课程设计————冷凝器
苯冷凝器课程设计
苯冷凝器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解苯冷凝器的构造、工作原理及其在化工行业中的应用。
2. 学生能掌握苯冷凝器的关键部件，如冷却器、压缩机、膨胀阀等，并了解其功能。
3. 学生能了解并描述苯的物理性质，如沸点、凝固点、比热容等，以及其在冷凝过程中的变化。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，分析并解决苯冷凝器在实际运行中可能出现的简单问题。
2. 学生能通过实验或模拟操作，掌握苯冷凝器的操作流程和注意事项。
3. 学生能运用图表、数据等工具，对苯冷凝器的工作效率进行简单评估。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对化学工程设备产生兴趣，激发他们学习化学工程及相关领域的热情。
2. 培养学生的团队协作意识，使他们学会在实验和解决问题时相互合作、共同进步。
3. 培养学生的环保意识，让他们了解化工设备在环保方面的重要性，以及如何降低环境污染。
本课程针对高年级化学工程及相关专业学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，将目标分解为具体的学习成果。
旨在使学生不仅掌握苯冷凝器的理论知识，还能运用所学解决实际问题，培养他们的实践操作能力和科学素养。
二、教学内容本章节教学内容围绕苯冷凝器的工作原理、结构组成、操作流程及应用案例展开。
具体安排如下：1. 工作原理：- 苯的物理性质：沸点、凝固点、比热容等。
- 冷凝过程的基本原理：热量传递、相变等。
- 苯冷凝器的工作原理：冷却器、压缩机、膨胀阀等部件的协同作用。
2. 结构组成：- 冷却器：类型、结构、材料及其在苯冷凝器中的作用。
- 压缩机：类型、工作原理、性能参数等。
- 膨胀阀：功能、类型、调节原理等。
- 其他辅助设备：如储液器、干燥器、过滤器等。
3. 操作流程：- 苯冷凝器的启动、运行、停车及维护保养操作。
- 实际操作过程中的注意事项：安全、节能、环保等。
- 常见故障及其排除方法。
4. 应用案例：- 苯冷凝器在化工生产中的应用实例。
- 不同工况下苯冷凝器的性能分析。
冷凝器课程设计
THANK YOU
汇报人：
蒸发式冷凝器： 通过蒸发冷却进 行冷却，冷却效 果好，但结构复 杂，成本高
冷凝器的特点： 冷却效果好，结 构简单，成本低， 但冷却效果一般
冷凝器的工作原理
冷凝器是一种换热器，用于将制冷剂从气态冷凝成液态
工作原理：制冷剂在冷凝器中吸收热量，温度降低，冷凝成液态
冷凝器中的制冷剂通过管道进入蒸发器，蒸发器吸收热量，制冷剂蒸发成气态 冷凝器中的制冷剂通过管道进入压缩机，压缩机压缩制冷剂，提高制冷剂的压力 和温度 冷凝器中的制冷剂通过管道进入冷凝器，冷凝器吸收热量，制冷剂冷凝成液态， 完成一个循环
考虑冷凝器的安装和维护， 包括便于拆卸、易于清洗 等
验证冷凝器的设计，包括 计算、模拟和实验等
优化冷凝器的成本，包括 材料、制造和维护等
冷凝器材料选择
材料类型：铜、铝、不锈钢等
材料性能：耐腐蚀、耐高温、 耐高压等
材料成本：考虑经济性和性价 比
材料加工：易于加工和安装， 降低制造成本
冷凝器制造工艺
制造流程和工艺要求
材料选择：根据冷凝器的用途和性能要求选择合适的材料 设计制造：根据设计图纸进行冷凝器的制造，包括切割、焊接、组装等步骤 质量控制：在制造过程中进行质量控制，确保冷凝器的性能和质量符合要求 测试验收：对制造完成的冷凝器进行测试和验收，确保其性能和质量符合要求
制造材料和设备选择
材料选择：根据冷凝器的工作条件和要求，选择合适的材料，如不锈钢、 铜、铝等 设备选择：根据冷凝器的制造工艺和生产规模，选择合适的设备，如冲压 机、焊接机、切割机等
冷凝器应用和维护
冷凝器在制冷系统中的应用
冷凝器是制冷系统中的重要部件，用于将制冷剂从气态冷凝成液态 冷凝器在制冷系统中的作用是提高制冷效率，降低能耗 冷凝器在制冷系统中的安装位置和方式会影响制冷效果 冷凝器的维护和保养对制冷系统的正常运行至关重要
食品工程原理课程设计管壳式冷凝器
食品工程原理课程设计管壳式冷凝器设计班级：姓名：学号：设计时间目录（一）设计任务书 (3)（二）设计方案的确定 (3)（三）冷凝器的选型计算 (4)（四）核算安全系数 (6)（五）列管式换热器零部件的设计 (8)（六）设计概要表 (10)（七）主体设备结构图 (10)（八）设计评价与讨论 (11)（九）参考文献 (11)（一）食品科学与工程设计任务书一、设计题目：列管式冷却器设计二、设计任务：将制冷压缩机压缩后制冷剂(如F-22、氨等)过热蒸汽冷却、冷凝为过冷液体，送去冷库蒸发器使用。
三、设计条件：1、冷库冷负荷Q0=3000KW；2、高温库，工作温度0～4℃，采用回热循环；3、冷凝器用河水为冷却剂，可取进水温度为13~26℃；4、传热面积安全系数5～15%。
四、设计要求：1.对确定的设计方案进行简要论述；2.物料衡算、热量衡算；3.确定列管壳式冷却器的主要结构尺寸；4.计算阻力；5. 编写设计说明书（包括：①.封面；②.目录；③.设计题目；④.流程示意图；⑤.流程及方案的说明和论证；⑥设计计算及说明；⑦主体设备结构图；⑧设计结果概要表；⑨对设计的评价及问题讨论；⑩参考文献。
）6.绘制工艺流程图、管壳式冷凝器的的结构（3号图纸）、花板布置图（3号或4号图纸）。
备注：参考文献格式：期刊格式为：作者姓名.出版年.论文题目.刊物名称.卷号（期号）：起止页码。
专著格式为：作者姓名.出版年.专著书名.出版社名.起止页码。
（二）设计方案的确定设计方案的确定包括制冷剂的选择、冷凝器型式的选择、流体流入冷凝器空间的选择、冷却剂的选择及其进出口温度的确定等。
一、 冷凝器造型与冷凝剂的选择选择卧式壳管式冷凝器（管束采用光滑钢管）、R717(氨气)做冷凝剂，原因有： 1. 卧式壳管式结构紧凑、传热效果好、冷却水进出口温差大，耗水量小。
2. 氨气较氟利昂环保，其卧式壳管冷凝器的传热性能也比氟利昂高。
以氨作为制冷剂，能制取0℃以下的低温；维修简单、操作方便、易于管理；氨价格低廉，来源充足；对大气臭氧层无破坏作用；钢材及冷却水消耗量大；热力系数较低。
冷凝器课件
△tm——对数平均温差（K）。
（1）制冷剂及其传热特性 影响因素：
A、制冷剂特性 比热-大时，单位制冷剂携带热量多，转移热量能力
大，传热系数大。（正比）
密度-大时，单位制冷剂携带热量多，转移热量能力
大，传热系数大。（正比）
放热，使高压高温制冷剂蒸气冷却、 冷凝成高压常温的制冷剂液体
压缩制冷剂蒸气，提高压力和温度
得到低温低压制冷剂
制冷剂液体吸热、蒸发、制冷
❖ 二、热交换设备
概念：实现两种（或两种以上）温度不同的流体之 间互相传热的设备。
其中冷凝器：过热蒸汽
液体
{在制冷系统中，冷凝器是一个使制冷剂向外放热的 换热器。压缩机的排气（或经油分离器后）进入冷 凝器后，将热量传递给周围介质——水或空气，制 冷剂蒸气冷却凝结为液体。 }
三、冷凝器的传热及影响因素
❖ 1、冷凝器的传热
冷凝器负荷：通过冷凝器向冷却介质（水或空气）放出的 热量。
热力学角度：Qk=有效制冷量+无效制冷量+外界耗能所转 换热量
传热学原理：Qk=汽体冷却热+凝结热（80%以上）
+（液体过冷热）
制冷剂流体
冷却介质
Байду номын сангаас
环境
❖ 2、影响冷凝器的传热因素 换热设备的基本传热公式为
❖ 氟用套管式冷凝器：直径较大的无缝钢管内穿一根 或数根直径较小的铜管，在盘成圆形或椭圆形。
（二）空气冷却式冷凝器
空气冷却式冷凝器是以空气作为冷却介质，靠 空气的温升带走冷凝热量的。这种冷凝器适用 于极度缺水或无法供水的场合，常见于小型氟 利昂制冷机组。根据空气流动方式不同，可分 为自然对流式和强迫对流式两种。
化工原理课程设计纯苯冷凝器的设计
化工原理课程设计设计题目：纯苯蒸汽冷凝器的设计指导老师：***系别：环境与安全工程系专业：安全工程班级学号：*********姓名：***目录一、设计任务: (2)1、处理能力：常压下5950kg/h的纯苯蒸汽 (2)2、设备型式：立式列管式冷凝器 (2)二、操作条件 (2)三、设计内容 (2)1、确定设计方案 (2)2、确定流体的流动空间 (2)3、计算流体的定性温度，确定流体的物性参数 (2)4、计算热负荷 (3)5、计算平均有效温度差 (3)6、选取经验传热系数k值 (3)7、估算传热面积 (3)8、结构尺寸设计 (3)（1）换热管规格、管子数、管长、管壳数的确定 (3)（2）传热管排列和分程方法 (4)（3）壳体内径内内径 (4)（4）折流板 (4)四、换热器核算 (5)1、换热器面积校核 (5)2、换热器内压降的核算 (7)五、换热器主要结构尺寸和计算结果一、设计任务:处理能力：1、常压下5950kg/h 的纯苯蒸汽 2、设备型式：立式列管式冷凝器二、操作条件1、常压下苯蒸气的冷凝温度为80.1℃，冷凝液在饱和温度下排出。
2、冷却介质：采用20℃自来水。
3、允许管程压降不大于50KPa 。
三、设计内容本设计的工艺计算如下：此为一侧流体恒温的列管式换热器的设计 1、确定设计方案 两流体的温度变化情况热流体（饱和苯蒸气）入口温度 80.1℃，（冷凝液）出口温度 80.1℃ 冷流体 水 入口温度 20℃，出口温度 40℃ 2、确定流体的流动空间冷却水走管程，苯走壳程，有利于苯的散热和冷凝。
3、计算流体的定性温度，确定流体的物性参数苯液体在定温度（80.1摄氏度）下的物性参数（查化工原理附录） ρ=815kg/,μ=3.09×Pa.s,=1.880KJ/kg.k ,ƛ=0.1255W/m.K, r=394.2kJ/kg 。
自来水的定性温度：入口温度：=20℃， 出口温度 =40℃则水的定性温度为：=（+）/2=（20+40）/2=30℃3m 410 PC 1t 2t m t 1t 2t根据热量衡算方程：=（-）得=/（-）=1.65×394.2/4.173（40-20）=7.79kg/s（式中=1.65kg/s ）两流体在定性温度下的物性参数如下表计算热负荷ƍ==1.65×394.2=651.52kw 5、计算平均有效温度差 逆流温差=℃温差＞50℃故选择固定管板式换热器需加补偿圈 6、选取经验传热系数k 值查《化工原理课程及设计》附录8，查的K 取430~850，暂取K=8507、估算传热面积==15.51m q 1r 2m q 2p c 2t 1t 2m q 1m q 1r 2p c 2t 1t 1m q 1r 1m q 逆m △t 43.4940)]-/(80.120)-(80.1[㏑40-80.1-20-1.80=）（）（逆m t K Q S △=49.43×85010×52.65132m8、结构尺寸设计（1）换热管规格、管子数、管长、管壳数的确定选传热管，内径，外径，材料为碳钢。
化工设计--正戊烷冷凝器
XXXX学院《化工原理》课程设计说明书设计题目正戊烷冷凝器学生姓名XX指导老师学院专业班级完成时间目录《化工原理》课程设计说明书 (1)第一章概述 (1)1.1换热器简介 (1)1.2列管式换热器的种类 (1)1.3列管式换热器的设计步骤 (2)第二节设计方案的确定 (3)2.1流动空间的选择 (3)2.1.1宜于通入管内空间的流体 (3)2.1.2易于通入管间空间的流体 (3)2.2.流速的确定 (4)2.3加热剂、冷却剂的选择 (4)2.4流体出口温度的确定 (4)2.5材质的选择 (4)第三节列管式换热器的结构 (5)3.1管程结构 (5)3.1.1换热管布置和排列间距 (5)3.1.2管板 (5)3.1.3封头和管箱 (5)3.2壳程结构 (5)3.2.1壳体 (6)3.2.2折流板 (6)3.2.3缓冲板 (6)3.2.4其他主要附件 (6)第四节换热器的设计计算 (7)4.1确定设计方案 (7)4.1．1选择换热器的类型 (7)4.1．2流动空间及流速的确定 (7)4.2确定物性数据 (8)4.3计算总传热系数 (8)4.3.1．热负荷 (8)4.3.2.平均传热温差 (9)4.3.3假设总传热系数K (9)4.4计算传热面积 (9)4.5换热器核算 (10)4.5.1．热量核算 (10)4.5.2．换热器内流体的流动阻力 (11)参考文献 (14)设计心得 (15)第一章概述1.1换热器简介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，但它的基本原理与前一种情形并无本质上的差别。
英语翻译：heat exchanger换热器是化工,石油,动力,食品及其它许多工业部门的通用设备,在生产中占有重要地位.换热器的设计、制造、结构改进及传热机理的研究十分活跃，一些新型高效换热器相继问世。
卧式蒸汽冷凝器课程设计
卧式蒸汽冷凝器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解卧式蒸汽冷凝器的基本结构和工作原理；2. 学生能够掌握卧式蒸汽冷凝器的热量交换计算方法；3. 学生能够了解卧式蒸汽冷凝器在工业应用中的重要性。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析卧式蒸汽冷凝器的热量交换过程；2. 学生能够运用计算公式，进行卧式蒸汽冷凝器的热量交换计算；3. 学生能够通过实例分析，提高解决实际工程问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到卧式蒸汽冷凝器在节能降耗、环境保护方面的重要性，增强环保意识；2. 学生能够培养对热力设备的学习兴趣，激发探索精神和创新意识；3. 学生能够通过团队协作，培养沟通能力和团队合作精神。
分析课程性质、学生特点和教学要求：1. 课程性质：本课程属于热工学领域，侧重于热力设备的工作原理和热量交换计算；2. 学生特点：学生为初中年级，具备一定的物理基础，对热力学概念有一定了解；3. 教学要求：注重理论与实践相结合，强调学生的动手能力和实际问题解决能力。
二、教学内容1. 卧式蒸汽冷凝器的基本结构：- 冷凝器的定义及分类；- 卧式蒸汽冷凝器的组成部分及功能；- 对比分析卧式与立式冷凝器的优缺点。
2. 卧式蒸汽冷凝器工作原理：- 蒸汽在冷凝器中的热量交换过程；- 冷凝器内流体流动与传热的基本原理；- 影响卧式蒸汽冷凝器传热效果的因素。
3. 热量交换计算方法：- 对流传热系数的计算；- 冷凝器传热面积的计算；- 卧式蒸汽冷凝器热效率的计算。
4. 工业应用及实例分析：- 卧式蒸汽冷凝器在工业领域的应用场景；- 实例分析：卧式蒸汽冷凝器在典型工业设备中的应用；- 分析卧式蒸汽冷凝器在节能环保方面的作用。
5. 教学进度安排：- 基本结构和工作原理：2课时；- 热量交换计算方法：3课时；- 工业应用及实例分析：2课时。
教学内容根据教材相关章节进行组织，注重科学性和系统性，旨在帮助学生掌握卧式蒸汽冷凝器的相关知识，提高解决实际问题的能力。
苯甲苯冷凝器课程设计
苯甲苯冷凝器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握苯甲苯冷凝器的基本结构和工作原理；2. 学生能够运用所学知识，分析苯甲苯冷凝器在化工生产中的应用及作用；3. 学生了解并掌握苯甲苯冷凝器的操作步骤和安全注意事项。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计简单的苯甲苯冷凝器实验装置；2. 学生能够运用苯甲苯冷凝器进行实验操作，并正确收集、处理实验数据；3. 学生能够运用批判性思维和问题解决能力，分析并解决苯甲苯冷凝器实验过程中可能遇到的问题。
情感态度价值观目标：1. 学生通过本课程的学习，培养对化学实验的兴趣和热情，增强探索精神和实践能力；2. 学生能够认识到苯甲苯冷凝器在化工生产中的重要性，增强对化学工业的认识和责任感；3. 学生在实验过程中，培养团队合作意识，学会尊重他人，养成安全、环保的操作习惯。
课程性质：本课程属于化学实验课程，以实践操作为主，理论讲解为辅。
学生特点：学生处于高中阶段，具备一定的化学基础知识和实验操作能力，对实验充满好奇心和探索欲。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，强调实验操作技能的培养，提高学生的实际操作能力和问题解决能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，激发学生的学习兴趣，培养良好的情感态度价值观。
通过具体的学习成果评估，确保课程目标的达成。
二、教学内容1. 苯甲苯冷凝器的基本概念与结构特点：介绍苯甲苯冷凝器的定义、分类及其在化工生产中的应用，分析其结构特点及工作原理，对应教材第三章第二节。
2. 苯甲苯冷凝器实验装置的设计与搭建：讲解实验装置的设计原则，指导学生搭建简单的苯甲苯冷凝器实验装置，对应教材第三章第三节。
3. 苯甲苯冷凝器操作步骤及安全注意事项：详细讲解实验操作步骤，强调安全操作规范，对应教材第三章第四节。
4. 实验数据的收集与处理：教授实验数据收集的方法和技巧，指导学生正确处理实验数据，对应教材第三章第五节。
5. 实验现象的分析与问题解决：分析苯甲苯冷凝器实验过程中可能出现的现象，培养学生的问题解决能力和批判性思维，对应教材第三章第六节。
空冷冷凝器课程设计
空冷冷凝器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解空冷冷凝器的工作原理及其在工业中的应用。
2. 学生能掌握空冷冷凝器的结构组成，了解其主要部件的功能和特点。
3. 学生能掌握空冷冷凝器热力计算的基本方法，并能够运用相关公式进行简单计算。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析和解决实际工程中空冷冷凝器的问题。
2. 学生能够设计简单的空冷冷凝器实验，观察并分析实验结果。
3. 学生能够运用信息技术和工程软件，进行空冷冷凝器的模拟与优化。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱科学，对物理学科产生浓厚的兴趣。
2. 培养学生具备良好的团队合作精神和沟通能力，学会倾听、尊重他人意见。
3. 培养学生关注环境保护和能源节约，认识到空冷冷凝器在节能减排中的重要性。
课程性质：本课程为高中物理选修课程，侧重于工程实践和实际应用。
学生特点：高中学生具备一定的物理基础知识，具有较强的逻辑思维能力和动手操作能力。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和问题解决能力。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际工程问题，培养其创新精神和实践能力。
教学过程中，注重引导学生主动探索，激发学生的学习兴趣和积极性。
二、教学内容1. 空冷冷凝器基础知识：- 空冷冷凝器的工作原理及其在工业中的应用。
- 空冷冷凝器的结构组成，主要部件功能及特点。
2. 空冷冷凝器热力计算：- 空冷冷凝器热力计算的基本方法及公式。
- 结合实际案例，进行热力计算练习。
3. 空冷冷凝器实验与操作：- 设计简单的空冷冷凝器实验，观察并分析实验结果。
- 学习操作空冷冷凝器实验设备，掌握实验技能。
4. 空冷冷凝器模拟与优化：- 运用信息技术和工程软件，进行空冷冷凝器模拟。
- 分析模拟结果，探讨优化方案。
5. 环保与节能：- 讨论空冷冷凝器在节能减排中的重要性。
- 探讨空冷冷凝器的环保设计原则。
教学内容安排与进度：第一课时：空冷冷凝器基础知识学习。
08环工01 化工原理课程设计之冷凝器课程设计
目录课程设计任务 (3)第一章前言 (4)第二章概述 (5)2.1冷凝的目的 (5)2.2冷凝器的类型 (5)2.2.1立式壳管式冷凝器 (5)2.2.2卧式壳管式冷凝器 (5)2.3设计方案的确定 (6)第三章设计计算 (8)3.1初选结构 (8)3.1.1 物性参数 (8)3.1.2设Ko 初选设备 (9)3.2传热计算 (10)3.2.1管程换热系数α2 (10)3.2.2 壳程传热热系数α1 (11)3.2.3污垢热阻与传导热阻 (11)3.2.4 校核传热 (11)3.3 压降计算 (12)3.3.1管程压降计算 (12)3.3.2壳程压降计算 (12)第四章结构设计 (13)4.1 冷凝器的安装与组合 (13)4.2管子设计 (13)4.3 管间距（S）的设计 (14)4.3.1管子在管板上的固定 (14)4.3.2管间距 (14)4.4管板设计 (14)4.5 壳体的厚度计算 (15)4.6 封头设计 (15)4.7 管程进出口管设计 (15)4.7.1进出口管径设计 (15)4.7.2位置设计 (15)4.8 壳程进出口管设计 (15)4.8.1出口管径（冷凝液） (15)4.8.2蒸汽入口管径的设计 (15)4.8.3位置设计 (16)4.9法兰 (16)4.10支座 (16)4.11其它 (16)第五章设计小结 (17)致谢 (18)参考文献 (18)课程设计任务：设计题目：乙醇=水精馏塔塔顶产品全凝器设计条件：处理量： 6 万吨／年产品浓度：含乙醇 95％操作压力：常压冷却介质：水压力： P= 303.9kPa水进口温度： 30o C水出口温度： 40o C第一章前言课程设计是化工原理课程教学中综合性和实际性较强的教学环节。
它要求学生利用课程理论知识，进行融会贯通的独立思考，在规定时间内完成指定的化工设计任务，是使学生体察工程实际问题复杂性的初次尝试，培养了学生分析和解决工程实际问题的能力。
冷凝器课程设计cad
冷凝器课程设计cad一、课程目标知识目标：1. 让学生理解冷凝器的基本概念和原理，掌握其结构、工作方式和应用场景；2. 使学生掌握CAD软件在冷凝器设计中的应用，学会绘制冷凝器零部件及整体组装图；3. 帮助学生了解冷凝器设计中涉及到的工程标准和规范。
技能目标：1. 培养学生运用CAD软件进行冷凝器设计的能力，提高其绘图速度和准确性；2. 培养学生分析问题、解决问题的能力，使其能够根据实际需求对冷凝器进行优化设计；3. 提高学生的团队协作能力，使其能够在项目中与他人有效沟通和协作。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对冷凝器设计及CAD技术的兴趣，激发其学习热情和主动性；2. 培养学生严谨、认真的学习态度，使其认识到工程图纸在实践中的重要性；3. 增强学生的环保意识，使其在设计过程中充分考虑节能、环保等因素。
课程性质：本课程为高年级专业课，要求学生在掌握基本理论知识的基础上，具备一定的实践操作能力。
学生特点：学生具备一定的CAD软件操作基础，但缺乏实际工程项目经验。
教学要求：结合课程性质和学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和创新能力。
通过课程学习，使学生能够独立完成冷凝器设计任务，并具备一定的优化能力。
二、教学内容1. 冷凝器原理及结构：介绍冷凝器的工作原理、分类、结构特点及其在制冷系统中的应用。
教材章节：第五章“制冷装置与设备”第一节“冷凝器”2. CAD软件操作基础：回顾CAD软件的基本操作、绘图工具及其在工程图纸中的应用。
教材章节：第二章“CAD软件操作基础”3. 冷凝器CAD设计：讲解如何运用CAD软件进行冷凝器零部件的绘制、组装及三维建模。
教材章节：第五章“制冷装置与设备”第二节“CAD在制冷设备设计中的应用”4. 冷凝器设计规范与标准：介绍冷凝器设计中所涉及的工程规范、标准及注意事项。
教材章节：第八章“制冷装置设计规范与标准”5. 冷凝器设计实例分析：分析典型冷凝器设计案例，使学生了解实际工程项目中的设计流程及要点。
正辛烷冷凝器课程设计
正辛烷冷凝器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解正辛烷的性质、组成及其在工业中的应用。
2. 学生能够掌握冷凝器的工作原理及其在化工过程中的作用。
3. 学生能够描述正辛烷在冷凝器中的物理变化过程，并解释相关热力学概念。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析正辛烷冷凝器的操作条件和设计参数。
2. 学生能够设计简单的冷凝器流程图，并进行基本的设备选型。
3. 学生通过实际操作或模拟实验，能够掌握冷凝器操作的基本技能。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对化学工程学科的兴趣，增强对工程实践的认识和探究欲望。
2. 学生通过学习，能够认识到化工技术在环境保护和资源节约中的重要性，形成可持续发展意识。
3. 学生能够在团队合作中培养沟通协调能力，增强解决复杂工程问题的自信心。
课程性质分析：本课程为高中化学工程模块内容，旨在通过正辛烷冷凝器的设计教学，将理论知识与实践相结合，提高学生的工程素养。
学生特点分析：高中生已具备一定的化学基础和物理知识，对工程概念有初步了解，但对具体工程设备的认识有限，需要通过具体案例分析来加深理解。
教学要求：1. 教学内容需紧密结合教材，注重理论与实践的结合。
2. 教学过程应突出学生的主体地位，鼓励学生主动探究和动手实践。
3. 教学评价应关注学生在知识掌握、技能应用及情感态度价值观方面的全面发展。
二、教学内容1. 正辛烷的性质与组成：介绍正辛烷的化学结构、物理性质、沸点、凝固点等，结合教材第二章第一节。
2. 冷凝器的工作原理：讲解冷凝器的基本结构、工作流程、热交换原理，对应教材第二章第三节。
3. 正辛烷在冷凝器中的物理变化：分析正辛烷在冷凝器中的相变过程，涉及热力学概念，如热量、焓变等，参考教材第二章第四节。
4. 冷凝器的设计与操作：讲解冷凝器的设计参数、操作条件，包括材料选择、设备选型等，结合教材第二章第五节。
5. 实践案例分析：分析正辛烷冷凝器的实际应用案例，让学生了解工程实践中的问题及解决方案，参考教材第二章综合案例。
冷凝器课程设计
课程设计说明书设计题目：换热器课程设计能源与动力工程学院热能与动力专业学生姓名：张XX学号：U指导教师：李何完成时间：2012.1华中科技大学一．设计题目风冷式空调器的换热器设计。
室外侧进风温度35度，冷凝温度47度，过冷度5度，室内侧进风干球温度27度，湿球温度19.5度，蒸发温度7度，过热度5度，压缩机指示效率0.75。
换热器类型：冷凝器。
制冷剂：R134a 。
系统制冷量：Q 0=2800W 。
二：冷凝负荷计算根据题目提供的数据查R134a 的压焓图，如下图所示，查R134a 压焓图得 t6=7C 0 h6=403kj/kgt1=12C 0 h1=406 kj/kg h2s=433 kj/kg t4=42C 0 h4=h5=261 kj/kg21210.75s i h h h h η-==- 得h2=442 kj/kgQ 0=2800W肋片当量高度为'''(1)(10.35ln)0.0108282bdhρρ=-+=肋片特性参数98.6510*15.0*20328.66*2230===-ffmδλα其中)/(203kmwf⋅=λ肋片效率863.0)tanh(==mhmhfη故冷凝器的外表面效率为871.04878.00299.0863.0*4579.0=+=+=tbffs fffηη当量表面传热系数)/(73.5728.66*871.02kmwsj⋅===αηα六.管内R134a冷凝时的表面传热系数计算○1假设管壁的温度t w=45.0℃则平均温度为462w kmt tt+==℃根据R22管内冷凝的换热有关计算公式根据t m=46℃,查表得1419.7sr=,B m=81.90(B m=134(9.81/)mρλν,3957/,76.6/(),89.75kg m mw m k u uPa sρλ==⋅=⋅)871.0=sη)/(73.572kmwj⋅=α代入，有1144140.683*19.7*81.90*0.009()3577.8()i k wk wt tt tα---=-=-由热平衡可得管壁温度平衡方程：()()i i k w j t w amd t t f t tαπα-=-即)38(*4878.0*73.57)(*009.0**)(8.357741-=---wwkwktttttπ整理得)38(16.28)47(16.10143-=-wwtt由试凑法得t w*=44.7℃时，等式成立。
66冷凝器课程设计
66冷凝器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解66冷凝器的基本结构和工作原理，掌握其主要部件的功能和作用；2. 学生能掌握66冷凝器在制冷系统中的应用和重要性，了解其在工程实践中的运行维护知识；3. 学生能掌握66冷凝器相关的热力学基础知识，如热量传递、压力与温度的关系等。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析和解决66冷凝器在实际工程中遇到的问题，如故障诊断、性能优化等；2. 学生能够熟练操作66冷凝器的模拟软件，进行系统设计和参数调整；3. 学生能够通过小组合作，完成66冷凝器的组装和调试，提高实际动手能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习66冷凝器，培养对制冷技术的兴趣和热情，激发创新意识和探索精神；2. 学生能够认识到66冷凝器在节能减排和环保方面的重要作用，树立绿色环保意识；3. 学生在团队合作中，学会沟通、协作、尊重他人，培养良好的团队精神和职业素养。
课程性质：本课程为专业实践课，以理论教学和实践操作相结合的方式进行。
学生特点：学生处于高年级阶段，具备一定的制冷原理和设备知识基础，具有较强的学习能力和实践操作能力。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调学生的主体地位，提高学生的实际操作能力和问题解决能力。
通过课程学习，使学生能够达到上述课程目标，为将来的职业发展奠定坚实基础。
二、教学内容1. 冷凝器的基本概念与分类：介绍冷凝器的定义、作用和类型，结合课本第3章第1节内容，分析66冷凝器在制冷系统中的地位和优势。
2. 66冷凝器结构与工作原理：详细讲解66冷凝器的结构组成、工作原理，参照课本第3章第2节内容，通过图示和实物演示，使学生深入理解其内部结构和运行机制。
3. 冷凝器主要部件及功能：分析66冷凝器各主要部件的作用和功能，结合课本第3章第3节内容，让学生掌握各部件在系统运行中的重要性。
4. 制冷剂在冷凝器中的热力学过程：讲解制冷剂在66冷凝器中的热量传递和相变过程，结合课本第4章第1节内容，使学生了解压力、温度、制冷剂性质等因素对冷凝器性能的影响。
食品工程原理课程设计管壳式冷凝器设计
食品工程原理课程设计管壳式冷凝器设计食品工程原理课程设计是一个旨在探索食品加工与生产过程中的原理和技术的课程。
在该课程中，学生需要运用所学理论知识，设计出一个实用的管壳式冷凝器。
本文将从以下几个方面分析管壳式冷凝器的设计原理和实现方法。
一、管壳式冷凝器的设计原理管壳式冷凝器是一种非常常用的工业冷却设备，它的工作原理是通过在冷凝器中传递液体或气体，利用内部的导热管和外部壳体之间的热传递来将热量散发到空气中。
这样一来，就可以将原本高温高压的气体或液体冷却下来，使其凝结为更易处理的状态。
在管壳式冷凝器中，内部的管道起到传导热量的作用。
管道中通常采用贯通壳体的不锈钢管或铜管，管子的内壁通常涂有传热面积扩大剂，如红砖、玻璃等，以提高热交换效率。
壳体通常是由硅铁板或钢板制成的圆筒形结构，它的作用是防止外部的空气流入到管道内，减少热量损失。
二、管壳式冷凝器的设计实现在管壳式冷凝器的设计过程中，需要考虑到以下因素：1、冷凝器的材料选择。
管道和壳体的材料必须耐腐蚀、传热效率高、强度足够，以保证冷凝器的长期使用。
铜是一种常用的材料，这是因为它既有良好的导热性又具有较高的抗腐蚀能力。
2、冷却水的选择。
管壳式冷凝器一般采用水循环的方式降温，所以冷却水的温度和流量关系着整个冷凝器的效率。
3、冷凝器的设计参数。
考虑到水的流量及温度，以及内部管道的长度和直径、开孔面积等，设计出适当的流道结构，以保证冷凝时间和能量损耗的均衡。
特别地，在实际应用中，因为气体的理化性质不同，所以不同的气体需要采用不同的流率和流体分布结构。
三、管壳式冷凝器的设计过程中需要注意的问题1、在冷凝器的设计过程中需要充分考虑到安全和环保问题，材料的选择必须符合国家标准。
2、在进行管壳式冷凝器的设计时，需要根据使用的要求和条件进行冷却水的选择和调整，以保证冷凝器的正常工作。
3、在选择冷凝器的时候，需要考虑到其附加品质，例如保温、防震、防止管道的磨损等等。
4、要给冷凝器准确的使用说明，并定期进行维护保养，以延长冷却器的寿命。
化工原理课程设计二次蒸汽冷凝器
换热器是实现传热过程的基本设备。而此设备是比较典型的传热设备�它在
工业中的应用十分广泛。例如�在炼油厂中作为加热或冷却用的换热器、蒸馏操
作中蒸馏釜和冷凝器、化工厂蒸发设备的加热室等。 三、 工艺流程示意图
饱和水蒸气应从换热器壳程上方进入�冷凝水由壳程下方排出�冷却水从换
课程设计技术说明 一、 接管表 二、技术特性表
设计结果总汇设计评论
本人经过一周的学习�对于课程设计有了初步的认识�对于化工生产中的
传热问题有了一定的认识。本课程的设计步骤可以作为以后毕业论文设计的指
导。
这项试验设计综合性比较强�设计的进行实在兼顾技术上先进行、可行性�
经济合理性的条件下进行的。此次设计涉及的工艺计算和结构设计比较全面�从
其中 R=D=400mm;r=0.15D=60mm;S=b=10mm;H=0.25D=100mm;
h=3S=30mm 图见附页图-4 �六�封头或管箱的法兰与垫片 法兰是压力容器用的法兰。压力容器法兰分为平焊法兰和对称法兰两类�平焊法 兰又分为甲型和乙型两种。甲型平焊法兰适用于公称压强�MPa�Pg0.25、0.6、 1.0、1.6 四个压强等级的较小范围。乙型平焊法兰适用公称压强 Pg2.5�4.0 两 个压强等级的较小范围�其最高工作温度 为 350 。 本设计选用甲型平焊法兰�图见附页图-5、图-6
A3F
�二�管板的材质及管板的结构
1、在选用管板的材料时�当换热介质无腐蚀有轻微腐蚀时�可按规定采用低碳
钢或普通低合金�处理腐蚀性介质时�应采用优质的耐腐蚀材料。本设计可采
用低碳钢。
�23�
2、管板与壳体的连接
管板尺寸�根据 Dg=400 mm 查表�S-P109 页表 2-10�得管板尺寸�
食品工程原理课程设计管壳式冷凝器设计
食品工程原理课程设计管壳式冷凝器设计食品工程原理是指在食品加工和生产的过程中，运用物理学、化学、生物学以及数学等相关知识来解决有关食品生产问题的一门学科。
在食品工程学科中，管壳式冷凝器是一个非常重要的设备。
它常常被用于蒸馏、干燥、蒸发等过程中的抽取热量。
在食品加工行业中，它也被广泛应用于不同的设备中，如蒸发器、干燥器、酸奶制作机等。
本文的主要目的是论述关于食品工程原理课程设计中，如何设计管壳式冷凝器的问题。
一、管壳式冷凝器的基本构造管壳式冷凝器由三个主要部分组成：外壳、管子和管板。
外壳是一个像壳一样的容器，通常由不锈钢制成。
管子则是通过外壳中央的排气管道而进入外壳内的管道。
管子周围的管板则通过外壳上的挂脚与外壳相连接。
管壳式冷凝器的原理是：经过外壳的流体在管子中通过，从而产生热效应。
这时，冷却介质通过外壳周围的管板中，将产生的热量带走。
二、管壳式冷凝器的基本原理管壳式冷凝器的原理是通过将热量从一个流体传递到另一个流体实现的。
热量从热源传递到管子中。
当冷却流体进入冷凝器后，它通过管板中的蒸发器材料，将热量带走。
通常情况下，管子中的流体产生的热量比管板中带走的热量多，这是由于管子内的流体量较大。
通过管壳式冷凝器，热量的流动得到了良好的控制，从而实现了将流体中的热量传递到另一个流体的目的。
三、管壳式冷凝器设计的左右管壳式冷凝器的设计需要加以考虑。
主要的考虑因素包括传热系数、传热面积、流态和管子的材料等。
选择正确的材料以及选择正确的流态和传热面积可以使冷凝器达到更好的效果。
在设计过程中，应考虑流体的粘度、密度、热导率等参数来进行优化。
传热系数是衡量冷凝器传热性能的重要参数。
在设计过程中，我们需要了解管子的材料、壁厚、直径等参数，并结合相应的计算公式进行详细分析和计算。
四、管壳式冷凝器的应用管壳式冷凝器是一种非常重要的设备，被广泛应用于高粘度液体、低温盐类制品和其他复杂的液体处理过程。
正常情况下，管壳式冷凝器能够承受高温和高压的流体。
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课程设计说明书
设计题目：换热器课程设计
能源与动力工程学院热能与动力专业
学生姓名：蔡海瑞
学号：U200711873
指导教师：何国庚，谢军龙，李嘉老师
完成时间: 2010.11
华中科技大学
目录
一．设计题目 (3)
二．设计计算
1.冷凝器热负荷的计算 (4)
2.冷空气参数的确定 (5)
3.冷凝器的结构初步规划 (6)
4.空气侧传热系数的计算 (7)
5.管内R22冷凝时的表面传热系数计算 (11)
6.计算所需传热面积 (13)
7.确定空冷冷凝器的结构外形参数 (14)
8.空气侧阻力计算及选择风机 (15)
三. 参考文献 (16)
一：设计题目
室外侧进风温度35℃，冷凝温度50℃，过冷度5℃，室内侧进风干球温度27℃，湿球温度19.5℃，蒸发温度7℃，过热度5℃，压缩机指示效率0.75.
换热器类型：冷凝器。
制冷剂：R22。
系统制冷量：Q0=3200W。
二：设计目标
由于系统制冷量比较小，因此所设计系统的冷凝器形式选为：空气强制流动的空冷冷凝器
三：冷凝负荷计算
根据题目提供的数据查R22a的压焓图，如下图所示，
W Q2200 0
查的各状态点
1点：T1=12℃,P1=621.44,h1=407.84(kj/kg),
s1=1.760kj/(kg错误！未找到引用源。
k)
2s点：P2s=1942.31kPa，h2s=434（kj/kg）S2s=1.760kj(kg错误！未找到引用源。
k)
2点：T2=50℃,p2=1942.31kPa
3点：T3=45℃,h3=254(kj/kg),P3=1942.31kPa
压缩机指示效率:ηi=0.75
冷凝器热负荷Qk计算：
单位制冷量：
q0=h1-h3=153.84kj/kg, 错误！未找到引用源。
=442.72 kJ/㎏故，单位质量压缩功错误！未找到引用源。
34.88
制冷剂质量流量：错误！未找到引用源。
=0.0208kg/s
故，冷凝器的热负荷为
错误！未找到引用源。
=3.925KW
1.冷空气参数的确定
表6-5 空冷式冷凝器设计计算参数的选择项目选择原则
肋片的几何参数
国产纯铜管铝套片换热器的典型结构参
数：纯铜管Ф10错误！未找到引用源。
，管
间距25错误！未找到引用源。
（或Ф12错
误！未找到引用源。
，管间距30错误！未
找到引用源。
），管壁厚δ
t
=0.5~1.0错误！未
找到引用源。
对于60kW以上的机组可选
用Ф16错误！未找到引用源。
纯铜管，间
距35错误！未找到引用源。
，管壁厚δ
t
=1.0~1.5错误！未找到引用源。
，肋距错误！
未找到引用源。
=2.0~3.5错误！未找到引
用源。
，可取顺排，也可叉排
kg
kj
h
/
72
.
442
2=
kW
Qk
69
.2
=
迎面风速错误！未找到引用源。
一般，错误！未找到引用源。
高则传热系数高，但阻力增大，风机耗功增大。
综合考虑错误！未找到引用源。
2.5~3.5错误！
未找到引用源。
为宜
冷凝温度和空气进出口温差错误！未找到引用源。
冷凝器换热面积小，但压缩机排温和耗功增大。
错误！未找到引用源。
应按装置使用条件和技术经济比较确定。
一般错误！未找到引用源。
与进风温度控制在15℃左右为好。
当外界气温为30~35℃时，错误！未找到引用源。
可
取43~50℃，空气进出口温差一般取
6~10℃
冷凝器管排数沿空气流动方向的管排越多，则后几排的传热量越少。
一般取2~6排为好
已知进口温度错误！未找到引用源。
=35℃，根据表6-5取空气进出口温差为Δ错误！未找到引用源。
=错误！未找到引用源。
-错误！未找到引用源。
8℃，则定性温度
错误！未找到引用源。
=39℃，据此查空气的热物性表，得：
密度错误！未找到引用源。
=1.128 kg/m3定压比热容错误！未找到引用源。
=1.005kJ/(㎏•K) ，运动粘度错误！未找到引用源。
=16.87×10-6 m2/s，热导率：
错误！未找到引用源。
=2.751×10-2 W/(m•K)，则空气流量
1.冷凝器的结构初步规划
○1肋片及传热管尺寸设置
根据表6-5，传热管选用Ф10错误！未找到引用源。
错误！未找到引用源。
x0.7错误！未找到引用源。
错误！未找到引用源。
的纯铜管，则d0=0.01错误！未找到引用源。
m,错误！未找到引用源。
错误！未找到引用源。
=(0.01-2×0.0007)=0.0086错误！未找到引用源。
m ,肋片选用平直翅片（铝片），片厚δf =0.2mm肋片间距错误！未找到引用源。
.取气流方向的排数为n=5，冷凝器采用顺排套片式结构，管间距s1=25mm，排间距s2=25mm片长L=ns2=5×25=125mm
○2单位表面积及肋片系数计算
套平后翅片间传热管部分的外径
故管外肋片单位表面积为
肋间管外单位表面积为
管外单位表面积为
管内单位表面积为
故肋化系数为
1.空气侧传热系数的计算
○1根据肋片参数，冷凝器的空气最窄流通面积与迎风面积之比为
取迎风面速度错误！未找到引用源。
，则最小流通面的风速
当量直径
○2空气的雷诺数为
单元空气流道长径比
根据附录D-1中流体流过整张平套片管簇的换热公式有
平直翅片的管外表面传热系数为
○3错误！未找到引用源。
肋片当量高度为
肋片特性参数
错误！未找到引用源。
=51.356m-1其中
肋片效率
故冷凝器的外表面效率为
当量表面传热系数
1.管内R22冷凝时的表面传热系数计算
制冷剂蒸汽在空冷冷凝器中要经历状态变化的过热蒸汽区、饱和区、过冷液体区。
此三个区域的制冷剂物理性质和换热机理有所不同，其表面传热系数也不一样。
其在过热区的表面传热系数比饱和蒸汽区低，但传热温差却比饱和区要大，以致该两区面积流量近乎相等。
而在过冷液体区，面积热流量要小些，不到总传热量的10%。
所以，在设计时将制冷剂在空冷器中的全过程按饱和蒸汽区对待，以简化计算。
○1假设管壁的温度t w=47.0℃则平均温度为
根据R22管内冷凝的换热有关计算公式
根据t m=48.5℃,查表得
代入，有
由热平衡可得管壁温度平衡方程：
即错误！未找到引用源。
即
由试凑法得t w*=46.69℃时，等式成立，但与假设值有一定差距
○2故重新以t w*=46.69℃带入,平均温度为
根据R22管内冷凝的换热有关计算公式
根据t m=48.345℃查表得
将其带入上式
由热平衡可得管壁温度平衡方程：
即错误！未找到引用源。
即
由试凑法得t w*=46.69℃时，等式成立，且与前假设值相等，证明合适。
故管内冷凝传热系数
2.计算所需传热面积
○1考虑到传热管为铜管,取传热管导热热阻、接触热阻和污垢热阻之和
以管外面积为基准的传热系数为
而对数平均温差为
○2所需管外面积及结构参数
管外面积
故所需肋片管的总长度错误！未找到引用源。
1.确定空冷冷凝器的结构外形尺寸
若取垂直气流方向管的列数为10，则每根管的结构参数如下：
考虑迎风面风速的不均匀性，取错误！未找到引用源。
实际迎风面的面积错误！未找到引用源。
实际迎风面的风速错误！未找到引用源。
故实际风速与初取值接近，设计合理
3.空气侧阻力计算及选择风机
○1阻力计算
空气横向流过平套片、顺排翅片管的阻力用下式计算：
式中，A为考虑表面粗糙度的系数，对粗糙表面翅片
A=0.0113，对光华表面翅片A=0.007，在此式中取值为
0.0113.
○2风机选择
该冷凝器的额定风量由前面计算可知
故可选一台风量为20m3/min 的风机。
其静压p st按上面计算△p d可取45p a则全压为
三参考文献
】余建祖.换热器原理与设计. 北京航空航天大学出版社，2006
】郑贤德.制冷原理与装置. 机械工业出版社，2008
】吴业正.小型制冷装置设计指导.机械工业出版社，2001 】魏峥，王一惠，宋晓明.SOLIDWORKS 2008 基础教程与上机指导.清华大学出版社，2010。