列管式换热器课程设计作业

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列管式换热器课程设计报告书

列管式换热器课程设计报告书

一、设计题目:列管式换热器设计二、设计任务及操作条件1、设计任务处理能力:3000吨/日设备型式:固定管板式换热器2、操作条件(1)苯:入口温度80.1℃出口温度40℃(2)冷却介质:循环水入口温度25℃出口温度35℃(3)允许压降:管程不大于30kPa壳程不大于30kPa三、设计内容(一)、概述目前板式换热器产品达到了一个成熟阶段,凭借其高效、节能、环保的优势,在各行业领域中被频繁使用, 并被用以替换原有管壳式和翅片式换热器,取得了很好的效果。

板式换热器的优点(1) 换热效率高,热损失小在最好的工况条件下, 换热系数可以达到6000W/ m2K, 在一般的工况条件下, 换热系数也可以在3000~4000 W/ m2K左右,是管壳式换热器的3~5倍。

设备本身不存在旁路,所有通过设备的流体都能在板片波纹的作用下形成湍流,进行充分的换热。

完成同一项换热过程, 板式换热器的换热面积仅为管壳式的1/ 3~1/ 4。

(2) 占地面积小重量轻除设备本身体积外, 不需要预留额外的检修和安装空间。

换热所用板片的厚度仅为0. 6~0. 8mm。

同样的换热效果, 板式换热器比管壳式换热器的占地面积和重量要少五分之四。

(3) 污垢系数低流体在板片间剧烈翻腾形成湍流, 优秀的板片设计避免了死区的存在, 使得杂质不易在通道中沉积堵塞,保证了良好的换热效果。

(4) 检修、清洗方便换热板片通过夹紧螺柱的夹紧力组装在一起,当检修、清洗时, 仅需松开夹紧螺柱即可卸下板片进行冲刷清洗。

(5) 产品适用面广设备最高耐温可达180 ℃, 耐压2. 0MPa , 特别适应各种工艺过程中的加热、冷却、热回收、冷凝以及单元设备食品消毒等方面, 在低品位热能回收方面, 具有明显的经济效益。

各类材料的换热板片也可适应工况对腐蚀性的要求。

当然板式换热器也存在一定的缺点, 比如工作压力和工作温度不是很高, 限制了其在较为复杂工况中的使用。

同时由于板片通道较小,也不适宜用于杂质较多,颗粒较大的介质。

化工原理课程设计 列管式换热器

化工原理课程设计 列管式换热器

化工原理课程设计列管式换热器设计要求:设计一个列管式换热器,实现两种不同温度的流体之间的热量传递。

设计要求如下:1. 列管式换热器采用直管式结构,热传导介质为水和油;2. 设计流量分别为水流量 Q1 = 500 L/h,油流量 Q2 = 300 L/h;3. 设计温度分别为水的进口温度 T1i = 80℃,油的进口温度T2i = 120℃;4. 确定水的出口温度 T1o 和油的出口温度 T2o;5. 选择合适的换热器材料,确保换热效果良好;6. 根据设计参数计算所需的换热面积 A 和换热效率η。

设计方案:1. 确定管径和管长:首先根据水和油的流量和温度差,计算所需的换热面积。

然后确定换热器的尺寸,其中包括管径和管长。

2. 选择换热器材料:根据换热介质的性质和工作条件,选择合适的换热器材料,例如不锈钢。

3. 计算出口温度:根据热平衡原理,计算水和油的出口温度。

假设换热器满足热平衡条件,即水的热量损失等于油的热量增加。

4. 计算换热面积:根据换热器的尺寸和热传导方程,计算所需的换热面积。

5. 计算换热效率:根据热平衡原理和换热器的热传导性能,计算换热效率。

实施步骤:1. 根据设计流量和温度差,计算所需的换热面积。

假设水和油的传热系数均为常数,可以使用换热传导方程进行计算。

2. 根据所需的换热面积和理论计算值,选择合适的换热器尺寸。

3. 根据所选换热器材料,计算换热器的尺寸和管径。

假设管壁温度近似等于流体温度。

4. 根据热平衡原理,计算出口温度。

假设热平衡条件满足,即水的热量损失等于油的热量增加。

5. 根据所选材料和尺寸,计算换热效率。

假设换热器的热传导系数为常数,使用换热效率计算公式进行计算。

总结:本课程设计主要针对列管式换热器的设计,通过选择合适的换热器材料和计算换热器的尺寸,实现了水和油之间的热量传递。

根据设计要求,通过计算出口温度和换热效率,验证了设计方案的合理性。

设计过程需要考虑多方面的因素,如流体性质、流量和温度差等。

列管式换热器-课程设计

列管式换热器-课程设计

列管式换热器-课程设计
换热器是一种重要的化工设备。

随着其应用的不断扩大,对换热器的性能要求也越来越高。

以管式换热器为例,管式换热器具有结构简单、布置便利、运行可靠、热传递效率高、体积小、投资低等优点,在化工领域及各种壳管式再生塔、热交换器、海水-蒸汽换热器等热量转换系统中应用广泛。

本次课程设计的主题为管式换热器,围绕管式换热器的原理、性能与结构特性、设计过程、工艺流程展开设计与分析,具体的实习任务包括:
1. 熟悉管式换热器的基本原理、结构形式及性能特点;
2.学习管式换热器的性能计算方法,包括热量传递系数计算和散热量、传热量、温度梯度计算;
3.访问管式换热器制造厂,了解其生产工艺,深入了解管式换热器的结构、组成;
4.使用半求解数值模拟软件,进行现有管式换热器的模拟计算,提高热量传递性能;
5.按照管式换热器的设计原则、计算手段,进行管式换热器系列设计,并进行实验验证;
6.基于工作介质特性及换热器特点,进行管式换热器优化设计;
7.编制课程设计报告,完成本次课程设计任务。

课程设计任务的实施,将要求设计者在前期研究及样本实验的基础上,熟练掌握管式换热器的传热特性并能够根据不同的实验数据正确分析特性曲线,对比实验做适当的变化和选择,给出精确的设计值,从而客观地反映出不同材料的热传递特性差异;在实验室中勤奋地实践和调整,进一步加深对管式换热器热传递特性及设计方法的认识,提高使用者对新工艺材料和新设备的分析能力及设计能力。

列管式换热器课程设计

列管式换热器课程设计

列管式换热器课程设计第1章⼯艺流程1.1 ARGG装置ARGG装置包括反应-再⽣、分馏、吸收塔、⽓压机、能量回收及余热锅炉、产品精制⼏部分租成,ARGG⼯艺以常压渣油等重油质油为原料,采⽤重油转化和抗⾦属能⼒强,选择性好的ARG催化剂,以⽣产富含丙烯、异丁烯、异丁烷的液化⽓、并⽣产⾼⾟烷只汽油。

1.2⼯艺原理1.2.1催化裂化部分催化裂化是炼油⼯业中最重要的⼆次加⼯过程,是重油轻质化的重要⼿段。

它是使原料油在适宜的温度、压⼒和催化剂存在的条件下,进⾏分解、异构化、氢转移、芳构化、缩和等⼀系列化学反应,原料油转化为⽓体、汽油、柴油等主要产品及油浆、焦炭的⽣产过程。

催化裂化的原料油来源⼴泛,主要是常减压的馏分油、常压渣油、减压渣油及丙烷脱沥青油、蜡膏、蜡下油等。

随着⽯油资源的短缺和原油的⽇趋变重,重油催化裂化有了较快发展,处理的原料可以是全常渣甚⾄是全减渣。

在硫含量较⾼时,则需⽤加氢脱硫装置进⾏处理,提供催化原料。

催化裂化过程具有轻质油收率⾼、汽油⾟烷值较⾼、⽓体产品中烯烃含量⾼等特点。

催化裂化⽣产过程的主要产品是⽓体、汽油和柴油,其中⽓体产品包括⼲⽓和液化⽯油⽓,⼲⽓作为本装置燃料⽓烧掉,液化⽯油⽓是宝贵的⽯油化⼯原料和民⽤燃料。

催化裂化的⽣产过程包括以下⼏个部分:反应再⽣部分:其主要任务是完成原料油的转化。

原料油通过反应器与催化剂接粗并反应,不断输出反应物,催化剂则在反应器和再⽣器之间不断循环,在再⽣器中通⼊空⽓烧去催化剂上的积灰,恢复催化剂的活性,使催化剂能够循环使⽤。

烧焦放出的热量⼜以催化剂为载体,不断带回反应器,供给反应所需的热量,过剩的热量由专门的取热设施取出并加以利⽤。

分馏部分:主要任务根据反应油⽓中各组分沸点的不同,将他们分离成富⽓、粗油⽓、轻柴油、回炼油、油浆,并保证油⽓⼲点、轻柴油的凝固点和闪点合格。

吸收稳定部分:利⽤各组分之间在液体中溶解度的不同把富⽓和粗油⽓分离成⼲⽓、液化⽓、稳定汽油。

列管式换热器课程设计

列管式换热器课程设计

列管式换热器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并掌握列管式换热器的工作原理及其在工业中的应用。

2. 学生能够描述列管式换热器的结构特点,并解释其设计参数对换热效率的影响。

3. 学生能够运用基本的物理和数学原理分析换热器内的热量传递过程。

技能目标:1. 学生能够运用所学知识,设计简单的列管式换热器,并进行基本的性能分析。

2. 学生能够通过计算软件或手动计算,完成换热器换热面积的计算。

3. 学生能够运用图表和数据分析方法,评价不同设计参数对换热性能的影响。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对能源转换和利用中换热技术的兴趣,激发其探索热能工程领域的热情。

2. 通过团队合作完成换热器的设计,增强学生的团队合作意识和解决问题的能力。

3. 增进学生对工业节能和环境保护意识,培养其负责任的工程伦理观。

本课程针对高年级工程技术类专业的学生,结合学科特点,课程性质偏重于应用实践。

学生应具备一定的物理、数学基础及工程制图能力。

教学要求注重理论联系实际,通过课程学习,使学生不仅掌握换热器的基础知识,还能通过实际操作提高解决实际工程问题的能力,为未来从事相关领域工作打下坚实基础。

二、教学内容1. 列管式换热器基础理论- 换热器概述:定义、分类及在工业中的应用。

- 工作原理:热量传递的基本方式,流体流动与传热的关系。

2. 列管式换热器结构及设计参数- 结构特点:管壳式换热器的构造,管程与壳程的设计。

- 设计参数:影响换热性能的主要参数,包括换热面积、流体流速、温差等。

3. 换热器内的热量传递计算- 热量传递方程:导热、对流和辐射的基本方程。

- 换热系数:不同流体和工况下的换热系数计算。

4. 列管式换热器的设计与性能分析- 设计步骤:换热器设计的基本流程,包括换热面积、管径、管长等计算。

- 性能分析:运用图表和数据分析方法,评价设计参数对换热性能的影响。

5. 案例分析与实操练习- 案例分析:实际工程中的换热器设计案例,分析其设计原理和优化方法。

列管式换热器课程设计报告书

列管式换热器课程设计报告书

列管式换热器课程设计报告书列管式换热器是一种常见的换热设备,其结构简单、效率高,广泛应用于石化、电力、制药等工业领域。

为了进一步了解列管式换热器的工作原理和设计方法,本课程设计以列管式换热器的设计与优化为主题,旨在培养学生运用所学知识解决实际工程问题的能力。

一、课程设计的目标与任务本课程设计的目标是通过学习列管式换热器的设计原理和方法,培养学生的设计能力和创新思维,使其掌握列管式换热器的设计与优化方法。

具体任务如下:1.研究列管式换热器的原理和结构,了解其工作过程和基本参数;2.学习换热器设计的基本原理和方法,包括换热面积计算、传热系数估算等;3.进行列管式换热器的设计计算和优化分析;4.编写课程设计报告书,总结设计过程和结果。

二、课程设计的内容和方法1.理论学习通过教材、参考书籍和互联网资源,学习列管式换热器的基本原理、结构和工作过程。

学生还需深入了解换热器的传热理论和设计方法,了解不同种类的换热器。

2.设计计算学生根据教师提供的设计要求和实际工况数据,进行列管式换热器的设计计算。

包括换热面积的计算、传热系数的估算、管束的选择等。

学生可以借助计算机软件进行设计计算,加深对设计原理和方法的理解。

3.优化分析学生在设计计算的基础上,进行列管式换热器的优化分析。

通过调整设计参数,寻求更优的设计方案。

优化目标可以包括换热效率、压降、材料成本等。

学生需要运用数学方法和工程经验,进行综合评价和决策。

4.报告撰写学生根据设计计算和优化分析的结果,撰写课程设计报告书。

报告需要包括设计计算的过程和结果、优化分析的方法和结果、结论和建议等。

同时,学生还需要附上设计过程中的数据、图表和计算公式,以便他人理解和复现设计过程。

三、评价方法和标准1.设计计算和优化分析的准确性和合理性;2.报告书的内容完整、结构合理、文字准确、图表清晰;3.学生对设计中关键问题的分析和讨论;4.学生对设计过程的理解程度和设计思路的合理性。

化工原理课程设计-列管式换热器(热水冷却器)

化工原理课程设计-列管式换热器(热水冷却器)

化工原理课程设计-列管式换热器(热水冷却器)化工原理课程设计任务书课题名称列管式换热器(热水冷却器)课题性质工程设计类班级应用化学(一)班学生姓名 XXXXXX学号 20090810030117指导教师 XXXXXX目录目录 ------------------------------------------------------ 2 任务书---------------------------------------------------- 4一(设计题目 ------------------------------------------ 4二(设计的目的 ---------------------------------------- 4三(设计任务及操作条件 -------------------------------- 4四(设计内容 ------------------------------------------ 5 符号说明 -------------------------------------------------- 5 确定设计方案---------------------------------------------- 61.选择换热器类的 -------------------------------------- 62.流程的安排 ------------------------------------------ 6 确定物性数据---------------------------------------------- 6估算换热面积 ------------------------------------------ 81. 热流量 ----------------------------------------- 8 工艺结构尺寸---------------------------------------------- 91. 管径和管内流速 ------------------------------------ 92. 管程数和传热管数 ---------------------------------- 93.平均传热温差校正及壳程数 ---------------------------- 94.传热管排列和分程方法 ------------------------------- 105.壳体内径 ------------------------------------------- 106.折流板---------------------------------------------- 117.其它附件 ------------------------------------------- 118.接管------------------------------------------------ 11 换热器核算----------------------------------------------- 121.热流量核算 ----------------------------------------- 12(1)壳程表面传热系数 ----------------------------- 12(2)关内表面传热系数 ------------------------------- 13(3)污垢热阻和管壁热阻 --------------------------- 13(4)传热系数Kc ------------------------------------- 14(5) 传热面积裕度 -------------------------------- 142.壁温核算 ------------------------------------------- 15换热器内流体的流动阻力 ------------------------------- 16(1)管程流体阻力 --------------------------------- 16(2)壳程阻力 ------------------------------------- 17 换热器主要结构尺寸和计算结果表 -------------------------- 18 参考文献 ------------------------------------------------- 19 设计结果评价--------------------------------------------- 20 总结 ----------------------------------------------------- 22任务书一(设计题目热水冷却器的设计二(设计的目的通过对热水冷却器的列管式换热器设计,达到让学生了解该换热器的结构特点,并能根据工艺要求选择合适的类型,同时还能根据传热的基本原理,选择流程,确定换热器的基本尺寸,计算传热面积以及计算流体阻力。

列管式换热器的设计课程设计任务书

列管式换热器的设计课程设计任务书

食品工程原理课程设计说明书列管式换热器的设计:学号:班级:2012年12 月 24 日食品工程原理课程设计任务书:学号:班级:一、设计题目:列管式换热器设计二、设计容目录一、设计意义---------------------------------------------------------------4 二、主要参数说明---------------------------------------------------------4三、设计计算---------------------------------------------------------------5 1、确定设计方案--------------------------------------------------------- -52、确定物性数据--------------------------------------------- -------------53、计算总传热系数--------------------------------------------------------64、计算传热面积-----------------------------------------------------------75、工艺结构尺寸-----------------------------------------------------------76、换热器核算--------------------------------------------------------------91)热量核算-------------------------------------------------------------9 2)换热器流体的流动阻力---------------------------------------113)换热器主要结构尺寸和计算结果总表------------------------12四、参考文献----------------------------------------------------------------13一、设计意义换热器广泛应用于化工、石油化工、动力、医药、冶金、制冷、轻工等行业。

化工原理课程设计1列管式换热器[1]

化工原理课程设计1列管式换热器[1]

化⼯原理课程设计1列管式换热器[1]化⼯原理课程设计任务书材化学院专业班学⽣姓名学号:设计题⽬:列管式换热器设计设计时间:200 年⽉⽇——200 年⽉⽇指导⽼师:吴世彪设计任务:某炼油⼚⽤柴油将原油预热。

柴油和原油的有关参数如下表, 两侧的污垢热阻均可取1.72×10-4m2·K/W,换热器热损失忽略不计,管程的绝对粗糙度ε=0.1mm,要求两侧的阻⼒损失均不5设计内容:(1) 设计⽅案的确定及流程说明(2) 换热⾯积的估算(3) 管⼦尺⼨及数⽬计算(4) 管⼦在管板上的排列(5) 壳体内径的确定(6) 附件设计(选型)(7) 换热器校核(包括换热⾯积、压⼒降等)(8) 设计结果概要或设计⼀览表(9) 对本设计的评述或有关问题的分析讨论(10)参考⽂献图纸要求:1、换热器化⼯设备图(1#图纸)安徽建筑⼯业学院材化学院化⼯系⽬录第⼀章⽂献综述 ···················································································································第⼀节概述··················································································································⼀、换热器的概念⼆、换热器的分类三、列管式换热器的标准简介四、列管式换热器选型的⼯艺计算步骤第⼆节换热器设备应满⾜的基本要求········································································⼀、合理的实现所规定的⼯艺条件⼆、安全可靠性三、安装、操作及维护⽅便四、经济合理第三节列管式换热器结构及基本参数········································································⼀、管束及壳程分程⼆、传热管三、管的排列及管⼼距四、折流板和⽀撑板五、旁路挡板和防冲挡板六、其他主要附件七、列管式换热器结构基本参数第四节设计计算的参数选择·······················································································⼀、冷却剂和加热剂的选择⼆、冷热流体通道的选择三、流速的选择四、流向的选择第⼆章列管式换热器的设计计算·························································································第⼀节换热⾯积的估算································································································⼀、计算热负荷⼆、估算传热⾯积第⼆节换热器及主要附件的试选 ·················································································⼀、试选管型号⼆、换热器结构⼀些基本参数的选择第三节换热器校核 ········································································································⼀、核算总传热系数⼆、核算压强降第四节设计结果⼀览表 ································································································第五节设计总结及感想································································································⼀、设计总结⼆、感想参考⽂献 ···························································································································第⼀章⽂献综述(略)第⼆章列管式换热器的设计计算第⼀节换热⾯积的估算⼀、计算热负荷(不考虑热损失)由于设计条件所给为⽆相变过程。

列管式换热器课程设计

列管式换热器课程设计

列管式换热器 课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握列管式换热器的基本结构和工作原理,理解换热过程中的热量传递机制。

2. 使学生了解列管式换热器的类型、特点及应用场景,能够区分不同类型的换热器。

3. 引导学生掌握换热器设计的基本原则和步骤,学会运用相关公式计算换热器的传热系数和换热面积。

技能目标:1. 培养学生运用所学知识分析实际换热问题,具备解决换热器设计问题的能力。

2. 提高学生运用计算工具(如Excel、计算器等)进行换热器相关计算的速度和准确性。

3. 培养学生团队合作意识,提高沟通与协作能力,通过小组讨论、汇报等形式,共同完成换热器设计任务。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对换热器设计及工程应用的兴趣,激发创新意识和探索精神。

2. 引导学生关注换热器在能源、环保等领域的重要性,培养节能环保意识和社会责任感。

3. 培养学生严谨、踏实的科学态度,养成认真负责的工作作风。

本课程针对高年级学生,结合学科特点和教学要求,将目标分解为具体的学习成果。

课程注重理论与实践相结合,以实际工程案例为载体,引导学生通过自主学习、小组合作等方式,掌握换热器设计的基本知识和技能。

在教学过程中,关注学生的个体差异,鼓励提问和讨论,以提高学生的思维能力和解决问题的能力。

通过本课程的学习,使学生能够具备独立设计换热器的能力,为未来从事相关工作打下坚实基础。

二、教学内容1. 列管式换热器的基本概念:介绍换热器的作用、分类及其在工业中的应用。

教材章节:第二章 换热器的基本概念与分类2. 列管式换热器的工作原理:讲解列管式换热器中的热量传递过程,包括对流传热和导热。

教材章节:第三章 列管式换热器的工作原理与热量传递3. 列管式换热器的设计原则与步骤:阐述换热器设计的基本原则,介绍设计步骤及注意事项。

教材章节:第四章 列管式换热器的设计原则与步骤4. 列管式换热器传热系数的计算:分析影响换热器传热系数的因素,介绍相关计算公式。

食品工程原理——列管式换热器课程设计[1][1]

食品工程原理——列管式换热器课程设计[1][1]

列管式换热器的设计班级:xxxx姓名:xxx学号:xxxxxxxx指导教师:xxx时间:xxxxx目录工程原理课程设计任务书 (2)(一) 概述及设计方案简介 (3)1概述 (3)2设计方案简介 (8)(二)工艺及设备设计计算 (8)1确定物性数据 (8)2计算总传热系数 (9)3传热面积的计算 (10)4工艺结构尺寸 (10)5换热器核算 (12)(三)辅助设备的计算及选型 (14)(四)设计结果汇总表 (15)(五)设计评述 (15)(六)参考资料 (15)(七)主要符号说明 (16)(八)致谢 (16)工程原理课程设计任务书(一) 概述及设计方案简介1 概述在不同温度的流体间传递热能的装置称为热交换器,简称为换热器。

在换热器中至少要有两种温度不同的流体,一种流体温度较高,放出热量;另一种流体则温度较低,吸收热量。

在工程实践中有时也会存在两种以上流体参加换热的换热器,但它的基本原理与上述情形并无本质上的差别。

在食品、化工、石油、动力、制冷等行业中广泛使用各种换热器,它不仅可以单独作为加热器、冷却器等使用,而且是一些化工单元操作的重要附属设备,因此在化工生产中占有重要地位。

随着换热器在工业生产中的地位和作用不同,换热器的类型也多种多样,不同类型的换热器各有优缺点,性能各异。

在换热器设计中,首先应根据工艺要求选择适用的类型然后计算换热所需传热面积,并确定换热器的结构尺寸。

1.2 换热器的选择换热器的种类很多,根据其热量传递的方法的不同,可以分为3种形式:坚壁式、直接接触式和蓄热式。

列管式换热器的应用已有很悠久的历史,现在,它被当作一种传统的标准换热设备在很多工业部门中大量使用,尤其在石油、化工、能源设备等部门所使用的换热设备中,列管式换热器仍处于主导地位。

虽然列管式换热器在传热效率、紧凑性和金属耗量等方面不及某些新型换热器,但它具有结构简单、坚固耐用、适应性强、制造材料广泛等独特的优点,因而在换热设备中仍处于主导地位。

列管式换热器的设计任务书(三)

列管式换热器的设计任务书(三)

环境工程原理课程设计任务书(三)一、课程设计的题目列管式换热器的设计二、设计任务及条件某生产过程的流程如下图所示。

反应器的混合气体经与进料物流换热后,用循环冷却水将其从110℃进一步冷却至60℃之后,进入吸收塔吸收其中的可溶组分。

已知混合气体的流量为223000kg/h, 压力为6.5MPa,循环冷却水的压力为0.4 MPa,循环冷却水入口温度29℃,出口温度38℃,试设计一台列管式换热器,完成该生产任务。

混合气体在85℃下的有关物性数据如下(来自生产中的实测值):密度ρ=90kg/m3定压比热容 C p=3.297KJ/kg·℃热导率λ=0.0279W/m·℃粘度μ=1.5×10-5Pa·S三、设计内容1.根据生产任务的要求确定设计方案(1)换热器类型的选择(2)换热器内流体流入空间的选择2.化工计算(1)传热面积的计算(2)管数、管程数及管子排列,管间距的确定(3)壳体直径及壳体厚度的确定3.换热器尺寸的确定及有关构件的选择4.换热器流体阻力的计算5.绘制换热器的装配图:图纸规格均为2号图;图面布置均匀;符合制图规范要求。

6.编写设计说明书:设计说明书按设计程序编写,报告格式见附录A。

设计说明书要求文字简明、通顺、内容正确完整,书写工整、装订成册。

四、设计要求1.在确定设计方案时既要考虑到工艺,操作的要求又要兼顾经济和安全上的要求;2.在化工计算时要求掌握传热的基本理论,有关公式,要知道查哪些资料,怎样使用算图以及怎样选择经验公式,并进行优化设计;3.要求根据国家有关标准来选择换热器的构件;4.要求必须掌握固定管板式或浮头式列管换热器的设计。

五、主要参考书目1.化工原理(上、下册),夏青,陈常贵主编,天津大学出版社,2005;2.化工原理课程设计,贾绍义,柴诚敬主编,天津大学出版社,2002;3.化工原理(上、下册),谭天恩,麦本熙,丁惠华编著,化工出版社,1998;4.物性数据的计算与图表(化工原理课程设计参考资料),王莲琴编,化工出版社,1992;5.化工工艺设计手册,上、下册,国家医药管理局上海医药设计院编,化工出版社,1986;6.化工过程及设备设计,华南理工大学,化学工业出版社,1986;7.化学工程手册,化学工业出版社,1982。

列管式换热器课程设计任务书10

列管式换热器课程设计任务书10

化工原理课程设计任务书一系部名称:应用化学与环境工程系专业:应用化工技术年级:2010级一、设计题目列管式换热器设计二、设计任务与操作条件在生产过程中需将3000kg/h的某种油(在90℃时,密度为825kg/m3;定压比容为2.22kJ/kg·℃;导热系数为0.140W/m·℃;粘度为0.000715Pa·s;污垢热阻为0.000172m2·℃/W)从140℃冷却至40℃,压力为0.3MPa,冷却介质采用循环水,循环冷却水的压力为0.4MPa,循环水的入口温度为35℃,出口温度为45℃。

设计一列管式换热器满足上述生产需要。

三、具体要求本设计要求完成以下设计及计算:1、换热器工艺设计及计算:包括物料衡算、能量衡算、工艺参数选定及其计算;2、换热器结构设计:包括换热设备的主要结构设计及其尺寸的确定等;3、绘制换热器装配图:包括设备的各类尺寸、技术特性表等,用1号图纸绘制;4、编写设计说明书:作为整个设计工作的书面总结,说明书应简练、整洁、文字准确。

内容应包括:封面、目录、设计任务书、概述或引言、设计方案的说明和论证、设计计算与说明、对设计中有关问题的分析讨论、设计结果汇总(主要设备尺寸、各物料量和状态、能耗、主要操作参数以及附属设备的规格、型号等)、参考文献目录、总结及感想等。

四、主要技术路线提示1、查阅文献资料,了解换热设备的相关知识,熟悉换热器设计的方法和步骤;2、根据设计任务书给定的生产任务和操作条件,进行换热器工艺设计及计算;3、根据换热器工艺设计及计算的结果,进行换热器结构设计;4、以换热器工艺设计及计算为基础,结合换热器结构设计的结果,绘制换热器装配图;5、编写设计说明书对整个设计工作的进行书面总结,设计说明书应当用简洁的文字和清晰的图表表达设计思想、计算过程和设计结果。

五、进度安排1、搜集资料、阅读教材,拟定设计方案0.3周2、换热器工艺设计及计算0.5周3、换热器结构设计0.4周4、绘制换热器装配图0.4周5、编写设计说明书0.4周六、完成后应上交的材料1、设计说明书1份2、换热器装配图1张七、推荐参考资料1、《化工原理》上册天津大学出版社2、《化工原理》化学工业出版社3、《化工设备机械基础》高等教育出版社4、《换热器设计》上海科技出版社5、《压力容器手册》劳动人事出版社6、《钢制石油化工压力容器手册》化学工业出版社7、《化工管路手册》化学工业出版社指导教师签名日期年月日教研室主任签名日期年月日系主任审核日期年月日化工原理课程设计任务书二系部名称:应用化学与环境工程系专业:应用化工技术年级:2010级一、设计题目列管式换热器设计二、设计任务与操作条件在生产过程中需将5000kg/h的某种油(在90℃时,密度为825kg/m3;定压比容为2.22kJ/kg·℃;导热系数为0.140W/m·℃;粘度为0.000715Pa·s;污垢热阻为0.000172m2·℃/W)从140℃冷却至40℃,压力为0.3MPa,冷却介质采用循环水,循环冷却水的压力为0.4MPa,循环水的入口温度为35℃,出口温度为45℃。

列管式换热器课程设计任务书10

列管式换热器课程设计任务书10

化工原理课程设计任务书一系部名称:应用化学与环境工程系专业:应用化工技术年级: 2010级一、设计题目列管式换热器设计二、设计任务与操作条件在生产过程中需将3000kg/h的某种油(在90℃时,密度为825kg/m3;定压比容为2.22kJ/kg·℃;导热系数为0.140W/m·℃;粘度为0.000715Pa·s;污垢热阻为0.000172m2·℃/W)从140℃冷却至40℃,压力为0.3MPa,冷却介质采用循环水,循环冷却水的压力为0.4MPa,循环水的入口温度为35℃,出口温度为45℃。

设计一列管式换热器满足上述生产需要。

三、具体要求本设计要求完成以下设计及计算:1、换热器工艺设计及计算:包括物料衡算、能量衡算、工艺参数选定及其计算;2、换热器结构设计:包括换热设备的主要结构设计及其尺寸的确定等;3、绘制换热器装配图:包括设备的各类尺寸、技术特性表等,用1号图纸绘制;4、编写设计说明书:作为整个设计工作的书面总结,说明书应简练、整洁、文字准确。

容应包括:封面、目录、设计任务书、概述或引言、设计方案的说明和论证、设计计算与说明、对设计中有关问题的分析讨论、设计结果汇总(主要设备尺寸、各物料量和状态、能耗、主要操作参数以及附属设备的规格、型号等)、参考文献目录、总结及感想等。

四、主要技术路线提示1、查阅文献资料,了解换热设备的相关知识,熟悉换热器设计的方法和步骤;2、根据设计任务书给定的生产任务和操作条件,进行换热器工艺设计及计算;3、根据换热器工艺设计及计算的结果,进行换热器结构设计;4、以换热器工艺设计及计算为基础,结合换热器结构设计的结果,绘制换热器装配图;5、编写设计说明书对整个设计工作的进行书面总结,设计说明书应当用简洁的文字和清晰的图表表达设计思想、计算过程和设计结果。

五、进度安排1、搜集资料、阅读教材,拟定设计方案 0.3周2、换热器工艺设计及计算 0.5周3、换热器结构设计 0.4周4、绘制换热器装配图 0.4周5、编写设计说明书 0.4周六、完成后应上交的材料1、设计说明书 1份2、换热器装配图 1七、推荐参考资料1、《化工原理》上册大学2、《化工原理》化学工业3、《化工设备机械基础》高等教育4、《换热器设计》科技5、《压力容器手册》劳动人事6、《钢制石油化工压力容器手册》化学工业7、《化工管路手册》化学工业指导教师签名日期年月日教研室主任签名日期年月日系主任审核日期年月日化工原理课程设计任务书二系部名称:应用化学与环境工程系专业:应用化工技术年级: 2010级一、设计题目列管式换热器设计二、设计任务与操作条件在生产过程中需将5000kg/h的某种油(在90℃时,密度为825kg/m3;定压比容为2.22kJ/kg·℃;导热系数为0.140W/m·℃;粘度为0.000715Pa·s;污垢热阻为0.000172m2·℃/W)从140℃冷却至40℃,压力为0.3MPa,冷却介质采用循环水,循环冷却水的压力为0.4MPa,循环水的入口温度为35℃,出口温度为45℃。

纯苯化工原理课程设计-列管式换热器的设计

纯苯化工原理课程设计-列管式换热器的设计

列管式换热器的设计目录一丶设计任务·······························································二丶方案简介································································三丶方案设计································································1、确定设计方案·····························································2、确定物性数据·····························································3、计算总传热系数···························································4、工艺结构尺寸·····························································5、换热器核算·······························································四丶设计结果一览表··························································五丶设计总结····························································六丶参考文献································································附图·····································································列管式换热器的设计一丶设计任务书设计一个换热器,将纯苯液体从45℃加热到80℃。

列管式换热器课程设计(含有CAD格式流程图和换热器图)

列管式换热器课程设计(含有CAD格式流程图和换热器图)
完善图纸细节
检查并调整图纸中的线条、颜色、字体等细节,确保图纸清晰易读, 符合规范要求。
关键节点参数设置与调整
设备参数设置
根据换热器、泵等设备的性能参 数,设置相应的CAD图纸中的属 性,如设备尺寸、处理能力、扬 程等。
管道参数调整
根据工艺流程需求和管道设计规 范,调整管道的直径、壁厚、材 质等参数,确保管道系统的安全 性和经济性。
阀门与控制点设置
在关键位置设置阀门以控制物料 流动,并根据控制需求设置相应 的控制点,如温度传感器、压力 传感器等。
流程图在课程设计中的作用
明确工艺流程
通过流程图可以清晰地展示物料在换热器中的流动过程, 帮助学生理解工艺流程和设备的相互关系。
指导设备布局与管道设计
流程图可以作为设备布局和管道设计的依据,有助于优化 设备布局和减少管道长度,提高系统的效率。
方式和换热器图纸中的局部结构。
建议措施
03
加强CAD制图技能的训练,提高图纸的准确性和规范
性。
经验教训分享与未来展望
经验教训
在课程设计过程中,应注重团队协作,合理分配任务,及时沟通交流,确保设计进度和 质量。
未来展望
随着CAD技术的不断发展,应积极探索新的设计理念和方法,提高课程设计的创新性 和实用性。同时,鼓励学生参与实际工程项目,将理论知识与实践相结合,提升综合素
流程图绘制步骤及规范
确定流程图的类型和范围
根据课程设计需求,明确要绘制的流程图类型(如工艺流程图、控制 流程图等)和所涵盖的范围。
绘制主要设备和管道
使用CAD软件中的绘图工具,按照比例和规范要求,绘制出换热器、 泵、阀门等主要设备以及连接它们的管道。
添加流向箭头和标注

列管式换热器课程设计作业

列管式换热器课程设计作业

化工原理课程设计说明书列管式换热器的选用和设计苏州科技学院班级应化0921姓名朱子屹指导教师杨兰2011-6-30目录1 化工原理课程设计任务书2 设计概述3 换热器方案的确定3.1 确定设计方案3.2确定物性数据3.3 计算总传热系数4 计算换热面积5 工艺结构尺寸5.1 管径和管内流速5.2 管程和传热管数5.3 平均传热温差校正及壳程数6传热管的排列和分程方法7换热器核算8 换热器的主要结构尺寸和计算结果表9 设计评述10 参考资料11 主要符号说明12 特别鸣谢1化工原理课程设计任务书欲用井水将6000kg/h的煤油从140℃冷却至40℃,冷水进、出口温度分别为30℃和40℃。

若要求换热器的管程和壳程压强降不大于30kpa,试选择合适型号的列管式换热器。

假设管壁热阻和热损失可以忽略。

名称水煤油密度 994 825比热 4.08 2.22导热系数 0.626 0.14粘度 0.725×10^-3 0.715×10^-32.概述与设计方案简介换热器的类型列管式换热器又称为管壳式换热器,是最典型的间壁式换热器,历史悠久,占据主导作用,主要有壳体、管束、管板、折流挡板和封头等组成。

一种流体在关内流动,其行程称为管程;另一种流体在管外流动,其行程称为壳程。

管束的壁面即为传热面。

其主要优点是单位体积所具有的传热面积大,传热效果好,结构坚固,可选用的结构材料范围宽广,操作弹性大,因此在高温、高压和大型装置上多采用列管式换热器。

为提高壳程流体流速,往往在壳体内安装一定数目与管束相互垂直的折流挡板。

折流挡板不仅可防止流体短路、增加流体流速,还迫使流体按规定路径多次错流通过管束,使湍流程度大为增加。

列管式换热器中,由于两流体的温度不同,使管束和壳体的温度也不相同,因此它们的热膨胀程度也有差别。

若两流体温差较大(50℃以上)时,就可能由于热应力而引起设备的变形,甚至弯曲或破裂,因此必须考虑这种热膨胀的影响。

振宇列管式换热器的设计作业

振宇列管式换热器的设计作业

课程设计课程名称化工原理课程设计题目名称列管式换热器设计专业班级08食品科学与工程(1)班学生姓名余振宇学号50806021033指导教师赵大庆二O一一年一月一日目录一、化工原理课程设计任务书......................................................................................二、确定设计方案..........................................................................................................1.选择换热器的类型2.管程安排三、确定物性数据..........................................................................................................四、估算传热面积..........................................................................................................1.热流量2.平均传热温差3.传热面积4.冷却水用量五、工艺结构尺寸..........................................................................................................1.管径和管内流速2.管程数和传热管数3.传热温差校平均正及壳程数4.传热管排列和分程方法5.壳体内径6.折流挡板7.其他附件8.接管六、换热器核算..............................................................................................................1.热流量核算2.壁温计算3.换热器内流体的流动阻力七、结构设计.................................................................................................................八、换热器主要结构尺寸.........................................................................................................九:换热器的设计与心得............................................................................................附参考文献..................................................................................................................设计任务与条件某生产过程中,反应器的混合气体经与进料物流换热后,用循环冷却水将其从110℃进一步冷却至60℃之后,进入吸收塔吸收其中的可溶组分。

列管式换热器课程设计任务书10

列管式换热器课程设计任务书10

化工原理课程设计任务书一系部名称:应用化学与环境工程系专业:应用化工技术年级:2010级一、设计题目列管式换热器设计二、设计任务与操作条件在生产过程中需将3000kg/h的某种油(在90℃时,密度为825kg/m3;定压比容为2.22kJ/kg·℃;导热系数为0.140W/m·℃;粘度为0.Pa·s;污垢热阻为0.m2·℃/W)从140℃冷却至40℃,压力为0.3MPa,冷却介质采用循环水,循环冷却水的压力为0.4MPa,循环水的入口温度为35℃,出口温度为45℃。

设计一列管式换热器满足上述生产需要。

三、具体要求本设计要求完成以下设计及计算:1、换热器工艺设计及计算:包括物料衡算、能量衡算、工艺参数选定及其计算;2、换热器结构设计:包括换热设备的主要结构设计及其尺寸的确定等;3、绘制换热器装配图:包括设备的各类尺寸、技术特性表等,用1号图纸绘制;4、编写设计说明书:作为整个设计工作的书面总结,说明书应简练、整洁、文字准确。

内容应包括:封面、目录、设计任务书、概述或引言、设计方案的说明和论证、设计计算与说明、对设计中有关问题的分析讨论、设计结果汇总(主要设备尺寸、各物料量和状态、能耗、主要操作参数以及附属设备的规格、型号等)、参考文献目录、总结及感想等。

四、主要技术路线提示1、查阅文献资料,了解换热设备的相关知识,熟悉换热器设计的方法和步骤;2、根据设计任务书给定的生产任务和操作条件,进行换热器工艺设计及计算;3、根据换热器工艺设计及计算的结果,进行换热器结构设计;4、以换热器工艺设计及计算为基础,结合换热器结构设计的结果,绘制换热器装配图;5、编写设计说明书对整个设计工作的进行书面总结,设计说明书应当用简洁的文字和清晰的图表表达设计思想、计算过程和设计结果。

五、进度安排1、搜集资料、阅读教材,拟定设计方案0.3周2、换热器工艺设计及计算0.5周3、换热器结构设计0.4周4、绘制换热器装配图0.4周5、编写设计说明书0.4周六、完成后应上交的材料1、设计说明书1份2、换热器装配图1张七、推荐参考资料1、《化工原理》上册天津大学出版社2、《化工原理》化学工业出版社3、《化工设备机械基础》高等教育出版社4、《换热器设计》上海科技出版社5、《压力容器手册》劳动人事出版社6、《钢制石油化工压力容器手册》化学工业出版社7、《化工管路手册》化学工业出版社指导教师签名日期年月日教研室主任签名日期年月日系主任审核日期年月日2蚌埠学院课程设计化工原理课程设计任务书二系部名称:应用化学与环境工程系专业:应用化工技术年级:2010级一、设计题目列管式换热器设计二、设计任务与操作条件在生产过程中需将5000kg/h的某种油(在90℃时,密度为825kg/m3;定压比容为2.22kJ/kg·℃;导热系数为0.140W/m·℃;粘度为0.Pa·s;污垢热阻为0.m2·℃/W)从140℃冷却至40℃,压力为0.3MPa,冷却介质采用循环水,循环冷却水的压力为0.4MPa,循环水的入口温度为35℃,出口温度为45℃。

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化工原理课程设计说明书列管式换热器的选用和设计苏州科技学院班级应化0921姓名朱子屹指导教师杨兰2011-6-30目录1 化工原理课程设计任务书2 设计概述3 换热器方案的确定3.1 确定设计方案3.2确定物性数据3.3 计算总传热系数4 计算换热面积5 工艺结构尺寸5.1 管径和管内流速5.2 管程和传热管数5.3 平均传热温差校正及壳程数6传热管的排列和分程方法7换热器核算8 换热器的主要结构尺寸和计算结果表9 设计评述10 参考资料11 主要符号说明12 特别鸣谢1化工原理课程设计任务书欲用井水将6000kg/h的煤油从140℃冷却至40℃,冷水进、出口温度分别为30℃和40℃。

若要求换热器的管程和壳程压强降不大于30kpa,试选择合适型号的列管式换热器。

假设管壁热阻和热损失可以忽略。

名称水煤油密度 994 825比热 4.08 2.22导热系数 0.626 0.14粘度 0.725×10^-3 0.715×10^-32.概述和设计方案简介换热器的类型列管式换热器又称为管壳式换热器,是最典型的间壁式换热器,历史悠久,占据主导作用,主要有壳体、管束、管板、折流挡板和封头等组成。

一种流体在关内流动,其行程称为管程;另一种流体在管外流动,其行程称为壳程。

管束的壁面即为传热面。

其主要优点是单位体积所具有的传热面积大,传热效果好,结构坚固,可选用的结构材料范围宽广,操作弹性大,因此在高温、高压和大型装置上多采用列管式换热器。

为提高壳程流体流速,往往在壳体内安装一定数目和管束相互垂直的折流挡板。

折流挡板不仅可防止流体短路、增加流体流速,还迫使流体按规定路径多次错流通过管束,使湍流程度大为增加。

列管式换热器中,由于两流体的温度不同,使管束和壳体的温度也不相同,因此它们的热膨胀程度也有差别。

若两流体温差较大(50℃以上)时,就可能由于热应力而引起设备的变形,甚至弯曲或破裂,因此必须考虑这种热膨胀的影响。

2.1换热器换热器是化工、石油、食品及其他许多工业部门的通用设备,在生产中占有重要地位。

由于生产规模、物料的性质、传热的要求等各不相同,故换热器的类型也是多种多样。

按用途它可分为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等。

根据冷、热流体热量交换的原理和方式可分为三大类:混合式、蓄热式、间壁式。

间壁式换热器又称表面式换热器或间接式换热器。

在这类换热器中,冷、热流体被固体壁面隔开,互不接触,热量从热流体穿过壁面传给冷流体。

该类换热器适用于冷、热流体不允许直接接触的场合。

间壁式换热器的使用广泛,形式繁多。

将在后面做重点介绍。

直接接触式换热器又称混合式换热器。

在此类换热器中,冷、热流体相互接触,相互混合传递热量。

该类换热器结构简单,传热效率高,适用于冷、热流体允许直接接触和混合的场合。

常见的设备有凉水塔、洗涤塔、文氏管及喷射冷凝器等。

蓄热式换热器又称回流式换热器或蓄热器。

此类换热器是借助于热容量较大的固体蓄热体,将热量由热流体传给冷流体。

当蓄热体和热流体接触时,从热流体处接受热量,蓄热体温度升高后,再和冷流体接触,将热量传给冷流体,蓄热体温度下降,从而达到换热的目的。

此类换热器结构简单,可耐高温,常用于高温气体热量的回收或冷却。

其缺点是设备的体积庞大,且不能完全避免两种流体的混合。

工业上最常见的换热器是间壁式换热器。

根据结构特点,间壁式换热器可以分为管壳式换热器和紧凑式换热器。

紧凑式换热器主要包括螺旋板式换热器、板式换热器等。

管壳式换热器包括了广泛使用的列管式换热器以及夹套式、套管式、蛇管式等类型的换热器。

其中,列管式换热器被作为一种传统的标准换热设备,在许多工业部门被大量采用。

列管式换热器的特点是结构牢固,能承受高温高压,换热表面清洗方便,制造工艺成熟,选材范围广泛,适应性强及处理能力大等。

这使得它在各种换热设备的竞相发展中得以继续存在下来。

使用最为广泛的列管式换热器把管子按一定方式固定在管板上,而管板则安装在壳体内。

因此,这种换热器也称为管壳式换热器。

常见的列管换热器主要有固定管板式、带膨胀节的固定管板式、浮头式和U形管式等几种类型。

2.2设计方案简介2.2.1换热器类型的选择根据列管式换热器的结构特点,主要分为以下四种。

以下根据本次的设计要求,介绍几种常见的列管式换热器。

1.固定管板式换热器这类换热器如图1-1所示。

固定管办事换热器的两端和壳体连为一体,管子则固定于管板上,它的结余构简单;在相同的壳体直径内,排管最多,比较紧凑;由于这种结构式壳测清洗困难,所以壳程宜用于不易结垢和清洁的流体。

当管束和壳体之间的温差太大而产生不同的热膨胀时,用使用管子于管板的接口脱开,从而发生介质的泄漏。

2.U型管换热器U型管换热器结构特点是只有一块管板,换热管为U型,管子的两端固定在同一块管板上,其管程至少为两程。

管束可以自由伸缩,当壳体和U型环热管由温差时,不会产生温差应力。

U型管式换热器的优点是结构简单,只有一块管板,密封面少,运行可靠;管束可以抽出,管间清洗方便。

其缺点是管内清洗困难;哟由于管子需要一定的弯曲半径,故管板的利用率较低;管束最内程管间距大,壳程易短路;内程管子坏了不能更换,因而报废率较高。

此外,其造价比管定管板式高10%左右。

3. 浮头式换热器浮头式换热器的结构如下图1-3所示。

其结构特点是两端管板之一不和外科固定连接,可在壳体内沿轴向自由伸缩,该端称为浮头。

浮头式换热器的优点是党环热管和壳体间有温差存在,壳体或环热管膨胀时,互不约束,不会产生温差应力;管束可以从壳体内抽搐,便和管内管间的清洗。

其缺点是结构较复杂,用材量大,造价高;浮头盖和浮动管板间若密封不严,易发生泄漏,造成两种介质的混合。

4.填料函式换热器填料函式换热器的结构如图1-4所示。

其特点是管板只有一端和壳体固定连接,另一端采用填料函密封。

管束可以自由伸缩,不会产生因壳壁和管壁温差而引起的温差应力。

填料函式换热器的优点是结构较浮头式换热器简单,制造方便,耗材少,造价也比浮头式的低;管束可以从壳体内抽出,管内管间均能进行清洗,维修方便。

其缺点是填料函乃严不高,壳程介质可能通过填料函外楼,对于易燃、易爆、有度和贵重的介质不适用。

2.3.1换热器类型的选择所设计换热器用于冷却果浆,果浆粘度较大,易结垢,易腐蚀管道,所以选用浮头式换热器,浮头便于拆卸、清洗,且果浆走壳程也方便散热,和冷却介质温差较大,也避免产生温差应力产生管道变形。

综上所述,换热器选择浮头式,果浆走壳程。

2.3.2流径的选择在具体设计时考虑到尽量提高两侧传热系数较小的一个,使传热面两侧传热系数接近;在运行温度较高的换热器中,应尽量减少热量损失,而对于一些制冷装置,应尽量减少其冷量损失;管、壳程的决定应做到便于清洗除垢和修理,以保证运行的可靠性。

参考标准:(1)不洁净和易结垢的流体宜走便于清洗管子,浮头式换热器壳程便于清洗。

(2)腐蚀性的流体宜走管内,以免壳体和管子同时受腐蚀,而且管子也便于清洗和检修。

(3)压强高的流体宜走管内,以免壳体受压,其中冷却介质循环水操作压力高,宜走管程。

(4)饱和蒸气宜走管间,以便于及时排除冷凝液,且蒸气较洁净,冷凝传热系数和流速关系不大。

(5)被冷却的流体宜走壳程,便于散热,增强冷却效果。

(6)需要提高流速以增大其对流传热系数的流体宜走管内,因管程流通面积常小于壳程,且可采用多管程以增大流速。

(7)粘度大的液体或流量较小的流体,宜走壳程,因流体在有折流挡板的壳程流动时,由于流速和流向的不断改变,在低Re(Re>100)下即可达到湍流,以提高对流传热系数。

(8)若两流体的温度差较大,传热膜系数较大的流体宜走壳程,因为壁温接近传热膜系数较大的流体温度,以减小管壁和壳壁的温度差。

综合考虑以上标准,确定果浆应走壳程,水走管程。

2.3.3流速的选择表2-2 换热器常用流速的范围介质循环水新鲜水一般液体易结垢液体低粘度油高粘度油气体流速管程流速,1.0~2.00.8~1.5 0.5~3 >1.0 0.8~1.8 0.5~1.5 5~30m/s壳程流速,0.5~1.5 0.5~1.5 0.2~1.5 >0.5 0.4~1.0 0.3~0.8 2~15m/s由于增加流体在换热器中的流速,将加大对流传热系数,减少污垢在管子表面上沉积的可能性,即降低了污垢热阻,使总传热系数增大,从而可减小换热器的传热面积。

但是流速增加,又使流体阻力增大,动力消耗就增多。

故拟取循环水流速为1.4m/s。

2.3.4材质的选择列管换热器的材料应根据操作压强、温度及流体的腐蚀性等来选用。

在高温下一般材料的机械性能及耐腐蚀性能要下降。

同时具有耐热性、高强度及耐腐蚀性的材料是很少的。

目前常用的金属材料有碳钢、不锈钢、低合金钢、铜和铝等;非金属材料有石墨、聚四氟乙烯和玻璃等。

根据实际需要,可以选择使用不锈钢材料。

2.3.5管程结构换热管管板上的排列方式有正方形直列、正方形错列、三角形直列、三角形错列和同心圆排列,如下图所示。

(a) 正方形直列(b)正方形错列 (c) 三角形直列(d)三角形错列(e)同心圆排列正三角形排列结构紧凑;正方形排列便于机械清洗。

对于多管程换热器,常采用组合排列方式。

每程内都采用正三角形排列,而在各程之间为了便于安装隔板,采用正方形排列方式。

管板的作用是将受热管束连接在一起,并将管程和壳程的流体分隔开来。

管板和管子的连接可胀接或焊接。

2.3.6壳程结构和相关计算公式介质流经传热管外面的通道部分称为壳程。

壳程内的结构,主要由折流板、支承板、纵向隔板、旁路挡板及缓冲板等元件组成。

由于各种换热器的工艺性能、使用的场合不同,壳程内对各种元件的设置形式亦不同,以此来满足设计的要求。

各元件在壳程的设置,按其不同的作用可分为两类:一类是为了壳侧介质对传热管最有效的流动,来提高换热设备的传热效果而设置的各种挡板,如折流板、纵向挡板。

旁路挡板等;另一类是为了管束的安装及保护列管而设置的支承板、管束的导轨以及缓冲板等。

壳体是一个圆筒形的容器,壳壁上焊有接管,供壳程流体进人和排出之用。

直径小于400mm的壳体通常用钢管制成,大于400mrn的可用钢板卷焊而成。

壳体材料根据工作温度选择,有防腐要求时,大多考虑使用复合金属板。

介质在壳程的流动方式有多种型式,单壳程型式使用最为普遍。

如壳侧传热膜系数远小于管侧,则可用纵向挡板分隔成双壳程型式。

用两个换热器串联也可得到同样的效果。

为降低壳程压降,可采用分流或错流等型式。

壳体内径D取决于传热管数N、排列方式和管心距t。

计算式如下:单管程D=t(n c-1)+(2~3)d0式中t——管心距,mm;d0——换热管外径,mm;n c——横过管束中心线的管数,该值和管子排列方式有关。

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