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换热器毕业设计论文

换热器毕业设计论文

换热器毕业设计论文热交换器是工业中常用的换热设备,其主要功能是将流体间的热量传递给冷却介质或加热介质,以达到冷却或加热的目的。

热交换器具有体积小、传热效率高、操作安全稳定等优点,因此广泛应用于化工、电力、制药、石油等行业。

本论文以热交换器设计为主题,对热交换器的基本结构、传热原理及设计方法进行探讨,并通过实例分析热交换器在工业中的应用。

首先,本论文将介绍热交换器的基本结构。

热交换器通常由两个流体管道组成,分别为工艺流体管道和冷却/加热介质管道。

工艺流体通过热交换器时,与冷却/加热介质实现热量传递。

热交换器的结构包括壳体、管束、进出口管道等部分。

其中,壳体用于容纳工艺流体和介质,保证流体不泄露;管束则是工艺流体和介质进行传热的关键部分。

接下来,本论文将讨论热交换器的传热原理。

热交换器的传热原理主要包括传导、对流和辐射三种方式。

传导是指热量通过固体介质的传递,对流是指热量通过流体的流动传递,而辐射则是指热量通过电磁波辐射的方式传递。

在热交换器中,这三种传热方式同时存在,但其相对重要程度取决于热交换器的工况和设计要求。

最后,本论文将介绍热交换器的设计方法。

热交换器的设计涉及到传热面积、传热系数、流体流速等参数的确定。

设计时需要考虑工艺流体和冷却/加热介质的物性参数、流量要求等因素。

同时,还需要注意传热管道的材料选择、流体流动形式、管束的结构等因素对传热效率的影响。

根据热交换器的设计要求和工况条件,可以采用传热系数法、温度差法等不同的设计方法。

本论文以化工企业的换热器设计为例,详细分析了该换热器的结构、传热原理和设计方法,并对其进行了性能评估。

通过分析,得出了换热器的传热效率较高,结构合理可靠的结论。

同时,还提出了进一步提高换热器传热效率和节约能源的建议和措施。

总之,热交换器是工业生产中重要的换热设备,其设计与性能直接影响到工业生产的效率和能源利用率。

本论文对热交换器的结构、传热原理和设计方法进行了深入的研究,通过实例分析进一步验证了热交换器在工业中的应用效果。

毕业设计(论文)-卧式半容积式换热器设计(全套图纸)

毕业设计(论文)-卧式半容积式换热器设计(全套图纸)

毕业设计(论文)-卧式半容积式换热器设计(全套图纸)沈阳化工大学科亚学院本科毕业设计全套图纸,加153893706题目:卧式半容积式换热器设计专业:过程装备与控制工程班级:1201学生姓名:指导教师:论文提交日期:2016 年 5 月25 日论文答辩日期:2016 年 6 月 6 日毕业设计任务书过程装备与控制工程专业1201班学生:摘要物料之间传递热量需要换热器,因此,换热器的设计是一个关键的步骤。

随着我国国民经济的飞速发展,在化工,化肥,炼油,制药,冶金,电力等行业都有着广泛的应用。

在上述行业中,换热器的投资所占比重很大,约占到企业投资的35-40%,数量上也远远多于其他设备。

换热器作为上述行业的通用设备,在企业生产中占有十分重要的地位。

锁着国家科学技术的发展,对能源利用,开发和节约的要求不断提高,因而对换热器的要求也日渐加强。

一台换热器产品的设计,应符合企业实际生产需要。

对着国际科学技术的发展,对换热器的研究水品也有了显著的提高。

换热器的设计,制造,结构改进和以及传热机理的研究也十分活跃。

列管式换热器的应用有着悠久的历史,即使现代,列管式换热器作为一款传统的标准换热设备在很多工业部门中有着广泛的使用和深远的影响。

尤其在化工,化肥,炼油,等传统工业领域所实用的设备中,列管式换热器仍占据着主导地位。

欧美发达国家于20世纪80年代起开始竞相开发、研制各种型式的换热器。

我国对各种新型换热器的研究虽然起步较晚,但经过对国外换热器的借鉴、消化、吸收,也得到了飞速的发展。

我国科技工作者也加快了自主研发新型节能换热器的步伐,我国很多大型石化公司和设计院的新型换热器产品如板壳式换热器、蒸发式空冷器、波节管换热器等不断获得国际大奖并出口应用于国外大型设备和厂家。

随着近年对设备环保、节能的要求越来越高,如果有效利用工业余热废热成为研究的热门问题,同时随着人民生活水平的提升,对热水供暖的需求加大,快速传热,稳定供热的环保设备得到更多的认可。

烟气余热利用换热器设计与计算

烟气余热利用换热器设计与计算
题目类型
1.毕业设计(√)2.论文()
题目来源
科研课题()生产实际()自选题目(√)




1根据废气排放特点,进行换热器热力计算
2进行换热器结构设计计算
3完成换热器辅助计算及强度校核
4英文文献及翻译
5完成CAD绘图。




1.设计工作要严格按照余热锅炉行业相关标准及规范进行
2.在熟练掌握相关理论和标准的基础上,独立完成所有的设计内容,达到设计的目标。
热管传热技术于20世纪60年代由美国的科学家所发明[2],是利用真空管内工质的蒸发、凝结和循环流动而传递热量的部件,因此具有传递热流大,传热效率高的优点。其中,热管气-气换热器是热管理论应用的杰出代表和成功范例,正在逐步取代传统的管壳式换热器成为各种换热场所的首选。
热管换热器应用的主要领域是各种场合的余热回收系统中,以实现节能减排的目的。我国的能源问题在进入21世纪后日趋严重,据有关报道,我国三分之二的能源被热力电力企业所消耗,而我国工业锅炉的实际运行效率只有65%左右,但工业发达国家的燃煤工业锅炉运行热效率高达85%,在资源和能源日益缺乏的今天,如果我国所有的锅炉热效率能够提高10%,那么节约的能量将媲美三峡水库一年的发电量。所以,提高锅炉效率,前景十分广阔。
1.2
热管的产生和发展,起源于空间事业的开发。1942年高格勒(P.S.Gaugler)首次提出标准热管。以后,高格勒虽然不断改进毛细吸液芯的结构,然而由于受到当时科学水平的限制,未能得到实用性的开发和利用。
由于宇航事业发展的需要,20世纪60年代,标准热管的概念重新被提出。1962年,美国人特里佛森(L.Trefethen)在向美国通用电气公司的报告中指出,可以把这个原理利用到空间系统里去,但这种倡议并未经试验证明,亦未能付诸实施。

换热器设计论文

换热器设计论文

第1章绪论换热器是一种实现物料之间传递热量的节能设备,在石油,化工,动力,食品,轻工等行业应用普遍。

在炼油,化工装置中换热器占总设备数量的40%左右,占总投资的30%—45%。

近年来随着节能技术的发展,换热器的应用领域不断扩大带来了显著的经济效益。

换热器的种类很多,但根据冷,热流体热量交换的原理和方式基本上可分为三大类即:间壁式、混合式和蓄热式。

在三大类换热器中,间壁式换热器应用最多。

间壁式换热器又可分为夹套式换热器、沉浸式蛇管换热器、喷淋式换热器、套管式换热器和壳管式换热器。

其中壳管式换热器(又称列管式)是最典型的间壁式换热器,它在工业应用有着悠久的历史,而且至今仍在所有换热器中占有主导的地位。

1.1 课题的提出和研究内容1.1.1 课题背景管壳式冷凝器所涉及到的原理和它应用的领域都十分广泛,特别在制冷工业中蒸汽压缩式制冷机或吸收式制冷机中的冷凝器,大型中央空调的冷水机组中都有其身影。

可以说在民用和工业领域中的重要性不言而喻,所以对其的合理优化设计是非常重要的。

这次的毕业设计是与上海第一冷冻机厂的校企合作项目,上海第一冷冻机厂有限公司始创于1934年,我国第一台活塞式制冷压缩机、第一台离心式压缩机、第一台溴化锂制冷机和第一台螺杆制冷压缩机都诞生在这里!公司现已成为一个集冷冻空调设备研制开发、制造和压力容器制造、压力管道设计及相关工程安装和系统服务于一体的集约化企业。

此次的毕业设计正是为企业设计HSG70-2型冷凝器,也是将大学四年所学知识学以致用。

1.1.2课题任务本课题是按照上海第一冷冻机厂的要求设计HSG70-2型双机头(双回路)管壳式冷凝器。

由于这个型号是工厂第一次设计,所以需要对传热系数,传热面积,外形,流动阻力,压降及冷凝器尺寸和强度进行计算和校核。

由于冷凝器为双机头服务,因此壳体中间需加装中间管板,将壳体一分为二。

要求给出二维零件图、机体总图和三维装配图。

因为此次毕业设计与厂里的产品直接挂钩,所以设计要求较为严格,完全按照生产制造的国家标准进行设计与计算,因此对自身来说是一次挑战,同时也是为今后就业打下坚实的基础。

毕业设计(论文)-U型管式换热器设计(全套图纸).

毕业设计(论文)-U型管式换热器设计(全套图纸).

优质资料U型管式换热器设计摘要本文介绍了U型管换热器的整体结构设计计算。

U型管换热器仅有一个管板,管子两端均固定于同一管板上,管子可以自由伸缩,无热应力,热补偿性能好;管程采用双管程,流程较长,流速较高,传热性能较好,承压能力强,管束可从壳体内抽出,便于检修和清洗,且结构简单,造价便宜。

U型管式换热器的主要结构包括管箱、筒体、封头、换热管、接管、折流板、防冲板和导流筒、防短路结构、支座及管壳程的其他附件等。

本次设计为二类压力容器,设计温度和设计压力都较高,因而设计要求高。

换热器采用双管程,不锈钢换热管制造。

设计中主要进行了换热器的结构设计,强度设计以及零部件的选型和工艺设计。

关键词:U型管换热器,结构,强度,设计计算目录中文摘要 ......................... 错误!未定义书签。

英文摘要 ......................... 错误!未定义书签。

绪论 (1)1管壳式换热器的类型、结构与型号 (2)1.1换热器的零部件名称 (2)1.2换热器的主要组合部件 (3)2换热器材料选择 (4)2.1选材原则 (4)3换热器结构设计 (5)3.1壁厚的确定 (6)3.2管箱圆筒短节设计 (6)3.3壳体圆筒设计 (7)3.4封头设计 (8)3.4.1后封头计算 (9)3.4.2管箱封头计算 (10)3.5换热管设计 (11)3.5.1换热管的规格和尺寸偏差 (11)3.5.2 U形管的尺寸 (12)3.5.3管子的排列型式 (12)3.5.4换热管中心距 (13)3.5.5布管限定圆 (13)3.5.6换热管的排列原则 (15)3.6管板设计 (15)3.6.1管板连接设计 (17)3.6.2 管板设计计算 (19)3.7管箱结构设计 (22)3.7.1管箱的最小内侧深度 (22)3.7.2分程隔板 (22)4换热器其他各部件结构 (23)4.1进出口接管设计 (23)4.1.1接管法兰设计 (23)4.1.2接管外伸长度 (25)4.1.3 接管与筒体、管箱壳体的连接 (25)4.1.4 接管开孔补强的设计计算 (25)4.1.5接管最小位置 (29)4.1.6壳程接管位置的最小尺寸 (30)4.1.7管箱接管位置的最小尺寸 (30)4.2 管板法兰设计 (31)4.2.1 垫片的设计 (33)4.2.2螺栓设计 (34)4.2.3法兰设计 (36)4.3 折流板 (38)4.3.1 折流板尺寸 (39)4.3.2 折流板的布置 (39)4.3.3 折流板的固定 (36)4.4 拉杆与定距管 (38)4.4.1 拉杆的结构型式 (39)4.4.2拉杆的直径和数量 (39)4.4.3拉杆的尺寸 (42)4.4.4拉杆的布置 (43)4.4.5定距管尺寸 (43)4.5防冲与导流 (43)4.5.1 防冲板的形式 (43)4.5.2防冲板的位置和尺寸 (43)4.5.3导流筒 (44)4.6双壳程结构 (44)4.7防短路结构 (44)4.7.1旁路挡板的结构尺寸 (45)4.7.2 挡管 (45)4.7.3中间挡板 (45)4.8鞍座 (45)结论 (46)参考文献 (47)致谢 (48)附录英文文摘及翻译 (49)绪论能源是当前人类面临的重要问题之一,能源开发及转换利用已成为各国的重要课题,而换热器是能源利用过程中必不可少的设备,几乎一切工业领域都要使用,化工、冶金、动力、交通、航空与航天等部门应用尤为广泛。

换热器毕业设计论文(共五篇)

换热器毕业设计论文(共五篇)

换热器毕业设计论文(共五篇)第一篇:换热器毕业设计论文河南机电高等专科学校毕业设计说明书第1章浮头式换热器是管壳式换热器系列中的一种,它的特点是两端管板只有一端与外壳固定死,另一端可相对壳体滑移,称为浮头。

浮头式换热器由于管束的膨胀不受壳体的约束,因此不会因管束之间的差胀而产生温差热应力,另外浮头式换热器的优点还在于拆卸方便,易清洗,在化工工业中应用非常广泛。

本文对浮头式换热器进行了整体的设计,按照设计要求,在结构的选取上,即壳侧两程,管侧四程。

首先,通过换热计算确定换热面积与管子的根数初步选定结构,然后按照设计的要求以及一系列国际标准进行结构设计,设计的前半部分是工艺计算部分,主要设根据设计传热系数、压强校核、壳程压降、管程压降的计算;设计的后半部分则是关于结构和强度的设计。

主要是根据已经选定的换热器型式进行设备内各零部件(如壳体、折流板、管箱固定管板、分程隔板、拉杆、进出口管、浮头箱、浮头、支座、法兰、补强圈)的设计。

换热器是国民经济和工业生产领域中应用十分广泛的热量交换设备。

随着现代新工艺、新技术、新材料的不断开发和能源问题的日趋严重,世界各国已普遍把石油化工深度加工和能源综合利用摆到十分重要的位置。

换热器因而面临着新的挑战。

换热器的性能对产品质量、能量利用率以及系统运行的经济性和可靠性起着重要的作用,有时甚至是决定性的作用。

目前在发达的工业国家热回收率已达96%。

换热设备在现代装置中约占设备总重30%左右,其中管壳式换热器仍然占绝对的优势,约70%。

其余30%为各类高效紧凑式换热器、新型热管热泵和蓄热器等设备。

其中板式、螺旋板式、板翅式以及各类高效传热元件的发展十分迅速。

在继续提高设备热效率的同时,促进换热设备的结构紧凑性,产品系列化、标准化和专业化,并朝大型化的方向发展。

浮头式换热器是管壳式换热器系列中的一种。

换热管束包括换热管、管板、折流板、支持板、拉杆、定距管等。

换热管可为普通光管,也可为带翅片的翅片管,翅片管有单金属整体轧制翅片管、双金属轧制翅片管、绕片式翅片管、叠片式翅片管等,材料有碳钢、低合金钢、不锈钢、铜材、铝材、钛材等。

换热器设计毕业设计

换热器设计毕业设计

换热器设计毕业设计一、引言换热器是工业生产中重要的设备之一,主要用于将热流体的热量传递给冷流体。

换热器的设计需要考虑到传热效率、流动阻力、设备成本、材料选择等多个方面。

本文将介绍一种新型换热器的设计,该设计旨在提高传热效率,降低流动阻力,并优化设备成本。

二、换热器设计本文所设计的换热器采用板式结构,主要由板片、密封垫和夹紧螺栓组成。

板片之间通过密封垫密封,形成流体通道。

板片材质选择不锈钢,以提高设备的耐腐蚀性能和使用寿命。

夹紧螺栓用于固定板片,保持设备的密封性。

在板式换热器中,流体分为冷流体和热流体。

冷流体通过板片的冷流道,热流体通过板片的热流道。

由于板片之间的密封垫较薄,因此可以形成较小的通道,减小流动阻力。

同时,板片的波纹结构可以增加传热面积,提高传热效率。

三、设计优化为了进一步提高换热器的性能,本文提出以下优化措施:1、增加板片数量:增加板片数量可以增加传热面积,提高传热效率。

但同时也会增加设备的成本和重量。

因此,需要综合考虑传热效率、设备成本和重量等因素来确定板片数量。

2、优化流道结构:流道结构的优化可以减小流动阻力,提高传热效率。

可以通过改变流道形状、减小流道截面等方式来优化流道结构。

3、采用强化传热材料:采用强化传热材料可以增加传热效率,但需要考虑到材料的耐腐蚀性能和使用寿命等因素。

4、增加设备密封性:增加设备密封性可以防止流体泄漏,提高设备的使用安全性。

可以通过选用高质量的密封垫和夹紧螺栓等措施来增加设备密封性。

四、结论本文所设计的换热器采用板式结构,具有较高的传热效率和较低的流动阻力。

通过增加板片数量、优化流道结构、采用强化传热材料和增加设备密封性等措施,可以进一步提高换热器的性能。

该设计具有一定的实用价值和推广意义。

管壳式换热器结构设计在化工、石油和能源等领域中,管壳式换热器是一种广泛应用的高效换热设备。

本文将详细探讨管壳式换热器的结构设计,包括材料选择、传热原理和应用特点等方面的内容,旨在提高设备的传热效率和可靠性。

换热器毕业设计(免费版)

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前言这次设计中的主要内容为浮头式换热器的结构与强度设计,主要包括:管板厚度计算、换热管的分布、折流板的选型、浮头盖及浮头法兰的计算、开孔补强计算以及各种零部件的材料选择等。

在设计过程中,尽量采用较新的国家标准,做到既满足设计要求,又使结构优化,降低成本,以提高经济效益为主,力争使产品符合生产实际需要,适合市场激烈的竞争。

第1章概述第1·1节设备的简介换热器是化工、炼油、动力、食品、轻工、原子能、制药、机械及其它许多工业部门广泛使用的一种通用设备。

在化工厂中,换热设备的投资约占总投资的10%~20%;在炼油厂中,约占总投资的35%~40%。

换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备,又称热交换器。

其中管壳式换热器具有可靠性高、适应性广等优点,在各工业领域中得到了广泛的应用。

第1·2节设备的基本结构浮头式换热器有BES和AES两种型式,主要有壳体、浮动管箱、管束等部件组成,管箱由封头、管箱法兰、接管、接管法兰等组成,管束由换热管、折流板、拉杆、定距管、管板等组成。

浮头换热器的浮头部分结构,按不同的要求可设计成各种形式,除必须考虑管束能在设备内自由移动外,还必须考虑到浮头部分的检修、安装和清洗的方便。

第1·3节设备的分类和设计管壳式换热器具有可靠性高、适应性广等优点,在各工业领域中得到最广泛的应用。

近年来。

尽管受到了其他新型换热器的挑战,但反过来也促成了其自身的发展。

在换热器向高参数、大型化发展的今天,管壳式换热器仍占有主导地位。

浮头式换热器有以下优缺点:优点:(1)管束可以抽出,以方便清洗管、壳程;(2)介质间温差不受限制;(3)可在高温、高压下工作,一般温度小于等于450度,压力小于等于6.4兆帕;(4)可用于结垢比较严重的场合;(5)可用于管程易腐蚀场合。

缺点:(1)小浮头易发生内漏;(2)金属材料耗量大,成本高20%;(3)结构复杂。

第2章结构设计第2·1节材料的选择2.1.1 换热管规格及材质的选定选用φ25mm×2.0mm无缝钢管,在管程中为有机溶剂,材质为不锈钢(根据GB151—1999 表10)。

换热器毕业设计资料

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第三章相变换热器的传热计算在传热过程当中,热流体通过间壁与冷流体进行热量交换的传热过程分为三步进行:1.热流体以对流传热方式将热量传给固体壁面;2.热量以热传导方式由间壁的热侧面传到冷侧面;3.冷流体以对流传热方式将间壁传来的热量带走。

在上述三个步骤中,第2步通过间壁的传热纯属热传导,第1与3步为流体与间壁固体之间的传热,主要依靠对流传热,但是对于高温的多原子气体或含固体颗粒的气体,流体与壁面之间的辐射传热也不容忽视[1]。

由于在化工生产中经常遇到的是温度不太高的流体之间的传热过程,因而在传热过程计算中通常忽略流体与间壁之间的辐射传热。

图3-1中表示出了沿热量传递方向从热流体到冷流体的温度分布情况。

热流体以对流方式将热量传给间壁的一侧,如果热流体不发生相变,则热流体的温度逐渐降低;在间壁中沿热流方向温度降低;当热量传给冷流体后,如果冷流体也不发生相变,则其温度将逐渐升高。

图3-1 流体通过间壁的热量交换3.1换热器传热计算中的基本参数和方程在换热器中常用的几个公式:放热热流量:m111-111-1΄˝΄˝q c (t t )=W (t t )Φ= (3-1)吸热热流量:m222-222-2˝΄˝΄c (t t )=W (t t )q Φ= (3-2)换热器的传热热流量:1-2A K(t t )dAΦ=⎰ (3-3)如果略去换热器向外散失的热量那么上述三者是相等的。

其中:q 为流体的质量流量;c 为流体的比热容;qc=W 为该流体的热容量(速率),即对应单位温度变化产生的流动流体的能量储存速率单位为W/K,令其中数值较小值为W min =(Q m C )min ,较大者为W max =(Q m C )max 。

对于式(3-3)是用微元传热面传热流量的积分来表示换热器总的传热流量,通过微元传热面的传热流量为:1-2t d Φ=K(t )dA (3-4)其中K 为传热系数,单位是W/(m 2·k )。

浮头式换热器毕业设计

浮头式换热器毕业设计

浮头式换热器毕业设计(总73页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--摘要换热器是化工、动力、冶金、能源、航天等各种工程领域中普遍使用的基本设备,虽然使用历史已久,但是仍然处于不断改进和发展之中。

本换热器是用来实现焦化厂中的贫油和富油之间的热交换器,从而实现贫油的热能再利用。

考虑到工艺需求以及价格,采用了浮头式换热器。

换热器的设计可以分为工艺计算和机械设计两个部分,在工艺设计部分,根据给定的设计参数假设传热系数,计算换热器的换热面积以及初步确定换热器型号、换热管、管程和壳程数、折流板间距和数目以及内径等工艺尺寸,然后进行热力核算和压力降核算,确定面积裕度和换热器压力降均在合理范围之内,否则,要重新设定传热系数,重复上述过程,直至通过核算。

机械设计部分分为两步,第一步:根据第一部分已设计出的工艺尺寸设计筒体、管箱、接管、折流板以及各部分之间的连接等结构和尺寸;第二步:依据GB150、GB151的规定进行强度校核,其中主要包括对管板、壳体与换热管进行的强度校核,校核通过后根据所设计结构参数绘制图纸。

通过复算与校核,使所设计的换热器能够满足生产工艺的要求。

关键词:浮头式换热器工艺计算机械设计强度校核目录绪论.............................................................................................. 错误!未定义书签。

1 我国焦化厂粗苯生产技术生产现状................................. 错误!未定义书签。

2 我国焦化厂粗苯生产技术发展趋势................................. 错误!未定义书签。

1 换热器......................................................................................... 错误!未定义书签。

u型管式换热器毕业设计

u型管式换热器毕业设计

u型管式换热器毕业设计U型管式换热器毕业设计导言换热器是工业领域中常见的设备,用于将热能从一个介质传递到另一个介质。

U型管式换热器是一种常见的换热器类型,它具有结构简单、传热效率高等优点,因此在许多工业领域得到广泛应用。

本文将探讨U型管式换热器的毕业设计,包括设计原理、结构优化和性能评估等方面。

设计原理U型管式换热器的设计原理基于热传导和对流传热的基本原理。

换热器内部由一系列U型弯管组成,热源介质通过管道的一侧流过,而冷却介质则通过管道的另一侧流过。

热源介质在管道内释放热量,而冷却介质则吸收这些热量,实现热能的传递。

结构优化在U型管式换热器的毕业设计中,结构优化是一个重要的考虑因素。

优化设计可以提高换热器的传热效率、降低能耗和减小设备体积。

以下是一些常见的结构优化方法:1. 材料选择:选择具有良好导热性能和耐腐蚀性的材料,以确保换热器的长期稳定运行。

2. 管道布局:通过合理的管道布局,最大限度地增加管道的接触面积,提高传热效率。

3. 流体流动优化:通过优化流体的流动路径和速度分布,减小流体的阻力,提高传热效率。

4. 热交换面积增加:通过增加管道的长度或增加管道的数量,增加热交换面积,提高传热效率。

性能评估在U型管式换热器的毕业设计中,性能评估是必不可少的一步。

通过性能评估,可以验证设计的合理性,并对换热器的传热效率和能耗进行评估。

以下是一些常见的性能评估指标:1. 传热效率:传热效率是衡量换热器传热性能的重要指标。

传热效率越高,表示换热器能够更有效地传递热能。

2. 温度差:温度差是指热源介质和冷却介质之间的温度差异。

温度差越大,表示换热器能够更快速地传递热量。

3. 能耗:能耗是指在换热过程中消耗的能量。

通过降低能耗,可以提高换热器的能源利用效率。

结论U型管式换热器是一种常见且有效的换热器类型,在工业领域中得到广泛应用。

在毕业设计中,结构优化和性能评估是关键的考虑因素。

通过合理的结构优化和科学的性能评估,可以设计出高效、节能的U型管式换热器,满足工业生产中的换热需求。

管壳式换热器设计毕业设计

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。

换热器毕业设计

换热器毕业设计

换热器毕业设计一、选题背景换热器是化工、制药、食品等工业领域中常见的设备,其作用是将流体之间的热量传递,实现物质的加热或降温。

随着工业发展和技术进步,换热器的种类和性能也越来越多样化和高效化。

因此,本人选择了换热器作为毕业设计的课题。

二、选题目的1.了解换热器的基本原理和分类。

2.掌握换热器设计的方法和流程。

3.通过实践操作,提高自己的动手能力和解决问题能力。

4.培养团队合作意识和沟通能力。

三、选题内容1. 换热器基本原理介绍换热器传热原理及其影响因素,并介绍传统换热器与新型换热器之间的区别与联系。

2. 换热器分类根据不同分类标准对换热器进行分类,并分析各类换热器特点及适用范围。

3. 换热器设计方法介绍常见的换热器设计方法,包括传统计算法和现代仿真计算法,并比较其优缺点。

4. 换热器设计流程介绍换热器设计的流程及其各个环节的要点和注意事项,包括需求分析、设计方案制定、计算和仿真、选材和加工等。

5. 换热器实验操作选取一种常见的换热器进行实验操作,包括安装调试、性能测试和故障排除等,并对实验结果进行数据分析和处理。

6. 换热器维护与保养介绍换热器的常见故障及其原因,并掌握相应的维护和保养技术。

四、预期成果1. 撰写一份完整的毕业论文,包括选题背景、目的与意义、理论分析、实验操作及结果分析等。

2. 设计制作一台符合规格要求的换热器,并进行性能测试。

3. 提出对现有换热器设计方法和流程的改进建议。

4. 获得团队合作经验并提高沟通协调能力。

五、计划进度1. 第一阶段(一个月)完成课题选择,阅读相关文献资料,了解基本知识和理论。

2. 第二阶段(两个月)根据文献资料和实际需求,制定设计方案,进行计算和仿真。

3. 第三阶段(一个月)选材、加工、安装调试并进行性能测试。

4. 第四阶段(一个月)对实验结果进行数据分析和处理,撰写毕业论文并进行答辩。

六、存在问题及解决方法1. 设计难度较大,需要掌握专业知识和技能。

换热器毕业论文设计

换热器毕业论文设计

换热器毕业论文设计换热器毕业论文设计换热器是工业生产中常见的一种设备,它可以实现不同介质之间的热量传递。

在工程领域中,换热器的设计和优化是一个重要的课题。

本文将探讨换热器毕业论文设计的相关内容,包括设计原理、设计参数、优化方法以及实际应用等方面。

设计原理换热器的设计原理基于热传导定律和热平衡原理。

热传导定律指出热量会沿着温度梯度的方向传递,而热平衡原理则要求热量在两个介质之间达到平衡。

换热器的设计目的是在满足热量传递需求的同时,尽可能减小能量损失和设备成本。

设计参数换热器的设计参数包括传热面积、传热系数、温度差、流体流速等。

传热面积是指换热器内部用于传热的表面积,通常通过增加传热面积可以提高传热效率。

传热系数是指单位面积上的传热量与温度差之比,它受到流体性质、流速、管道材料等因素的影响。

温度差是指两个介质之间的温度差异,温度差越大,传热效果越好。

流体流速则影响着流体在换热器内的流动状态,过高或过低的流速都会影响传热效果。

优化方法换热器的优化方法可以通过改变设计参数、优化换热器结构以及改进流体流动方式等方面进行。

对于传热面积,可以通过增加管道长度或增加管道数量来增加传热面积。

对于传热系数,可以通过改变流体流速、改变管道材料、增加流体的湍流程度等来提高传热系数。

对于温度差,可以通过改变流体流速、改变流体进出口温度等来增大温度差。

对于流体流速,可以通过优化管道布局、增加流体的流动方式等来改善流体流速。

实际应用换热器广泛应用于化工、电力、制冷空调、石油、食品等领域。

在化工领域中,换热器被用于各种反应过程中的热量传递;在电力领域中,换热器被用于发电过程中的热能回收;在制冷空调领域中,换热器被用于冷却和加热系统中的热量传递;在石油领域中,换热器被用于油品加热和冷却过程中的热量传递;在食品领域中,换热器被用于食品加工过程中的热量传递。

总结换热器的毕业论文设计是一个综合性的工程课题,需要考虑多个因素的综合影响。

换热器毕业设计

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t 设计题目:甲苯换热器设计(一)根据工艺条件,选取公称压力PN=1.0310⨯KPa(二)根据流体物性,选定换热管管材为:碳钢(三)由初算传热面积和选定的公称压力PN ,根据管壳式换热器行业标准TB/T4717,4715-92,初定换热器的工艺尺寸:公称换热面积:2134.3S m =公称直径:800mm换热管管长:L=3000mm换热管尺寸:φ19×2mm所需换热管根数n=776管程数:N P =2壳程数:N S =1管子的排列方法:正三角形排列(六)选择折流板采用弓形折流板,取弓形折流板圆缺高度为壳体内径的25%,则切去的圆缺高度为 mm h 15060025.0=⨯=折流板间距h 为外壳内径的0.2-~1倍,固定管板式的系列标准中的h 值为:150mm 、300mm 、600mm 三种 。

板间距过小,不利于制造和检修,阻力也较大。

板间距过大,流体就难于垂直地流过管束,使对流传热系数下降。

故取折流板板间距h=150mm则折流板数 : 块)(39115.061=-=-=h l N B第3章 结构计算3.1筒体内径确定由工艺设计给定筒体内径800mm ,壳体材料为16MnR ,壳体的厚度取6mm 。

3.2管箱封头、垫片和法兰3.2.1管箱封头根据压力不高及直径小于900mm ,选用B 型椭圆形封头:DN600×10—16MnR JB/T4737即i D =600mm,高度i h =150mm,厚度n δ=10mm ,直边高度2h =40mm 。

3.2.2管箱垫片和法兰由于介质为甲苯且设计压力为0.65MPa ,介质温度小于200℃,所以选用镀锌薄钢板包石棉橡胶板垫片: G33-600-1.0--2 , JB/T4718—2000,D =654 d 622=法兰为600—1.0,JB/T4703—2000,法兰尺寸D=740mm ,1D =700mm ,2D =665mm ,4D =652mm ,δ=44mm ,H=105mm ,t δ=14mm ,a=17mm ,1a =14mm ,d=23mm ,选择M20的标准螺柱28根。

浮头式换热器设计(论文)

浮头式换热器设计(论文)

毕业设计 (论文)题目名称题目类型系部 专业班级学生姓名指导教师辅导教师J155 浮头式换热器设计毕业论文(设计)原创性声明本人所呈交的毕业论文(设计)是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

据我所知,除文中已经注明引用的内容外,本论文(设计)不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。

对本论文(设计)的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中作了明确说明并表示谢意。

作者签名:日期:毕业论文(设计)授权使用说明本论文(设计)作者完全了解** 学院有关保留、使用毕业论文(设计)的规定,学校有权保留论文(设计)并向相关部门送交论文(设计)的电子版和纸质版。

有权将论文(设计)用于非赢利目的的少量复制并允许论文(设计)进入学校图书馆被查阅。

学校可以公布论文(设计)的全部或部分内容。

保密的论文(设计)在解密后适用本规定。

作者签名:指导教师签名:日期:日期:注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300 字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1 万字(不包括图纸、程序清单,文科等)类论文正文字数不少于1.2 万字。

3.附件包括:任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)。

4.文字、图表要求:1)文字通顺,语言流畅,书写字迹工整,打印字体及大小符合要求,无错别字,不准请他人代写2)工程设计类题目的图纸,要求部分用尺规绘制,部分用计算机绘制,所有图纸应符合国家技术标准规范。

图表整洁,布局合理,文字注释必须使用工程字书写,不准用徒手画3)毕业论文须用A4单面打印,论文50 页以上的双面打印4)图表应绘制于无格子的页面上5)软件工程类课题应有程序清单,并提供电子文档5.装订顺序1)设计(论文)2)附件:按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)次序装订3)其它目录毕业设计(论文)任务书............................................. Ⅰ... 开题报告 . (Ⅱ)指导教师审查意见 .................................................. Ⅲ... 评阅教师评语 (Ⅳ)答辩会议记录 (Ⅴ)中文摘要 (Ⅵ)英文摘要 (Ⅶ)前言 (1)1热力计算 (2)1.1原始数据 (2)1.2定性温度和物性参数计算 (2)1.3初选结构 (3)1.4管程换热计算及流量计算 (3)1.5壳程换热计算 (5)1.6传热系数 (6)1.7管程压降 (7)1.8壳程压降 (8)1.9压强校核 (9)2结构设计 ..........................................................102.1换热流程设计 .................................................102.2管子和传热面积 ...............................................102.3管子排列方式 .................................................102.4壳体 .........................................................112.5管箱 .........................................................122.6固定管板 .....................................................132.7分程隔板 .....................................................132.8折流板 .......................................................142.9拉杆 (15)2.10进出口管 (15)2.11浮头箱 (16)2.12浮头 (16)2.13补强圈 (17)2.14法兰 (17)2.15支座 (19)3强度校核 (20)3.1管箱的强度校核及优化 (20)3.2壳体的强度校核及优化 (22)4制造工艺及安装 (23)4.1制造工艺 (23)4.2安装与拆卸 (24)5Solidworks 绘出的实体模型 (26)小结 (27)参考文献 (28)致谢 (29)长江大学工程技术学院毕业论文(设计)任务书系部:机械系专业:过程装备班级:装备0601 学生姓名:丁红林指导教师/ 职称:周志宏/ 教授1.毕业论文(设计)题目:浮头式换热器设计2.毕业论文(设计)起止时间:2009年11 月1 日~2010年6 月1 日3.毕业设计(论文)所需资料及原始数据(指导教师选定部分)换热器设计原始数据壳体规格Φ 70;0 管箱规格Φ750;换热管规格19×3L=80004.毕业设计(论文)应完成的主要内容1)换热器的发展概况2)总体参数设计计算3)传热学计算4)有限元分析5)结构的三维设计6)换热器的工程图设计5.毕业设计(论文)的目标及具体要求换热器的三维图工程图:总装配图,部件装配图各一张,零件图3 张6、完成毕业设计(论文)所需的条件及上机时数要求熟悉Solidworks 上机100 小时任务书批准日期任务书下达日期完成任务日期系主任/ 责任教授学生签名长江大学工程技术学院毕业设计(论文)开题报告题目名称浮头式换热器设计系部机械系专业班级装备601学生姓名丁红林指导教师周志宏辅导教师周志宏开题告时间2009 年11 月-2009 年12 月报浮头式换热器设计学生:丁红林长江大学工程技术学院指导教师:周正宏长江大学机械工程学院一、题目来源及其类型题目来源:生产实际题目类别:毕业设计二、研究目的和意义换热器是国民经济和工业生产领域中应用十分广泛的热量交换设备,随着现代新工艺、新技术、新材料的不断开发和能源问题的日趋严重,世界各国已普遍把石油化工深度加工和能源综合利用摆到十分重要的位置。

闪蒸换热器毕业设计

闪蒸换热器毕业设计

闪蒸换热器毕业设计闪蒸换热器毕业设计闪蒸换热器是一种常见的换热设备,广泛应用于化工、石油、制药等领域。

在我的毕业设计中,我选择了闪蒸换热器作为研究对象,旨在探究其优化设计和性能提升的方法。

第一部分:闪蒸换热器的基本原理闪蒸换热器是一种利用气液两相之间的热量传递来完成蒸发或冷凝的设备。

其基本原理是利用热量传递,将高温气体或液体与低温气体或液体进行热交换,使高温物质冷却或低温物质加热。

第二部分:闪蒸换热器的设计要点在闪蒸换热器的设计中,有几个关键要点需要考虑。

首先是传热面积的确定。

传热面积的大小直接影响到换热器的传热效果,因此需要根据具体的工艺要求和换热介质的性质来确定传热面积的大小。

其次是换热介质的选择。

不同的工艺要求和介质性质决定了选择不同的换热介质。

在选择换热介质时,需要考虑其传热性能、耐腐蚀性能以及可行性等因素。

此外,换热器的结构设计也是一个重要的方面。

换热器的结构设计需要考虑到换热介质的流动、传热面积的布局以及换热器的材料等因素。

合理的结构设计可以提高换热器的传热效率和使用寿命。

第三部分:闪蒸换热器的性能提升方法为了提高闪蒸换热器的性能,可以采取一些优化措施。

首先是增加传热面积。

通过增加传热面积,可以提高换热器的传热效率。

可以采取增加管束数量、增加管束长度或者采用表面增强技术等方法。

其次是改善换热介质的流动状态。

流动状态对于换热器的传热效果有重要影响。

可以通过改变流动方式、优化流道结构或者采用流动增强技术等方法来改善流动状态。

此外,还可以采用换热器的串联、并联或者采用多级换热器的方式来提高换热器的性能。

这些方法可以增加热量交换的次数,提高传热效率。

第四部分:闪蒸换热器的应用案例闪蒸换热器在化工、石油、制药等领域有着广泛的应用。

例如,在化工生产中,闪蒸换热器可以用于蒸发、冷凝、脱水等工艺。

在石油加工中,闪蒸换热器可以用于原油加热、石油产品冷却等工艺。

在制药生产中,闪蒸换热器可以用于溶剂回收、浓缩等工艺。

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第1章浮头式换热器是管壳式换热器系列中的一种,它的特点是两端管板只有一端与外壳固定死,另一端可相对壳体滑移,称为浮头。

浮头式换热器由于管束的膨胀不受壳体的约束,因此不会因管束之间的差胀而产生温差热应力,另外浮头式换热器的优点还在于拆卸方便,易清洗,在化工工业中应用非常广泛。

本文对浮头式换热器进行了整体的设计,按照设计要求,在结构的选取上,即壳侧两程,管侧四程。

首先,通过换热计算确定换热面积与管子的根数初步选定结构,然后按照设计的要求以及一系列国际标准进行结构设计,设计的前半部分是工艺计算部分,主要设根据设计传热系数、压强校核、壳程压降、管程压降的计算;设计的后半部分则是关于结构和强度的设计。

主要是根据已经选定的换热器型式进行设备内各零部件(如壳体、折流板、管箱固定管板、分程隔板、拉杆、进出口管、浮头箱、浮头、支座、法兰、补强圈)的设计。

换热器是国民经济和工业生产领域中应用十分广泛的热量交换设备。

随着现代新工艺、新技术、新材料的不断开发和能源问题的日趋严重,世界各国已普遍把石油化工深度加工和能源综合利用摆到十分重要的位置。

换热器因而面临着新的挑战。

换热器的性能对产品质量、能量利用率以及系统运行的经济性和可靠性起着重要的作用,有时甚至是决定性的作用。

目前在发达的工业国家热回收率已达96%。

换热设备在现代装置中约占设备总重30%左右,其中管壳式换热器仍然占绝对的优势,约70%。

其余30%为各类高效紧凑式换热器、新型热管热泵和蓄热器等设备。

其中板式、螺旋板式、板翅式以及各类高效传热元件的发展十分迅速。

在继续提高设备热效率的同时,促进换热设备的结构紧凑性,产品系列化、标准化和专业化,并朝大型化的方向发展。

浮头式换热器是管壳式换热器系列中的一种。

换热管束包括换热管、管板、折流板、支持板、拉杆、定距管等。

换热管可为普通光管,也可为带翅片的翅片管,翅片管有单金属整体轧制翅片管、双金属轧制翅片管、绕片式翅片管、叠片式翅片管等,材料有碳钢、低合金钢、不锈钢、铜材、铝材、钛材等。

壳体一般为圆筒形,也可为方形。

管箱有椭圆封头管箱、球形封头管箱和平盖管箱等。

随着我国工业化和城镇化进程的加快,以及全球发展中国家经济的增长,国内市场和出口市场对换热器的需求量将会保持增长,客观上为我国换热器产业的快速发展提供了广阔的市场空间。

从市场需求来看,在国家大力投资的刺激下,我国国民经济仍将保持较快发展。

石油化工、能源电力、环境保护等行业仍然保持稳定增长,大型乙烯项目、大规模的核电站建设、大型风力发电场的建设、太阳能光伏发电产业中多晶硅产量的迅速增长、大型环境保护工程的开工建设、海水淡化工程的日益成熟,都将对换热器产业产生巨大的拉动。

未来散热器将会朝着更加节能环保和美观实用的角度不断创新与发展,短时期钢制柱式散热器和铜铝复合散热器任将会是市场主流产品与选择。

换热器在工业生产和生活的各个领域都得到了广泛的应用,而且其功作性能的优劣直接影响着整个装置和系统综合性能的好坏,因此换热器的合理设计极其重要,所以一个合理的换热器应满足一下的几点要求:(1)在给定的工作条件(流体流量、进口温度等)下,达到要求的传热量和流体出口温度;(2)流体压降要小,以减小运行的能量消耗;(3)满足外形尺寸和重量要求;(4)安全可靠,满足最高工作压力,工作温度以及防腐、防漏、工作寿命等方面要求;(5)制造工艺切实可行,选材合理且来源有保证,以减少初投资;(6)安装、运输以及维修方便等。

按照设计要求,在结构的选取上,为了增大压差校正系数,采用了壳侧两程管侧四程。

通过换热计算确定换热面积与管子的根数初步选定结构,然后按照设计的要求以及一系列国际标准进行结构设计。

在结构设计时,要考虑许多因素,例如传热条件、材料、介质压力、温度、流体性质以及拆卸等等。

之后对有些部件进行强度校核并进行对其优化设计。

换热设备是化工、炼油、动力、食品、轻工、原子能、制药、机械及其他许多工业部门广泛使用的一种通用设备。

在化工厂中,换热设备的投资约占总投资的10%-20%,在炼油厂中,约占总投资的35%-40%。

1.1换热设备的应用浮头式换热器由于管束的膨胀不受壳体的约束,因此不会因管束之间的差胀而产生温差热应力,另外浮头式换热器的优点还在于拆卸方便,易清洗,在化工工业中应用非常广泛。

在工业生产中,换热设备的主要作用是使热量又温度较高的流体传递给温度较低的流体,使流体温度达到工艺过程规定的指标,以满足工艺过程上的需要。

此外,换热设备也是回收余热和废热,特别是低位热能的有效装置。

图1-1浮头式换热器实物图1.2换热器设备的分类1.2.1按作用原理分类(1)直接接触式换热器直接接触式换热器又称混合式换热器,是利用冷,热流体直接接触,彼此混合进行换热的换热器。

为增加两流体的接触面积,以达到充分换热,在设备中常放置填料和栅板,通常采用塔状结构。

如冷却塔,冷却冷凝器等。

(2)蓄热式换热器蓄热式换热器又称回热式换热器,是借助于固体构成的蓄热体与热流体和冷流体交替接触,把热量从热流体传递给冷流体的换热器。

在换热器内首先由热流体通过,把热量积蓄在蓄热体中,然后由流体通过,由蓄热体把热量释放给冷流体。

由于两种流体交替与蓄热体接触,因此不可避免地会使两种流体少量混合。

若两种流体不允许有混合,则不采用蓄热式换热器。

(3)间壁式换热器它又称表面式换热器,是利用间壁将进行热交换的冷热两种流体隔开,互不接触,热量由热流体通过间壁传递给冷流体的换热器。

间壁式换热器是工业生产中应用最为广泛的换热器,其形式多样,如管壳式换热器和板式换热器都属于间壁式换热器。

(4)中间载流体式换热器它是把两个间壁式换热器由在其中循环的载流体连接起来的换热器。

载流体在高温流体换热器和低温流体换热器之间循环,在高温流体换热器中吸收热量,在低温流体换热器中把热量释放给低温流体,如热管式换热器等。

1.2.2按作用方式分类(1)管式换热器管式换热器都是通过管子壁面传热的换热器。

按传热管的结构形式不同大致可分为蛇管式换热器、套管式换热器、缠绕管式换热器和管壳式换热器等。

蛇管式换热器一般由金属或非金属管子,按需要弯曲成所需的形状,如圆盘形、螺旋形和长的蛇行等。

它是最早出现的一种换热设备,具有结构简单和操作方便等优点。

按使用状态不同,蛇管式换热器又可分为沉浸式蛇管和喷淋式蛇管两种。

套管式换热器是由两种不同大小直径的管子组装成同心管,两端用U形弯管将他们连接成排,并根据实际需要,排列组合成传热单元,换热时,一种流体走内管,另一种流体走内外管间的环隙,内管的壁面为传热面,一般按逆流方式进行换热。

两种流体都可以在较高的温度、压力、流速下进行换热。

套管式换热器的优点是结构简单,工作适应范围大,传热面积增减方便,两侧流体均可提高流速,使传热面的两侧都可有较高的传热系数;缺点是单位传热面的金属消耗量大,检修、清洗和拆卸都较麻烦,在可拆连接处容易造成泄漏。

管壳式换热器是目前应用最为广泛的换热设备。

在圆筒形壳体中放置了许多管子组成的管束,管子的两端固定在管板上,管子的轴线与壳体的轴线平行。

为了增加流体在管外空间的流速并支撑管子,改善传热性能,在筒体内间隔安装多块折流板,用拉杆和顶距管将其与管子组装在一起。

换热器的壳体上和两侧的端盖上装有流体的进出口,有时还在其上装设检查孔,为了安置测试仪表用的接口管,排液孔和排气孔等。

缠绕管式换热器是芯筒与外筒之间的空间内将传热管按螺旋闲形状交替缠绕而成,相邻两成螺旋状传热管的螺旋方向相反,采用一定形状的定距管使之保持一定的距离。

缠绕状传热管可以采用单根绕制,也可采用两根或多跟组焊后一起绕制。

管内可以通过一种介质,称通道型缠绕管式换热器;也可分别通过几种不同的介质,而每种介质所通过的传热管均汇集在各自的管板上,构成多通道型缠绕管式换热器。

缠绕管式换热器适用于同时处理多种介质等场合。

(2)板面式换热器板面式换热器是通过板面进行传热的换热器。

板面式换热器按传热板面的结构形式可分为以下五种:螺旋板式换热器、板式换热器、板翅式换热器、板壳是换热器和伞式换热器。

板面式换热器的传热性能要比管式换热器优越,由于结构上的特点,使流体能在较低的速度下就达到湍流状态,从而强化了传热。

板面是换热器采用板材制作,在大规模组织生产时,可降低设备成本,但其耐压性能比管式换热器差。

第2章 浮头式换热器热力计算浮头式换热器热力计算一般包括:定性温度和物性参数,初选结构,管程热力计算及流量计算,壳程换热计算,传热系数,管程压降,壳程压降压强校核。

2.1原始数据油进口温度: '1t =175℃ 油出口温度: "1t =155℃ 油工作压力: P 1=1.6MPa 水进口温度: '2t =144℃水出口温度: "2t =163℃水工作压力: P 2=2MPa 壳体内径: D S =700mm 管箱内径: D N =750mm 换热管规格:Φ19×3 L=8m2.2定性温度和物性参数计算水的定性温度: C t t t ︒=+=''+'=5.15321631442222 水的密度: ρ2=913kg/m3 水的比热: Cp 2=4.32kJ/kg ℃ 水的导热系数:k 2=0.686W/m ℃ 水的粘度: μ2=168.8×10-6 水的柏朗特数:Pr 2=1.08 油(柴油)的定性温度: C t t t ︒=+=''+'=16521551752111 油的密度: ρ1=715 kg/m 3 油的比热: Cp 1=2.48 kJ/kg ℃ 油的导热系数:k 1=0.133 W/m ℃ 油的粘度: μ1=6.4×10-4油的普朗特数:93.11133.0104.648.210001000Pr 41111=⨯⨯⨯==-k Cp μ2.3 初选结构管排列方式 :分程隔板两侧正方形,其余三角形 管子外径: d 0=0.019m 管子内径:d i =d 0-(2×3/1000)=0.013m管长: L=8m 管间距:s=1.5d 0=1.5×0.19=0.0285m壳体内径: D s =0.7m 管束中心排管数:由公式sc Dd N s =+-04)1(得N c =22 总管子数:由:ct N N =1.1得 N t =400选型:采用双壳程四管程。

2.4 管程换热计算及流量计算试选传热系数: k 0=240 W/m 2℃ 传热面积:由0t A N d lπ= 得0A =190.91m 2 逆流平均温差:201919.520ln ln19N t t t C t t ∆-∆-∆===︒∆∆大小大小。

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