℃，冷却水为清净河水，进口温度22℃，选定冷却水出口温度46℃，设计一台列管换热器完成冷却任务。
管壳式换热器设计作业
十五周周五之前上交设计作业：打印稿或手写稿CAD图纸：打印稿或电子档管壳式换热器设计作业第一题设计题目：管壳式油冷却器设计任务：11号润滑油处理量：16kg/s11号润滑油入口温度：90℃11号润滑油出口温度：45℃冷却水流量：40kg/s冷却水入口温度：28℃冷却水出口温度：40℃冷却水工作压力：P = 0.1 Mpa （表压）允许最大压力降：油侧<0.08 Mpa, 水侧<0.06 Mpa设计内容：热力计算，阻力计算、结构设计及应力计算校核。
• 要求：计算书一份，图纸一张：（1）装配图一张；第二题设计题目：管壳式换热器设计任务：设计一台管壳式换热器以回收工艺废水余热，用于生活热水供应。
废水流量：25.0ｔ/ｈ废水入口温度：95℃废水设计压力：0.3MPa （表压）生活热水用量为29.5ｔ／ｈ水压0.12MPa （表压）供水温度：10℃热水供水温度：50℃两侧允许压降最大：0.03ＭＰａ设计内容：热力计算，阻力计算、结构设计及应力计算校核。
• 要求：计算书一份，图纸一张：（1）装配图一张；设计任务：设计一台煤油冷却器。
冷却水入口温度：30℃冷却水设计压力：0.4MPa （表压）煤油流量：19065.7kg/h煤油压力0.3MPa （表压）煤油进口温度：130℃煤油出口温度：50℃两侧允许压降最大：0.05ＭＰａ设计内容：热力计算，阻力计算、结构设计及应力计算校核。
• 要求：计算书一份，图纸一张：（1）装配图一张；设计题目：管壳式换热器设计任务：甲苯立式管壳式冷凝器。
冷却井水流量：70000kg/h冷却水入口温度：32℃制冷剂：正戊烷冷凝温度：51.7℃处理能力：23760t/a，一年330天，一天24小时连续运行两侧允许压降最大：0.1ＭＰａ设计内容：热力计算，阻力计算、结构设计及应力计算校核。
• 要求：计算书一份，图纸一张：（1）装配图一张；第五题设计题目：管壳式换热器设计任务：设计一台循环水冷却混合气体的冷却器。
管壳式换热器的设计论文设计
成绩化工原理课程设计设计说明书设计题目：管壳式换热器的设计化工原理课程设计任务书一、设计任务及操作条件某生产过程中，需用循环冷却水将有机料液从102℃冷却至40℃。
已知有机料液的流量为（2.5－0.01×18）×104=23200kg/h，循环冷却水入口温度为30℃，出口温度为40℃，并要求管程压降与壳程压降均不大于60kPa，试设计一台列管换热器，完成该生产任务。
已知:定性温度下流体物性数据有机化合液986 0.54*10-3 4.19 0.662水994 0.728*10-4.174 0.6263注：若采用错流或折流流程，其平均传热温度差校正系数应大于0.8二、确定设计方案1.选择换热器的类型两流体温的变化情况：热流体进口温度102℃，出口温度40℃；冷流体进口温度30℃，出口温40℃，管程压降与壳程压降均不大于60kPa，壳程压降不高，因此初步确定选用固定板式换热器。
2.管程安排由于循环冷却水较易结垢，若其流速太低，将会加快污垢增长速度，使换热器的热流量下降，所以从总体考虑，应使循环水走管程，有机化合液走壳程。
三、确定物性数据定性温度：对于一般气体和水等低粘度立体，其定性温度可取流体进出口温度的平均值。
故壳程的有机化合液的定性温度为T ℃71240102=+=管程流体的定性温度为 t=℃3523040=+根据定性温度分别查取壳程流体和管程流体的有关物性数据。
有机化合液的有关物性数据如下： 密度 3/986m kg =ρ 粘度=μ0.54*10-3 Pa ·s比热容 1Cp =4.19 kJ/（kg ·℃） 导热系数 λ=0.662 W/（m ·℃） 循环水的有关物性数据如下： 密度 3kg/m 994 =ρ粘度=μ0.728*10-3 Pa ·s比热容 2Cp =4.174 kJ/（kg ·℃） 导热系数 λ=0.626 W/（m ·℃）四、估算传热面积 1、热流量Q 1=111t c m p ∆=23200×4.19×(102-40)=6.03×106kj/h =1675.00kw2、平均传热温差先按照纯逆流计算，得℃5.28304040102ln 304040102=-----=∆）（）（）（）（m t3、传热面积由于有机化合液的粘度为=μ0.54*10-3 Pa ·s ，假定总传热系数K=300W/（2m .℃），则传热面积为A=21195.915.283001675000m t K Q m =⨯=∆ 4、冷却水用水量m =ipi t c Q ∆1=4468kg/h 14/ 0.1341010174.416750003==⨯⨯s kg 五、工艺结构尺寸1、管径和管流速 选用Φ25×2.5较高级冷拔传热管（碳钢），取管流速1u =1.5m/s 。