换热器设计校核流程图

02-换热器设计

1
§2-2 传热过程分析及计算
二、传热过程的基本公式 3、通过肋壁的传热
k
' f
Ai 1 hi hoo Ao
1

1 1 hi hoo
1
只要 o 1 就可以起到强化换热的效果。由于β值常常远大于1，而使η0β的值总是远大于1，这就使肋化侧的热阻显著减小，从而增大传热系数的值。
二、传热过程的基本公式
2、通过圆管的传热
内部对流： hi dil (t f 1 twi ) 圆柱面导热：
(t wi t wo ) do 1 ln 2 l di
hi ho
1 lhi di
1 ho ld o
外部对流： ho dol (two t f 2 )
（2）传热系数是常数；（3）换热器无散热损失；（4）换热面沿流动方向的导热量可以忽略不计。
要想计算沿整个换热面的平均温差，首先需要知道当地温
差随换热面积的变化,然后再沿整个换热面积进行平均。
§2-3换热器中传热对数平均温差的计算
一、简单顺流及逆流换热器的对数平均温差
在假设的基础上，并已知冷热流体的进出口温度，现在来看图中微元换热面dA一段的传热。温差为：
1 kf 1 Ao Ao 1 hi Ai Ai hoo
§2-2 传热过程分析及计算
二、传热过程的基本公式 3、通过肋壁的传热
定义肋化系数：
Ao Ai
则传热系数为：
kf
1 1 hi ho o
1
§2-2 传热过程分析及计算
二、传热过程的基本公式 3、通过肋壁的传热
t t1 t2 dt dt1 dt2

sw6换热器全部校核数据校核资料

重量
163.84
Kg
压力计算
最大允许工作压力
[Pw]= =3.55133
MPa
结论
合格
壳程圆筒计算
计算单位
太原理工大学化学化工学院
计算条件
筒体简图
计算压力Pc
1.11
MPa
设计温度t
150.00
C
内径Di
1200.00
mm
材料
Q345R(板材)
试验温度许用应力
189.00
MPa
设计温度许用应力t
189.00
重量
163.84
Kg
压力计算
最大允许工作压力
[Pw]= =3.55133
MPa
结论
合格
后端管箱筒体计算
计算单位
太原理工大学化学化工学院
计算条件
筒体简图
计算压力Pc
2.97
MPa
设计温度t
160.00
C
内径Di
1200.00
mm
材料
Q345R(板材)
试验温度许用应力
189.00
MPa
设计温度许用应力t
187.80
MPa
试验温度下屈服点s
345.00
MPa
钢板负偏差C1
0.60
mm
腐蚀裕量C2
1.00
mm
焊接接头系数
1.00
厚度及重量计算
计算厚度
= = 9.56
mm
有效厚度
e=n-C1- C2=13.40
mm
名义厚度
n=14.70
mm
重量
264.21
Kg
压力试验时应力校核

换热器流程图

下料前检查
检验合格
检验合格
装配管束
下料(锯切)
划接管开孔线 H
划接管开孔线 H
定位、打底焊
弯曲成型
检验合格
检验合格
切割管头工艺气密性试验 H
切割，修磨坡口
固定管板式
检验合格
组焊接管
组焊接管
组焊分程隔板焊接注： 1.H为停止点，在此点需要检验员现场检验确认。 2.加粗字体为需要时才有这道工序。
热处理 H U形管式二次金加工
胀接(贴胀、强度胀)
管头表面检测 H
转清理班组下料制作
管板、折流板确认生产指令
换热管材料确认生产指令
壳程筒体、封头、法兰确认合格，生产指令壳程筒体、筒体、法兰环缝组焊
管箱封头、短接、法兰确认合格，生产指令管箱封头、短接、法兰环缝组焊
固定管板式
标记确认
U型管式
放样划线 H
无损检测 H
无损检测 H
固定管板式

PPT-7-管壳式换热器设计计算实例

kf Ai 1 hi hoo Ao 1 1 1 hi hoo 1
t fi t f 0
所以，只要 o 1 就可以起到强化换热的效果。由于β值常常远大于1，而使η0β的值总是远大于1，这就
使肋化侧的热阻显著减小，从而增大传热系数的值。
32
ln( d o d i ) 2 l
28
上面三式相加

l t fi t fo
do 1 1 1 ln hi d i 2 d i ho d o
对外侧面积而言得传热系数的定义式由下式表示：
k ko 1 do d d 1 o ln o hi di 2 di ho
10
1 构造和工作原理
翅片管热交换器可以仅由一根或若干根翅片管组成，如室内取暖用翅片管散热器；也可再配以外壳、风机等组成空冷器型式的热交换器。
11
主要换热元件是翅片管，由基管和翅片组成。
翅片管的类型和选择
对翅片管的要求：良好的传热性能、耐温性能、耐热冲击能力（如介质热负荷不稳定）及耐腐蚀能力，易于清除尘垢，压降较低。
13
常见的翅片管形式
•
14
翅片管因制造方法不同而使其在传热性能、机械性能等方面有一定的差异。按制造方法分有整体翅片、焊接翅片、高频焊翅片和机械连接翅片。
整体翅片：由铸造、机械加工或轧制而成，翅片与管子一体，无接触热阻，强度高，但要求翅片与管子同种材料。如低压锅炉的省煤器就是采用整体翅片。焊接翅片：用钎焊或氩弧焊等工艺制造，可使用与管子不一样的材料。由于它制造简单、经济且具有较好的传热和机械性能，故已广泛应用，主要问题是焊接工艺的质量。高频焊翅片：利用高频发生器产生的高频电感应，使管子表面与翅片接触处产生高温而部分熔化，同通过加压翅片与管子连成一体而成。这种连接方法无焊剂、焊料，制造简单，性能优良。

换热器计算

要想计算沿整个换热面的平均温差，首先需要知道当地温差随换热面积的变化，即 tx f ( Ax ) ，然后再沿整个换热面积进行平均
在前面假设的基础上，并已知冷热流体的进出口温度，现在来看图7-13中微元换热面dA一段的传热。温差为：
t th tc dt dth dtc
在固体微元面dA内，两种流体的换热量为:
tm (tm )ctf
是给定的冷热流体的进出口温度布置成逆流时的LMTD，是小于1的修正系数。图7-15 ~ 7-17分别给出了管壳式换热器和交叉流式换热器的。
关于的注意事项
（1）值取决于无量纲参数 P和 R
P tc tc , th tc
R th th tc tc
式中：下标1、2分别表示两种流体，上角标 ` 表示进口，
们就可以计算出另外一个温度。因此，上面的两个方程
中共有7个未知数，即
, k, A, qmhch , qmccc ,以及th，th，tc，tc中的三个
需要给定其中的5个变量，才可以计算另外三个变量。
对于设计计算而言，给定的是 qmhch , qmccc ，以及进出口温度中的三个，最终求 A, qmhch , qmccc 对于校核计算而言，给定的一般是 k, A ，以及2个进口
第七章传热过程分析与换热器热计算
本章的学习目的
(1)分析实际传热问题的能力 (2)综合应用三种基本传热方式及其相关公式的能力 (3)了解换热器的基本知识和设计过程
§ 7-1 传热过程的分析和计算
传热过程？基本计算式(传热方程式)？
k A(t f 1 t f 2 )
k 1 ARtot
式中：K是传热系数(总传热系数)。对于不同的传热过
(do2 )
1 hi d i

换热器控制流程图

换热器控制流程图如下图所示：测点清单如下表：信号属性序号位号描述I/O 类型量程/ON描述单位/OFF描述报警要求1 PI201 低位水槽水位压力AI 不配电4—20mA 0-500 Pa 90%高报2 PI211 离心泵A管压AI 不配电4—20mA 0-500 Pa 100低报3 PI212 离心泵B管压AI 不配电4—20mA 0-500 Pa 高偏30报低偏20报4 PI213 离心泵C管压AI 不配电4—20mA 0-500 Pa 高偏差40报5 PI204 板式换热器进口压力AI 不配电4—20mA 0-500 Pa 20%低报6 PI206 换热器B管道压力AI 不配电4—20mA 0-300 Pa 10%低低报7 PI207 阻力器B进口压力AI 不配电4—20mA 0-300 Pa 80%高报8 PI208 阻力器B出口压力AI 不配电4—20mA 0-300 Pa 250高报9 PI209 换热器B热油泵压力AI 不配电4—20mA 0-500 Pa 下降速度10%／秒报10 PI210 供水系统压力AI 不配电4—20mA 0-500 Pa 上升速度10%／秒报11 PI214 缓冲罐水压AI 不配电4—20mA 0-300 Pa 10%低报12 PI226 换热器A管道压力AI 不配电4—20mA 0-300 Pa 10%低低报13 PI227 阻力器A进口压力AI 不配电4—20mA 0-300 Pa 80%高报14 PI228 阻力器A出口压力AI 不配电4—20mA 0-300 Pa 250高报15 PI229 换热器A热油泵压力AI 不配电4—20mA 0-500 Pa 下降速度10%/秒报16 LI201 低位水槽液位AI 不配电4—20mA 0-100 % 100%高高报17 LI203 高位水槽液位AI 不配电4—20mA 0-100 % 90%高高报18 FI202 换热器B管道流量AI 不配电4—20mA 0-500 M3/h 90%高报19 FI203 高位水槽供水流量AI 不配电4—20mA 0-500 M3/h 上升速度10%/秒报20 FI204 高位水槽排水流量AI 不配电4—20mA 0-500 M3/h 下降速度10%/秒报21 FI212 缓冲罐进水流量AI 不配电4—20mA 0-500 M3/h 90%高报22 FI222 换热器A管道流量AI 不配电4—20mA 0-500 M3/h 上升速度10／秒报23 WI201 离心泵A功率AI 1-5V 0-1000 W 下降速度10%/秒报24 NI201 离心泵A转速AI 1-5V 0-3000 HZ 下降速度20/秒报25 WI202 离心泵B功率AI 1-5V 0-1000 W 下降速度10%/秒报26 NI202 离心泵B转速AI 1-5V 0-3000 HZ 下降速度20/秒报27 WI203 离心泵C功率AI 1-5V 0-1000 W 下降速度10%/秒报28 NI203 离心泵C转速AI 1-5V 0-3000 HZ 下降速度20/秒报29 TI201 低位水槽水温TC E 0-100 ℃80%高报30 TI202 换热器B进口温度TC K 0-600 ℃高偏30报低偏20报31 TI203 换热器B换热温度TC K 0-600 ℃90%高报32 TI204 换热器B出口温度TC K 0-600 ℃下降速度15%/秒报33 TI205 换热器B热油泵油温TC E 0-600 ℃90%高报34 TI222 换热器A进口温度TC K 0-600 ℃高偏30报低偏20报35 TI223 换热器A换热温度TC K 0-600 ℃90%高报36 TI224 换热器A出口温度TC K 0-600 ℃下降速度15%/秒报37 TI225 换热器A热油泵油温TC E 0-600 ℃90%高报38 TI206 板式换热器循环水温度TC RTD 0-100 ℃95高高报39 TI207 板式换热器进水温度TC RTD 0-100 ℃下降速度15%/秒报40 TI208 板式换热器出水温度TC RTD 0-100 ℃上升速度15%/秒报41 PV204 板式换热器进水压调节AO 正输出42 FV202 换热器B管道流量调节AO 正输出43 LV203 高位水槽液位调节AO 正输出44 FV203 高位水槽供水流量调节AO 正输出45 KI301 泵开关指示DI NC 开关0N报警46 KI302 泵开关指示DI NC 开关变化频率大于3秒报警，延时2秒47 KI303 泵开关指示DI NC 开关48 KI304 泵开关指示DI NO 开关49 KI305 泵开关指示DI NO 开关50 KI306 泵开关指示DI NO 开关51 KO301 泵开关操作DO NC 启动停止52 KO302 泵开关操作DO NC 启动停止53 KO303 泵开关操作DO NC 启动停止54 KO304 泵开关操作DO NO 启动停止55 KO305 泵开关操作DO NO 启动停止56 KO306 泵开关操作DO NO 启动停止。

换热器工艺流程图

折弯、预装
蒸发器
检查翅片外观
充高压空气注意充气时间
自动焊接
检查焊接质量
冷凝器
焊工艺
检查焊接质量及尺寸
充氮气
蒸发器
封
口
不合格品
注意冲气时间Βιβλιοθήκη 冷凝器折弯检查折弯尺寸
检查封口质量
终检检查整体外观及质
包装
检查包装质量及数量
入库
成品抽检
检查整体外观
关键工序
特殊工序
一般工序
全检
注：检生产中途
编制：李际春
审核：廖中华
核准：梁鑫
四川同达博尔空调有限公司两器车间换热器工艺和检验流程图
冲翅片检验翅片外观及片
弯长U 管
检验U管外观及质
烘干检查烘干质量
穿片检验翅片及铜
管
拆接气头、吹水注意翅片外观
胀管检胀高和外观
焊进出液管检查焊接质量
水检检查冲气压
力及焊点
脱脂检查油污、温度线速
吹油气
插短U管、充氮气
检查插管是否正确

完整版换热器计算步骤

第2章工艺计算2.1设计原始数据2.2管壳式换热器传热设计基本步骤（1）了解换热流体的物理化学性质和腐蚀性能（2）由热平衡计算的传热量的大小，并确定第二种换热流体的用量。

（3）确定流体进入的空间（4）计算流体的定性温度，确定流体的物性数据（5）计算有效平均温度差，一般先按逆流计算，然后再校核（6）选取管径和管内流速（7）计算传热系数，包括管程和壳程的对流传热系数，由于壳程对流传热系数与壳径、管束等结构有关，因此，一般先假定一个壳程传热系数，以计算K,然后再校核（8）初估传热面积，考虑安全因素和初估性质，常采用实际传热面积为计算传热面积值的1.15~1.25倍（9）选取管长I。

（10）计算管数N T（11）校核管内流速，确定管程数（12）画出排管图，确定壳径D j和壳程挡板形式及数量等（13）校核壳程对流传热系数（14）校核平均温度差（15）校核传热面积第2章工艺计算（16）计算流体流动阻力。

若阻力超过允许值，则需调整设计。

2.3确定物性数据 2.3.1定性温度由《饱和水蒸气表》可知，蒸汽和水在 p=7.22MPa t>295 C 情况下为蒸汽，所以在不考虑开工温度、压力不稳定的情况下，壳程物料应为蒸汽，故壳程不存在相变。

对于壳程不存在相变，其定性温度可取流体进出口温度的平均值。

其壳程混合气体的平均温度为：管程流体的定性温度:根据定性温度，分别查取壳程和管程流体的有关物性数据2.3.2物性参数管程水在320C 下的有关物性数据如下：【参考物性数据无机表1.10.1 ]表2 — 2壳程蒸气在357.5下的物性数据[1]:【锅炉手册饱和水蒸气表]t=420 2952357.5 °C(2-1 )T=310 3302320 C第2章工艺计算2.4估算传热面积 241热流量根据公式（2-1）计算：Q WC p t将已知数据代入（2-1）得:Q WC p1 b=60000X 5.495 X 103 (330-310)/3600=1831666.67W式中：W 工艺流体的流量，kg/h ；C p1 ――工艺流体的定压比热容，kJ/疥K ; t 1 ――工艺流体的温差，C ；Q――热流量，W2.4.2平均传热温差根据化工原理4-45 公式（2-2）计算:按逆流计算将已知数据代入（2-3）得:【化原 4-31a 】(2-2)t mt 1 t2t 1(2-3)Int2t mt1 t2t1ln420 330 310 295 ‘41.86C ,420 330In310 295第2章工艺计算式中： t m ――逆流的对数平均温差，C ；t i ――热流体进出口温差，c ； t 2 ――冷流体进出口温差，c ；可按图2-1中（b ）所示进行计算。

换热器设计校核流程图

换热器计算方法1．平均温压法（1）设计计算流程（2）校核计算流程（缺点：dψ/dP大→查图误差大，影响计算精度）2．效能——传热单元数法（ε——NTU ）(1) 原理：定义：换热器效能()21maxt t t t '-'''-'=ε (11-27)(实际最大温升与最大可能温升之比)冷热流体换热量相同，大温升对应于小热容：()()()()21min max min t t c q t t c q m m '-'⋅⋅=''-'=Φ⇒ε (11-28) 对顺流式换热可导得（参见参考文献[1]P334~335）：()()[]B B NTU ++--=11exp 1ε (11-29) 对逆流式换热可导得： ()()[]()()[]B NTU B B NTU ------=1ex p 11ex p 1ε (11-30) 上述两式皆为无量纲方程：()B NTU f ,=ε式中：()m inc q kA NTU m = (11-31) ——传热单元数，表征换热能力大小（一般情况下，k ↑→运行费用上升，A ↑→初投资上升）。

()()m a x m i n c q c q B m m =——两种流体水当量比 (11-32)当有一侧发生相变时，()0max =⇒∞→B c q m ()N T U --=e xp1ε (11-33) 当两侧水当量相等时，B=1顺流：()[]NTU 2exp 121--=ε (11-34) 逆流：（不定型→分子分母同时对B 求导） NTU NTU +=1ε (11-35) 查参考文献[1]图9-22~9-27计算时要注意参变量的定义和适用的换热器形式。

（2）设计计算（与平均温压法相比，由于不计及ψ的大小，不能反映流动形式与逆流之间的差距）（3）校核计算。

换热器的设计步骤

工艺计算1设计原始数据名称设计压力设计温度介质流量容器类别设计规范单位Mpa ℃/ Kg/h / /壳侧7.22 420/295 蒸汽、水III GB150 管侧28 310/330 水60000 GB1502管壳式换热器传热设计基本步骤（1）了解换热流体的物理化学性质和腐蚀性能（2）由热平衡计算的传热量的大小，并确定第二种换热流体的用量。

（3）确定流体进入的空间（4）计算流体的定性温度，确定流体的物性数据（5）计算有效平均温度差，一般先按逆流计算，然后再校核（6）选取管径和管内流速（7）计算传热系数，包括管程和壳程的对流传热系数，由于壳程对流传热系数与壳径、管束等结构有关，因此，一般先假定一个壳程传热系数，以计算K，然后再校核（8）初估传热面积，考虑安全因素和初估性质，常采用实际传热面积为计算传热面积值的1.15~1.25倍（9）选取管长l（10）计算管数NT（11）校核管内流速，确定管程数（12）画出排管图，确定壳径D和壳程挡板形式及数量等i（13）校核壳程对流传热系数（14）校核平均温度差（15）校核传热面积（16）计算流体流动阻力。

若阻力超过允许值，则需调整设计。

3 确定物性数据3.1定性温度3.2 物性参数第2章工艺计算4估算传热面积 4.1热流量根据公式（2-1）计算：p Q Wc t =∆ 【化原 4-31a 】（2-2）将已知数据代入（2-1）得：111p Q WC t =∆=60000×5.495×310 (330-310)/3600=1831666.67W 式中： 1W ——工艺流体的流量，kg/h ；1p C ——工艺流体的定压比热容，kJ/㎏.K ；1t ∆——工艺流体的温差，℃；Q ——热流量，W 。

4.2平均传热温差根据化工原理 4-45 公式（2-2）计算：1212ln m t t t t t ∆-∆∆=∆∆ （2-3）按逆流计算将已知数据代入（2-3）得：式中： m t ∆——逆流的对数平均温差，℃；1t ∆——热流体进出口温差，℃； 2t ∆——冷流体进出口温差，℃；可按图2-1中（b ）所示进行计算。

板式换热器设计计算与校核计算

板式换热器设计计算与校核计算题⽬：板式换热器设计及其选⽤⽬录⼀、说明书 (2)⼆、设计⽅案 (3)三、初步选定 (4)（1）已知两流体的⼯艺参数（2）确定两流体的物性数据（3）计算热负荷和两流体的质量流速（4）计算两流体的平均传热温差（5）初选换热器型号四、验证 (6)（1）算两流体的流速u（2）算雷诺数Re（3）计算努塞尔特数Nu（4）求两流体的传热系数α（5）求污垢热阻R（6）求总传热系数K，并核算五、核算 (7)（1）压强降△P核算（2）换热器的换热量核算六、结论 (7)七、设计结果 (8)⼋、附录 (9)表1：板式换热器的污垢热阻图1：多程流程组合的对数平均温差修正系数九、参考⽂献 (9)⼀、说明书现有⼀块建筑⽤地，建筑⾯积为12500 m2，采⽤⾼温⽔在板式换热器中加热暖⽓循环⽔。

⾼温⽔进⼊板式换热器的温度为100℃，出⼝的温度为75℃；循环⽔进⼊板式换热器的温度为65℃，出⼝的温度为90℃。

供暖⾯积热强度为293 kJ／(m2·h)。

要求⾼温⽔和循环⽔经过板式换热器的压强降均不⼤于100 kPa。

请选择⼀台型号合适的板式换热器。

（假设板壁热阻和热损失可以忽略）已知的⼯艺参数：⼆、设计⽅案(1) 根据热量平衡的关系，求出未知的换热量和质量流量，同时算出两流体的平均温度差；(2) 参考有关资料、数据，设定总传热系数K，求出换热⾯积S，根据已知数据初选换热器的型号；(3) 运⽤有关关联式验证所选换热器是否符合设计要求； (4) 参考有关资料、数据，查出流体的污垢热阻； (5) 根据式++++=2211111αλδαR R K O O 求得流体的总传热系数，该值应不⼩于初设的总传热系数，否则改换其他型号的换热器，由（3）开始重新计算；(6) 如果⼤于初设值，则再进⼀步核算两流体的压强降和换热量，是否满⾜设计要求，否则改换其他型号的换热器，由（3）开始重新计算； (7) 当所选换热器均满⾜设计要求时，该换热器才是合适的。

浅析重叠式换热器壳体和鞍座的校核设计

一１０７＋
［］３上海市教育委员会．化工容器设计（第二版）．北京：化学工业出
版社。９８１９．
因此需要将垫板宽度由原来的３０ｍ增加到５ｍ
３０８ｍｍ。
［］ＢＴ７１２０，４Ｊ／４３－５钢制卧式容器［］０ｓ．［］ＢＴ７２１ＢＴ７２４２０，５Ｊ／４１．－／４１．－０７容器支座［］ＪＳ．
仍有差距，体现不了应力分布的不均匀性，其计算结果经过实践检验虽可使用，但还显不足。
方法 ⑤ 虽然不是最佳状态，外力分布更接近但实际状态，最危险点位置与方法 ② 、、一致，计 ③ ④ 且
算简单，内力值大于方法② 、、，于方法①， ③ ④ 小用
ｍ ——圆筒有效宽度，ｍ；ｍ
— —
筒体有效厚度，ｍｍ；
—
—
鞍座垫板有效厚度，ｍｍ；
ｄｅ ——鞍座边角处简体周向应力，ａＭＰ。
应力的校核应参照Ｊ／４３—０５中第ＢＴ７１２０
７３４３条。．．．１２三重重叠式换热器的校核设计．
模型和计算方法。关键词：叠重换热器力学模型载荷强度
化工设计中，常会遇到重叠式换热器，其中多为
两重重叠式换热器。对小规格的两重重叠式换热器，由于载荷小，底部鞍座可根据Ｊ／４１．— 其ＢＴ７２１
在鞍座包角范围内的分布不易进行精确计算，因此，

列管式换热器的设计和选用的计算步骤

表4-18设计条件数据
物料流量 kg/h 组成（含乙醇量）mol% 温度 ℃ 操作压力MPa
进口出口
釜液 109779 3.3 145 0.9
原料液 102680 7 95 128 0.53
试设计选择适宜的列管换热器。
解：
（1）传热量Q及釜液出口温度
a. 传热量Q
选用规格钢管，设管内的流速，则：
单管程所需管子根数n：
设单台换热器的传热面积为，则单台传热面积为：
选取管束长l＝6m，则管程数为
故应选取管程数为2。根据以上确定的条件，按列管换热器标准系列，初步选取型号为G800-II-16-225固定管板式换热器两台，其主要性能参数如下：
解：
a. 设管内的表面传热系数为
则管内
由以上条件可采用以下公式计算空气表面传热系数：
所以
判断合用否？
又 ℃
热流量
所需换热面积为
则
换热管的实际面积为，则
所以该换热器合用。
b. 若将苯的流量提高20%，则管内表面传热系数将增大，设为
则
0.686
0.578 678.0
935.6
908.0
2.617
4.267
4.135
由热流量衡算得：
＝113.1℃
（2）换热器壳程数及流程
a. 换热器的课程数
对于无相变的多管程的换热器壳程数的确定，是由工艺条件，即冷、热物流进出口温度，按逆流流动给出传热温差分布图如图4-71所示，采用图解方法确定壳程数。
◎ 计算传热面积并求裕度
根据计算的K计值、热流量Q及平均温度差△tm，由总传热速率方程计算传热面积A0，一般应使所选用或设计的实际传热面积AP大于A020%左右为宜。即裕度为20%左右，裕度的计算式为：

化工原理换热器设计流程.ppt

5. 选流速：K和Δp的权衡.
例：单管程改双管程 ' 20.8 , p' 2 3
p
管程、壳程都尽量达到湍流 6. 选结构：
固定管板式—温差较小时用; 温差<50℃ 温差大时考虑热胀冷缩:膨胀节,浮头式,U形管式 7.选通道：
易结垢的、腐蚀性的、高压的流体走管程；蒸汽冷凝走壳程，流量小粘度大的走壳程
得T’=153.6℃ 相当于426kPa(表)
例2 一逆流套管换热器,热空气走管内, 冷水走环隙，热空气一侧传热阻力控制, 冷、热流体进出口温度为t1=30℃, t2=45℃, T1=110℃, T2=80℃。
求：当热空气流量qm1加倍时，T’2, t’2=?
思路：先解旧工况的数群
q m 2C q m 1C
本次讲课习题：第六章 27, 28, 设计报告下次带好自测练习
•9、要学生做的事，教职员躬亲共做；要学生学的知识，教职员躬亲共学；要学生守的规则，教职员躬亲共守。20 21/5/72 021/5/7 Friday , May 07, 2021 •10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。202 1/5/720 21/5/72 021/5/7 5/7/202 1 8:19:44 AM •11、一个好的教师，是一个懂得心理学和教育学的人。202 1/5/720 21/5/72 021/5/7 May -217-May -21 •12、要记住，你不仅是教课的教师，也是学生的教育者，生活的导师和道德的引路人。2021/5/72021 /5/7202 1/5/7Fr iday , May 07, 2021 •13、He who seize the right moment, is the right man.谁把握机遇，谁就心想事成。2021/5/72021/5/7202 1/5/720 21/5/75/7/2021 •14、谁要是自己还没有发展培养和教育好，他就不能发展培养和教育别人。202 1年5月 7日星期五202 1/5/720 21/5/72 021/5/7 •15、一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。2021 年5月20 21/5/72 021/5/7 2021/5/75/7/20 21 •16、提出一个问题往往比解决一个更重要。因为解决问题也许仅是一个数学上或实验上的技能而已，而提出新的问题，却需要有创造性的想像力，而且标志着科学的真正进步。2021/5/72021 /5/7May •17、儿童是中心，教育的措施便围绕他们而组织起来。202 1/5/720 21/5/72 021/5/7 2021/5/7

sw6换热器全部校核数据校核

固定管板换热器设计计算计算单位太原理工大学化学化工学院设计计算条件壳程管程设计压力p s 1.0992 MPa设计压力p t 2.9678 MPa 设计温度t s150 ︒C设计温度t t160 ︒C 壳程圆筒内径D i1200 mm 管箱圆筒内径D i1200 mm 材料名称Q345R 材料名称Q345R简图计算内容壳程圆筒校核计算前端管箱圆筒校核计算前端管箱封头(平盖)校核计算后端管箱圆筒校核计算后端管箱封头(平盖)校核计算管箱法兰校核计算开孔补强设计计算管板校核计算前端管箱筒体计算计算单位太原理工大学化学化工学院计算条件筒体简图计算压力 P c 2.97MPa 设计温度 t 160.00︒ C 内径 D i 1200.00mm 材料Q345R ( 板材 )试验温度许用应力 [σ] 189.00MPa 设计温度许用应力 [σ]t 187.80MPa 试验温度下屈服点 σs 345.00MPa 钢板负偏差 C 1 0.30mm 腐蚀裕量 C 2 1.00mm 焊接接头系数 φ1.00厚度及重量计算计算厚度 δ = P D Pc it c 2[]σφ- = 9.56mm 有效厚度 δe =δn - C 1- C 2= 13.40mm 名义厚度 δn =14.70mm 重量264.21Kg压力试验时应力校核压力试验类型液压试验试验压力值 P T = 1.25P [][]σσt =3.7335 (或由用户输入)MPa 压力试验允许通过的应力水平 [σ]T [σ]T ≤ 0.90 σs = 310.50 MPa试验压力下圆筒的应力 σT = p D T i e e .().+δδφ2 = 169.04MPa 校核条件 σT ≤ [σ]T校核结果合格压力及应力计算最大允许工作压力 [P w ]= 2δσφδe t i e []()D += 4.14788MPa 设计温度下计算应力σt =P D c i e e()+δδ2= 134.37 MPa[σ]t φ 187.80MPa 校核条件 [σ]t φ ≥σt结论筒体名义厚度大于或等于GB151中规定的最小厚度10.00mm,合格前端管箱封头计算计算单位太原理工大学化学化工学院计算条件椭圆封头简图计算压力P c 2.98 MPa设计温度t160.00 ︒ C内径D i1200.00 mm曲面高度h i300.00 mm材料Q345R (板材)设计温度许用应力[σ]t187.80 MPa试验温度许用应力[σ]189.00 MPa钢板负偏差C10.60 mm腐蚀裕量C2 1.00 mm焊接接头系数φ 1.00厚度及重量计算形状系数K = 16222+⎛⎝⎫⎭⎪⎡⎣⎢⎢⎤⎦⎥⎥Dhii= 1.0000计算厚度δ =KP DPc itc205[].σφ-= 9.55mm有效厚度δe =δn - C1- C2=14.40mm最小厚度δmin = 3.00mm名义厚度δn =15.00mm 结论满足最小厚度要求重量163.84Kg压力计算最大允许工作压力[P w]=205[].σφδδtei eKD+= 3.55133MPa结论合格后端管箱筒体计算计算单位太原理工大学化学化工学院计算条件筒体简图计算压力 P c 2.97MPa 设计温度 t 160.00︒ C 内径 D i 1200.00mm 材料Q345R ( 板材 )试验温度许用应力 [σ] 189.00MPa 设计温度许用应力 [σ]t 187.80MPa 试验温度下屈服点 σs 345.00MPa 钢板负偏差 C 1 0.60mm 腐蚀裕量 C 2 1.00mm 焊接接头系数 φ1.00厚度及重量计算计算厚度 δ = P D Pc it c 2[]σφ- = 9.56mm 有效厚度 δe =δn - C 1- C 2= 13.40mm 名义厚度 δn =14.70mm 重量264.21Kg压力试验时应力校核压力试验类型液压试验试验压力值 P T = 1.25P [][]σσt =3.7335 (或由用户输入)MPa 压力试验允许通过的应力水平 [σ]T [σ]T ≤ 0.90 σs = 310.50 MPa试验压力下圆筒的应力 σT = p D T i e e .().+δδφ2 = 169.04MPa 校核条件 σT ≤ [σ]T校核结果合格压力及应力计算最大允许工作压力 [P w ]= 2δσφδe t i e []()D += 4.14788MPa 设计温度下计算应力σt =P D c i e e()+δδ2= 134.37 MPa[σ]t φ 187.80MPa 校核条件 [σ]t φ ≥σt结论筒体名义厚度大于或等于GB151中规定的最小厚度10.00mm,合格后端管箱封头计算计算单位太原理工大学化学化工学院计算条件椭圆封头简图计算压力P c 2.97 MPa设计温度t160.00 ︒ C内径D i1200.00 mm曲面高度h i300.00 mm材料Q345R (板材)设计温度许用应力[σ]t187.80 MPa试验温度许用应力[σ]189.00 MPa钢板负偏差C10.30 mm腐蚀裕量C2 1.00 mm焊接接头系数φ 1.00厚度及重量计算形状系数K = 16222+⎛⎝⎫⎭⎪⎡⎣⎢⎢⎤⎦⎥⎥Dhii= 1.0000计算厚度δ =KP DPc itc205[].σφ-= 9.52mm有效厚度δe =δn - C1- C2=11.40mm最小厚度δmin = 3.00mm名义厚度δn =14.70mm 结论满足最小厚度要求重量163.84Kg压力计算最大允许工作压力[P w]=205[].σφδδtei eKD+= 3.55133MPa结论合格壳程圆筒计算计算单位太原理工大学化学化工学院计算条件筒体简图计算压力 P c 1.11MPa 设计温度 t 150.00︒ C 内径 D i 1200.00mm 材料Q345R ( 板材 )试验温度许用应力 [σ] 189.00MPa 设计温度许用应力 [σ]t 189.00MPa 试验温度下屈服点 σs 345.00MPa 钢板负偏差 C 1 0.30mm 腐蚀裕量 C 2 1.00mm 焊接接头系数 φ1.00厚度及重量计算计算厚度 δ = P D Pc it c 2[]σφ- = 3.53mm 有效厚度 δe =δn - C 1- C 2= 9.40mm 名义厚度 δn =10.70mm 重量2236.28Kg压力试验时应力校核压力试验类型液压试验试验压力值 P T = 1.25P [][]σσt =3.7100 (或由用户输入)MPa 压力试验允许通过的应力水平 [σ]T [σ]T ≤ 0.90 σs = 310.50 MPa试验压力下圆筒的应力 σT = p D T i e e .().+δδφ2 = 238.66MPa 校核条件 σT ≤ [σ]T校核结果合格压力及应力计算最大允许工作压力 [P w ]= 2δσφδe t i e []()D += 2.93799MPa 设计温度下计算应力σt =P D c i e e()+δδ2= 71.34 MPa[σ]t φ 189.00MPa 校核条件 [σ]t φ ≥σt结论筒体名义厚度大于或等于GB151中规定的最小厚度10.00mm,合格延长部分兼作法兰固定式管板设计单位太原理工大学化学化工学院设计计算条件简图设计压力p s 1.099 MPa设计温度T s150 C︒平均金属温度t s 93.5 ︒C装配温度t o15 ︒C壳材料名称Q345R设计温度下许用应力[σ]t189 Mpa程平均金属温度下弹性模量E s 2.032e+05Mpa平均金属温度下热膨胀系数αs 1.148e-05 mm/mm ︒C圆壳程圆筒内径D i1200 mm壳程圆筒名义厚度δs10.7 mm 壳程圆筒有效厚度δse9.4 mm 筒壳体法兰设计温度下弹性模量E f’2e+05 MPa 壳程圆筒内直径横截面积A=0.25πD i2 1.131e+06 mm2 壳程圆筒金属横截面积A s=πδs(D i+δs) 3.571e+04 mm2管设计压力p t 2.968 MPa 箱设计温度T t 160 ︒C圆材料名称Q345R筒设计温度下弹性模量E h 1.992e+05 MPa 管箱圆筒名义厚度(管箱为高颈法兰取法兰颈部大小端平均值)δh 35 mm管箱圆筒有效厚度δhe 34 mm 管箱法兰设计温度下弹性模量E t” 1.992e+05 MPa 材料名称20(GB8163)换管子平均温度t t 127.4 ︒C设计温度下管子材料许用应力[σ]t t 138.2 MPa 设计温度下管子材料屈服应力σs t207.2 MPa 热设计温度下管子材料弹性模量E t t 1.884e+05 MPa 平均金属温度下管子材料弹性模量E t 1.899e+05 MPa 平均金属温度下管子材料热膨胀系数αt 1.172e-05 mm/mm︒C管管子外径d25 mm 管子壁厚δt 2.5 mm管箱法兰计算计算单位太原理工大学化学化工学院设计条件简图设计压力 p 2.978 MPa 计算压力 p c 2.978 MPa 设计温度 t 160.0 ︒ C 轴向外载荷 F 0.0 N 外力矩 M 0.0 N .mm壳材料名称 Q345R 体许用应力 nt[]σ 187.8 MPa 法材料名称 16Mn 许用 [σ]f 170.0 MPa 兰应力 [σ]t f 144.2 MPa 材料名称30CrMoA 螺许用 [σ]b 167.0 MPa 应力[σ]t b144.4 MPa 栓公称直径 d B 36.0 mm 螺栓根径 d 1 31.7 mm 数量 n 44个D i 1200.0 D o 1450.0垫结构尺寸 D b 1380.0 D 外 1308.0 D 内 1238.0 δ0 28.0 mm L e35.0 L A 48.0 h 48.0 δ142.0 材料类型软垫片N 35.0 m 2.00 y (MPa) 11.0压紧面形状1a,1bb10.58D G1286.8片 b 0≤6.4mm b = b 0b 0≤6.4mm D G = ( D 外+D 内 )/2b 0 > 6.4mm b =2.530bb 0 > 6.4mm D G = D 外 - 2b螺栓受力计算预紧状态下需要的最小螺栓载荷W a W a = πbD G y = 470656.2 N 操作状态下需要的最小螺栓载荷W p W p = F p + F = 4382185.0N 所需螺栓总截面积 A m A m = max (A p ,A a ) = 30347.5 mm 2 实际使用螺栓总截面积 A bA b = 214d nπ= 34660.8 mm 2力矩计算操 F D = 0.785i 2D p c = 3365879.0 N L D = L A + 0.5δ1 = 69.0mm M D = F D L D= 232245648.0 N .mm 作 F G = F p= 509351.4 N L G = 0.5 ( D b - D G ) = 46.6mmM G = F G L G= 23727496.0 N .mm M pF T = F -F D = 504736.6NL T =0.5(L A + δ1 + L G )= 68.3mmM T = F T L T = 34469408.0N .mm外压: M p = F D (L D - L G )+F T (L T -L G ); 内压: M p = M D +M G +M T M p = 290442560.0N .mm 预紧M aW = 5428195.0 NL G = 46.6mmM a =W L G = 252865616.0N .mm 计算力矩 M o = M p 与M a [σ]f t /[σ]f 中大者 M o = 290442560.0N .mm。

换热机组流程图cad图纸

设计制图校核审核设计项目设计阶段比例第张共张职责签名日期济南济南市张夏水暖器材厂符号公称尺寸连接尺寸标准用途或名称连接面形式管口表单总件号图号或标准号名称数量材料备注重量(kg)凝水出口蒸汽进口系统供水口系统回水口1398换热量 KW170016403750注:1.以上管口方位按图示方位合理布置,不得开在弯头上.2.焊缝间距离不小于50mm.501825182530循环水量 m/h系统供回水温度 %%dC 电机总功率 KW DN150 PN16 HG/T20592-2009 a 150db c50100150型号突面突面突面 360~50121336-%%C23不按比例底座开孔图名称设计压力 MPa 技术特性表1.0 指标签名山东水龙王集团有限公司审定批准制图校核职责设计审核比例日期施接标准执行.3.焊接采用电弧焊,焊条牌号J427.1.各设备及接管单独试压合格后,方可组装.8.本机组禁止在超过设计压力条件下运行.4.焊缝接头型式按HG/T20583-2011规定进行.5.机组配管材料为20号钢,法兰材料为Q345R.6.机组以1.25MPa试压合格后,涂防锈漆两遍.7.蒸汽系统需设置安全阀,以保证机组安全运行.2.各设备及管口方位按本图组装.技术要求突面 MEJQN-1398KW高效换热机组MEJQN-1398KWJZ14-009adss17002306503750665685685bcDN150 PN16 HG/T20592-2009 DN100 PN16 HG/T20592-2009 DN50 PN16 HG/T20592-2009 1678910131211112350~200%%DC 2只;0~150%%DC 2只温度表接口 M27X2量程:0~1.6MPa 3只温包接口 DN15 1只压力表接口 G1/2'' 12345678铸钢截止阀13126139101112除污器 DN150-1.01127PN1.6 DN80120疏水器6280180循环水泵3531177PN1.6 DN100PN1.6 DN100PN1.6 DN100涡轮蝶阀软接头锁式止回阀64615066112530KQL100/125-11/2PN1.6 DN4030PN1.6 DN40设备净重量约:3000Kg3750X1700底座123012#温控阀PN1.6 DN125涡轮蝶阀45213MEQN300-1.0/1.0-7.5双纹管换热器2375750变频铸钢截止阀4044250 安全阀接口 DN32 1只量程:0.05~0.5MPaPN1.6 DN80铸钢截止阀284PN1.6 DN80422014.4.15井工4.除污器凝水出1.双纹管换热器2.循环水泵3.补水泵换热机组流程图2134系统供水口5系统回水口软化水进补水管5.补水箱主要设备3266.疏水器凝水出设计制图校核审核审定批准设计项目设计阶段比例第张共张山东水龙王集团有限公司职责签名日期济南施工图蒸汽进77.温控阀201911设计制图校核审核设计项目设计阶段比例第张共张职责签名日期济南MEJQN-1400KW8PITTPITTPITT8.电控柜51621301400600400040001700247517361200

化工设备(换热器)PPT课件

研究新型的耐腐蚀、高强度、轻质材料在换热器中的应用，提高设备的性能和寿命。
强化传热技术
研究更加高效的传热技术，提高换热器的传热效率，降低能耗。
智能化控制
研究基于物联网和人工智能技术的智能化控制策略，实现换热器的智能控制和管理。
环保设计和制造
研究环保设计和制造技术，减少换热器对环境的影响，推动可持续发展。
详细描述
换热器的基本结构包括壳体、传热管、管板、折流板和进出口接管等部分。其工作原理是利用两种流体之间的温差，通过传热面进行热量交换。当热流体通过传热管内的通道时，热量通过管壁传递给冷流体，使其温度升高或降低，从而实现热量交换。
02
换热器的应用
在化工行业的应用
化学反应过程中的热量交换
在各种化学反应过程中，换热器用于控制反应温度，确保化学反应的顺利进行。
化工设备(换热器)ppt课件
• 换热器概述 • 换热器的应用 • 换热器的设计与优化 • 换热器的维护与保养 • 新型换热器技术与发展趋势
01
换热器概述
定义与功能
总结词
换热器的定义和功能
详细描述
换热器是一种用于热量交换的化工设备，主要用于将热量从一种流体传递给另一种流体。它广泛应用于化工、石油、制药等领域，是实现工艺流程中的热量传递和回收的关键设备之一。
常见故障及排除方法
传热效率下降
可能是由于污垢或沉积物堵塞，需要清洗换热器表面和内部。
泄漏
可能是由于密封件老化或损坏，需要更换密封件。
振动和噪音
可能是由于设备安装不稳或流体动力学问题，需要检查设备安装和流体流动情况。
定期检查与维修
定期检查
01
按照规定的时间间隔对换热器进行检查，包括外观、密封件、

(完整版)换热器计算步骤..

第2章工艺计算2.1设计原始数据表2—12.2管壳式换热器传热设计基本步骤（1）了解换热流体的物理化学性质和腐蚀性能（2）由热平衡计算的传热量的大小，并确定第二种换热流体的用量。

（3）确定流体进入的空间（4）计算流体的定性温度，确定流体的物性数据（5）计算有效平均温度差，一般先按逆流计算，然后再校核（6）选取管径和管内流速（7）计算传热系数，包括管程和壳程的对流传热系数，由于壳程对流传热系数与壳径、管束等结构有关，因此，一般先假定一个壳程传热系数，以计算K，然后再校核（8）初估传热面积，考虑安全因素和初估性质，常采用实际传热面积为计算传热面积值的1.15~1.25倍l（9）选取管长（10）计算管数NT（11）校核管内流速，确定管程数（12）画出排管图，确定壳径D和壳程挡板形式及数量等i（13）校核壳程对流传热系数（14）校核平均温度差（15）校核传热面积（16）计算流体流动阻力。

若阻力超过允许值，则需调整设计。

第2章工艺计算2.3 确定物性数据2.3.1定性温度由《饱和水蒸气表》可知，蒸汽和水在p=7.22MPa、t>295℃情况下为蒸汽，所以在不考虑开工温度、压力不稳定的情况下，壳程物料应为蒸汽，故壳程不存在相变。

对于壳程不存在相变，其定性温度可取流体进出口温度的平均值。

其壳程混合气体的平均温度为：t=420295357.52+=℃（2-1）管程流体的定性温度：T=3103303202+=℃根据定性温度，分别查取壳程和管程流体的有关物性数据。

2.3.2 物性参数管程水在320℃下的有关物性数据如下：【参考物性数据无机表1.10.1】表2—2壳程蒸气在357.5下的物性数据[1]：【锅炉手册饱和水蒸气表】表2—32.4估算传热面积 2.4.1热流量根据公式（2-1）计算：p Q Wc t =∆ 【化原 4-31a 】（2-2）将已知数据代入（2-1）得：111p Q WC t =∆=60000×5.495×310 (330-310)/3600=1831666.67W式中： 1W ——工艺流体的流量，kg/h ；1p C ——工艺流体的定压比热容，kJ/㎏.K ；1t ∆——工艺流体的温差，℃；Q ——热流量，W 。