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换热器的设计说明书

换热器的设计说明书

换热器的设计

1.1 换热器概述

换热器是化工、石油、动力、食品及其它许多任务业部门的通用设备,在生产中占有重要地位。换热器种类很多,但根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可分三大类即:间壁式、混合式和蓄热式。在三类换热器中,间壁式换热器应用最多。换热器随着换热目的的不同,具体可分为加热器、冷却器、蒸发器、冷凝器,再沸器和热交换器等。由于使用条件的不同,换热设备又有各种各样的形式和结构。

换热器选型时需要考虑的因素是多方面的,主要有:

①热负荷及流量大小;

②流体的性质;

③温度、压力及允许压降的范围;

④对清洗、维修的要求;

⑤设备结构、材料、尺寸、重量;

⑥价格、使用安全性和寿命;

按照换热面积的形状和结构进行分类可分为管型、板型和其它型式的换热器。其中,管型换热器中的管壳式换热器因制造容易、生产成本低、处理量大、适应高温高压等优点,应用最为广泛。

管型换热器主要有以下几种形式:

(1)固定管板式换热器:当冷热流体温差不大时,可采用固定管板的结构

型式,这种换热器的特点是结构简单,制造成本低。但由于壳程不易清洗或检修,管外物料应是比较清洁、不易结垢的。对于温差较大而壳体承受压力较低时,可在壳体壁上安装膨胀节以减少温差应力。

(2)浮头式换热器:两端管板只有一端与壳体以法兰实行固定连接,称为固定端。另一端管板不与壳体连接而可相对滑动,称为浮头端。因此,管束的热膨胀不受壳体的约束,检修和清洗时只要将整个管束抽出即可。适用于冷热流体温差较大,壳程介质腐蚀性强、易结垢的情况。

(3)U形管式换热器换:热效率高,传热面积大。结构较浮头简单,但是管程不易清洗,且每根管流程不同,不均匀。

热管换热器设计计算及设计说明

热管换热器设计计算及设计说明

热管换热器设计计算及设计说明热管换热器设计计算及设计说明

1.引言

1.1 背景

1.2 目的

1.3 范围

2.设计要求

2.1 传热需求

2.2 材料选择

2.3 设计参数

①换热面积

②压降限制

③管子尺寸

④工作温度

3.热管换热器基本原理

3.1 热管换热器工作原理

3.2 热管换热器的优点和应用领域

4.设计计算

4.1 换热器传热计算

①热传导模型

②热阻计算

4.2 管子尺寸计算

4.3 热管液体填充计算

4.4 压降计算

5.设计方案

5.1 热管换热器结构设计

①整体结构

②管板结构

③热管布置

5.2 材料选用及制造工艺

6.工程图纸

6.1 总装图

6.2 管板图

6.3 管子图

6.4 附件图

7.安装与使用注意事项

7.1 安装步骤

7.2 操作须知

7.3 维护保养

附件:

1.热管换热器结构设计图纸

2.材料选择与使用说明书

3.设备运行参数记录表

本文所涉及的法律名词及注释:

1.设计要求:设计过程中必须满足的相关要求和标准。

2.传热需求:根据工况和热流量确定的需要传热的要求。

3.材料选择:根据工作条件和传热要求选择合适的材料进行设计和制造。

4.设计参数:在设计过程中使用的相关参数,如换热面积、压降限制等。

5.工作温度:换热器在实际工作过程中的温度范围。

6.热传导模型:用于计算热管换热器传热效果的数学模型。

7.热阻计算:通过计算换热管道和外界之间的热阻来评估传热效果。

8.管子尺寸计算:根据传热需求和阻力要求,计算管道的尺寸。

9.热管液体填充计算:根据液体性质和工作温度,计算填充液体的数量和性质。

10.压降计算:根据流体流速和管道尺寸计算流体流经换热器时的压降。

换热器说明书

换热器说明书

9.2 换热器的设计与选型

9.2.1 概述

换热器是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备,是使热量由较高的流体传递给温度较低的流体,使流体温度达到流程规定的指标,以满足过程工艺条件的需要,同时也提高能源利用率的主要设备之一。对于迅速发展的化工、炼油等工业生产来说,换热器尤为重要。通常在化工厂的建设中,换热器约占总投资的10~20%。在石油炼厂中,换热器约占全部工艺设备投资的35~40%。

换热器包括过程流股的冷却器,加热器,塔的再沸器和冷凝器,以及不同温位的工艺物流相互进行显热交换的换热器。根据工艺要求掌握物料流量、温度、压力、化学性质、物性参数等特性等,初步确定设计方案。在设计过程中,主要考虑如下几个方面的问题。

1) 满足工艺和操作的要求

设计出来的流程和设备首先要保证质量,操作稳定,这就必须配置必要的阀门和计量仪表等。并在确定方案时,考虑流体的流量,温度和压力变化时采取什么措施来调剂节,而在设备发生故障时,检修应方便。

2) 满足经济上的要求

既能满足工艺操作的要求,又使施工简便,材料来源容易,价格低。如果有废热可利用,要尽量节省热能,充分利用废热,或者采取适当的措施达到降低成本的目的。

3) 保证生产安全

在工艺流程和操作中若有爆炸,中毒等危险性,要考虑安全措施。又如设备材料的强度验算,除按规定应有一定的安全系数外,还应考虑由于设备中压力突然升高或者造成真空而需要安装安全阀

9.2.2 换热器的分类

1.按工艺功能分类:可分为冷却器、加热器、再沸器、冷凝器、蒸发器、过热器、废热锅炉等。

换热器设计书

换热器设计书

目录

1 设计条件及主要物性参数表

设计题目

某制药厂在生产工艺过程中,需将乙醇液体从 75℃冷却到 45℃ ,乙醇的流量为W kg/h;冷却介质采用 21℃的河水;要求换热器的管程和壳程压降不大于30 kPa,试设计并选择管壳式换热器;

操作条件

1乙醇:入口温度75℃出口温度45℃

2冷却介质:河水入口温度21℃出口温度27℃

3允许压降:不大于30 kPa

2 概述与设计方案简介]1[

换热器的选择涉及因素很多,如介质的腐蚀性及其它特性、操作温度与压力、换热器的热负荷、管程与壳程的温差、检修与清理要求等;具体选择时应综合考虑各方面因素;对每种特定的传热工况,通过优化选型会得到一种最适合的设备型号;如果将这个型号的设备应用到其他工况,则传热效果可能会改变很大;因此,针对具体工况选择换热器类型,是很重要和复杂的工作;对管壳是换热器的设计,应从下方面考虑;

冷却剂出口温度的确定]2[

在水作为冷却剂时,为便于循环操作、提高传热推动力、冷却水的进、出口温差一般控制在5℃~10℃左右;在本次设计中将出口温度设计为27℃;

流动空间的选择]2,3[

确定流动空间的基本原则:

1不洁净和易结垢的流体宜走管程,因为管程清洗比较方便;

2腐蚀性的流体宜走管程,以免管子和壳体同时被腐蚀,且管程便于检修与更换;

3压力高的流体宜走管程,以免壳体受压,可节省壳体金属消耗量;

4被冷却的流体宜走壳程,可利用壳体对外的散热作用,增强冷却效果;

5饱和蒸汽宜走壳程,以便于及时排除冷凝液,且蒸汽较洁净,一般不需清洗; 6有毒易污染的流体宜走管程,以减少泄漏量;

板式换热器设计说明书

板式换热器设计说明书
Plate heat excha nger is a ki nd of high efficie nt compact heat tran sfer equipme nt,which invo Ives the applicatio n of almost all the in dustrial fields .In rece nt years,copper braz ing plate heat excha ngerwith compact in size,light in weight,good heat tran sfer performa nce,a nd low operati ng cost adva ntageshas in creas in gly bee n recog ni zed.People also begirthe research of fluid flow and heat transfer in plate heat exchangers.With the development of CFD(Computatio nal Fluid Dyn amics)tech no logywe Call obta in the temperature,pressure and velocity vectors distribution of internal fluid.In this thesis,theauthor usescommercial CFD software to simulate chevr on corrugated plate heat excha ngers.

固定管板式换热器设计说明书

固定管板式换热器设计说明书

摘要

本设计是关于固定管板式换热器的结构设计,主要进行了换热器的工艺计算、换热器的结构和强度设计。

本设计的前半部分是工艺计算部分,按照GB150-2011以及GB151-2014等国家标准以及技术标准等根据给定的设计条件进行换热器的选型,校核传热系数,计算出实际换热面积。设计的后半部分主要是关于结构和强度的设计,根据已选定的换热器型式进行设备内部各零部件(如接管、定距管折流板、折流板、管箱等)的设计,包括:材料的选择、具体的尺寸、确定具体的位置、管板厚度计算等。

本设计以本着安全可靠、经济性好、传热效率高以及保护环境为原则进行的设计,符合工厂中的实际应用。

关于固定管板换热器设计的各个环节,本设计书中均有详细说明。

关键词:固定管板;管壳式换热器;结构设计

Abstract

The design is fixed with respect to the structural design of the tube plate heat exchanger, mainly for the process to calculate heat exchanger, heat exchanger structure and strength design.

The first half of this design is part of the calculation process, in accordance with GB150-2011 GB151-2014 and other national standards and technical standards in accordance with a given design conditions of the heat exchanger selection, check the heat transfer coefficient, to calculate the actual heat area. The second half of the design is mainly on the structure and strength of design, internal equipment all parts have been selected according to the type of heat exchanger (such as receivership, spacer tube baffles, baffles, pipe boxes, etc.) Design including: choice of materials, specific dimensions, determine the specific location of the tube plate thickness calculation.

换热器设计手册

换热器设计手册

换热器设计手册

换热器设计手册

第一部分:引言

换热器在许多工业领域中起着至关重要的作用,能够有效地传递热量和冷却介质。本手册旨在提供关于换热器设计的详细说明和指导,以确保设计和运行的安全性、可靠性和高效性。

第二部分:换热器的基本原理和分类

2.1 换热器的基本原理

换热器是通过将热量从一个介质传递到另一个介质来实现的。基于传热原理,换热器可以分为传导、对流和辐射换热器。

2.2 换热器的分类

根据换热介质的流动方式和传热机理,换热器可以分为管壳式换热器、板式换热器、螺旋板换热器等。

第三部分:换热器设计的影响因素

3.1 流体参数

流体参数包括流体的流量、温度、压力、热导率等。这些参数将直接影响到换热器的传热效果和换热面积的确定。

3.2 材料选择

换热器的材料选择对其使用寿命和换热效率有着重要的影响。应根据介质的性质和工作环境进行材料选择,并考虑材料的耐腐蚀性、导热性等因素。

3.3 热负荷计算

通过计算热负荷,可以确定换热器的尺寸和换热面积。热负荷

计算依赖于流体参数和换热器的设计要求。

第四部分:换热器的设计步骤

4.1 确定换热方式

根据介质的性质和工艺要求,选择合适的换热方式,如对流换热、辐射换热或传导换热。

4.2 计算传热面积

根据热负荷计算结果,确定换热器的传热面积。传热面积的计算需要考虑流体参数和介质的传热特性。

4.3 确定换热器尺寸和形状

根据换热器的传热面积和流体参数,确定换热器的尺寸和形状。应确保设计的换热器能够有效地传递热量和具有合理的流体阻力。

4.4 选择材料

根据介质的性质和工作环境,选择合适的材料。应考虑材料的耐腐蚀性、导热性和可加工性等因素。

热管换热器设计计算及设计说明

热管换热器设计计算及设计说明

热管换热器设计计算及设计说明

设计说明书

目录

1.引言

2.设计目标

3.设计计算

3.1传热需求计算

3.2材料选择

3.3热管尺寸计算

3.4换热面积计算

4.设计结果

4.1热管尺寸

4.2换热面积

5.结论

1.引言

2.设计目标

本设计的目标是设计一个能够满足热量传递需求的热管换热器。具体设计目标如下:

-传热效率高,热量损失小;

-体积小,重量轻,便于安装和维护;

-耐腐蚀,使用寿命长。

3.设计计算

3.1传热需求计算

根据所需传热功率和热传导方程,可以计算出所需的换热面积。传热功率的计算公式如下:

Q=U*A*ΔT

其中,Q为传热功率,U为传热系数,A为换热面积,ΔT为温度差。根据具体的应用条件和需求,可以确定传热系数和温度差。

3.2材料选择

根据工作温度和压力,选择合适的材料用于热管换热器的制造。常见的材料有不锈钢、铜、铝等。需要考虑的因素包括材料的导热性能、耐腐蚀性能和成本等。

3.3热管尺寸计算

热管的尺寸设计主要包括直径、长度和分段数等。热管的直径与流体的流量有关,需要根据实际流量计算得出。热管的长度与传热效果有关,需要根据传热需求和热管材料的导热性能计算得出。分段数的选择主要考虑热管结构的复杂度和制造成本。

3.4换热面积计算

根据传热功率和传热系数,可以计算出所需的换热面积。换热面积的计算公式如下:

A=Q/(U*ΔT)

其中,A为换热面积,Q为传热功率,U为传热系数,ΔT为温度差。根据具体的应用条件和需求,可以确定传热系数和温度差。

4.设计结果

4.1热管尺寸

根据具体的传热需求和热管材料的导热性能,计算得出热管的直径为XX mm,长度为XX mm,分段数为XX。

换热器设计说明书(1)

换热器设计说明书(1)

化工设计

说明书

设计题目:煤油冷却器的设计

设计人:

专业班级:

学号:

指导老师:

二〇〇九年六月八日

前言

化工原理课程设计是化工原理教学的一个重要环节,是综合应用本门课程和有关先修课程所学知识,完成以单元操作为主的一次设计实践。通过课程设计使学生掌握化工设计的基本程序和方法,并在查阅技术资料、选用公式和数据、用简洁文字和图表表达设计结果、制图以及计算机辅助计算等能力方面得到一次基本训练,在设计过程中能够培养学生树立正确的设计思想和实事求是、严肃负责的工作作风。

化工原理课程设计是化工原理课程教学的一个实践环节,是使学生得到化工设计的初步训练,为毕业设计奠定基础。围绕以某一典型单元设备(如板式塔、填料塔、干燥器、蒸发器、冷却器等)的设计为中心,训练学生非定型设备的设计和定型设备的选型能力。设计时数为3周,其基本内容为:

(1)设计方案简介:对给定或选定的工艺流程、主要设备的型式进行简要的论述。

(2)主要设备的工艺设计计算(含计算机辅助计算):物料衡算,能量衡量,工艺参数的选定,设备的结构设计和工艺尺寸的设计计算。

(3)辅助设备的选型:典型辅助设备主要工艺尺寸的计算,设备的规格、型号的选定。

(4)工艺流程图:以单线图的形式绘制,标出主体设备与辅助设备的物料方向,物流量、能流量,主要测量点。

(5)主要设备的工艺条件图:图面应包括设备的主要工艺尺寸,技术特性表和接管表。

(6)设计说明书的编写。设计说明书的内容应包括:设计任务书,目录,设计方案简介,工艺计算及主要设备设计,辅助设备的计算和选型,设计结果汇总,设计评述,参考文献。

(完整word版)热管换热器设计计算及设计说明书

(完整word版)热管换热器设计计算及设计说明书

热管换热器设计计算及设计说明书

第一章热管及热管换热器的概述

热管是一种具有极高导热性能的新型传热元件,它通过在全封闭真空管内的液体的蒸发与凝结来传递热量,它利用毛吸作用等流体原理,起到良好的制冷效果。具有极高的导热性、良好的等温性、冷热两侧的传热面积可任意改变、可远距离传热、温度可控制等特点。将热管散热器的基板与晶闸管等大功率电力电子器件的管芯紧密接触,可直接将管芯的热量快速导出。

热管传热技术于六十年代初期由美国的科学家发明[1],它是利用封闭工作腔内工质的相变循环进行热量传输,因而具有传输热量大及传输效率高等特点。随着热管制造成本的降低,尤其是九十年代前后随着水碳钢热管相容性问题的解决,热管凭借其巨大的传热能力,被广泛应用于石油、化工、食品、造纸、冶金等领域的余热回收系统中.热管气—气换热器是最能体现热管优越性的热管换热器产品,它正在逐步取代传统的管壳式换热器。热管气-气换热器是目前应用最广泛的一种气—气换热器.

我国的能源短缺问题日趋严重,节能已被提到了重要的议事日程。大量的工业锅炉和各种窑炉、加热炉所排放的高温烟气,用热管气—气换热器进行余热回收,所得到的高温空气可用于助燃或干燥,因此应用前景非常广阔。据有关报道称,我国三分之二的能源被锅炉吞噬,而我国工业锅炉的实际运行效率只有65%左右,工业发达国家的燃煤工业锅炉运行热效率达85%,因此,提高工业锅炉的热效率,节能潜力十分巨大。如果我国锅炉的热效率能够提高10%,节约的能耗则相当于三峡水库一年的发电量,做好工业锅炉及窑炉的节能工作对节约能源具有十分重要的意义[2~6].

换热器设计指导书(DOC)

换热器设计指导书(DOC)

空调器主关件设计指导书

换热器

编制:

审核:

会签:

审定:

批准:

青岛海尔空调电子有限公司

目录

一、总述

1、用途 (3)

2、参考资料及参考标准 (3)

二、设计步骤

1、基本原理及性能指标 (3)

2、产品选型

2.1 产品类型 (4)

2.2产品主要结构及材料选择要求 (4)

3、设计计算 (7)

4、安装规范要求 (11)

三、设计雷区及规避措施 (11)

四、检验要求 (12)

一、总述

1、用途

这份换热器设计指导书,涉及到所有换热器的分类、换热器的选型、设计标准、安装规范,曾出现的社会问题,保证换热器的稳定可靠性。

2、参考资料及标准

2.1参考资料

《制冷换热器设计》、《制冷原理及设备》、《传热学》

2.2参考标准

Q/HKT J05101-1999 热交换器

JB/T7659.4-1995 氟利昂制冷装置用干式蒸发器

JB/T7659.5-1995 氟利昂制冷装置用翅片式换热器

JB/T4750-2003 《制冷装置用压力容器》

GB 150 《钢制压力容器》

JB4734 《铝制压力容器》

JB4745 《钛制压力容器》

二、设计步骤

1、换热器基本原理及性能指标

1.1换热器基本原理

在工程中,将某种流体的热量以一定的传热方式传递给他种流体的设备,称为换热器.在这种设备中,至少有两种温度不同的流体参与传热。一种流体温度较高,放出热量;另一种流体温度较低,吸收热量。但是有的热交换器中也有多于两种温度不同的流体在其中传热的,例如空分装置中的可逆式板翅热交换器。

1.2换热器性能指标

1)传热性能

保证满足生产过程所要求的热负荷。热交换强度高,热损失少,在有利的平均温差下工作。

换热器课程设计说明书

换热器课程设计说明书

换热器原理与设计课程设计计算说明书

设计题目换热器原理与设计课程设计学院(系):机电工程学院

专业:能源与动力工程

班级:

姓名:

学号:

指导老师:

完成日期:

新余学院

目录

第一部分确定设计方案 (3)

1.1选择换热器的类型 (3)

1.2流动空间及流速的确定 (3)

第二部分确定物性数据 (4)

第三部分工艺流程图 (5)

第四部分计算总传热系数 (6)

4.1热负荷的计算 (6)

4.2平均传热温度 (6)

4.3估K值 (6)

4.4由K值估算传热面积 (6)

4.5冷却水用量 (7)

第五部分换热器工艺结构尺寸 (8)

5.1 管径,管长,管数 (8)

5.2管子的排列方法 (8)

5.3 壳体内径的计算 (9)

5.4折流板 (9)

5.5 计算壳程流通面积及流速 (10)

5.6计算实际传热面积 (11)

5.7传热温度差报正系数的确定 (11)

5.8管程与壳程传热系数的确定 (11)

的确定 (13)

5.9传热系数K

5.10传热面积 (13)

5.11附件 (13)

5.12换热器流体流动阻力 (14)

第六部分设计结果 (17)

第七部分总结 (18)

第八部分主要参考文献 (20)

第九部分附录 (21)

第一部分确定设计方案

1.1选择换热器的类型

两流体温度变化情况:

热流体进口温度130℃,出口温度40℃。

冷流体进口温度30℃,出口温度40℃。

从两流体温度来看,估计换热器的管壁温度和壳体壁温之差很大,因此初步确定选用浮头式列管换热器,而且这种型式换热器管束可以拉出,便于清洗;管束的膨胀不受壳体约束。

1.2流动空间及流速的确定

由于煤油的粘度比水的大,井水硬度较高,受热后易结垢,因此冷却水走管程,煤油走壳程。另外,这样的选择可以使煤油通过壳体壁面向空气中散热,提高冷却效果。同时,在此选择逆流。选用ф25×2.5的碳钢管,管内流速取u i=0.75m/s。

换热器设计说明书

换热器设计说明书

工程热力学与传热学课程设计

管壳式换热器

设计说明书

目录

一、设计任务书———————————1

1、换热器的概念及意义

2、固定管板式换热器构造

3、工作原理

4、设计参数

二、设计计算书———————————3

1、换热管的材料、内径、长度、管间距等确实定

2、壳体内径

3、管程接收直径

4、折流板缺口高度、间距、数目以及折流板直径

5、壳程接收直径确实定

6、传热面积和传热面积之比

三、计算表格

四、设计结果汇总表—————————7

五、设计自评————————————8

六、参考文献————————————9

一、设计任务书

1、换热器的概念及意义

在化工生产中为了实现物料之间能量传递过程需要一

种传热设备。这种设备统称为换热器。在化工生产中,为了工艺流程的需要,往往进展着各种不同的换热过程:如加热、冷却、蒸发和冷凝。换热器就是用来进展这些热传递过程的设备,通过这种设备,以便使热量从温度较高的流体传递到温度较低的流体,以满足工艺上的需要。它是化工炼油,动力,原子能和其他许多工业部门广泛应用的一种通用工艺设备,对于迅速开展的化工炼油等工业生产来说,换热器尤为重要。换热器在化工生产中,有时作为一个单独的化工设备,有时作为某一工艺设备的组成局部,因此换热器在化工生产中应用是十分广泛的。任何化工生产中,无论是国内还是国外,它在生产中都占有主导地位。

2、固定管板式换热器构造

3、工作原理:

管壳式换热器和螺旋板式换热器、板式换热器一样属于间壁式换热器,其换热管内构成的流体通道称为管程,换热管外构成的流体通道称为壳程。管程和壳程分别通过两不同温度的流体时,温度较高的流体通过换热管壁将热量传递给温度较低的流体,温度较高的流体被冷却,温度较低的流体被加热,进而实现两流体换热工艺目的。

换热器设计手册

换热器设计手册

换热器设计手册

设计一个换热器的手册可以包含以下内容:

1. 引言:介绍换热器的定义、作用和使用范围。

2. 换热基础知识:解释热传递的基本概念和换热原理,包括传热方式、热传递方程和换热系数。

3. 换热器的分类:介绍各种常见的换热器类型,如壳管式换热器、板式换热器、螺旋板式换热器等,以及它们的特点和应用领域。

4. 换热器的设计步骤:详细阐述换热器设计的步骤,包括确定传热面积、计算传热量、选择换热器类型和尺寸、确定管道布局、计算流体流量等。

5. 换热器设计中的参数:介绍影响换热器性能的关键参数,如流体温度差、表面积比、管程系数、传热系数等,并提

供计算方法和工程经验。

6. 设计中的问题和解决方案:列举可能在换热器设计中遇

到的常见问题和解决方法,如阻力损失、结垢问题、流体

腐蚀等。

7. 换热器的实施与维护:介绍换热器的安装、调试和维护

要点,包括清洗方法、检查周期和维修常识。

8. 设计案例与实例分析:提供一些换热器设计案例和实例

分析,以帮助读者更好地理解设计过程和技巧。

9. 相关标准与规范:列举与换热器设计相关的国际和行业

标准,如ASME、API和GB等,并提供参考链接和书目。

10. 常用的换热器软件与工具:介绍常用的换热器设计软件和在线计算工具,以方便读者进行设计和计算。

最后,手册还可以提供参考文献、索引和图表以增加阅读的便利性和可读性。

换热器设计方案范文

换热器设计方案范文

换热器设计方案范文

对于换热器的设计方案,可以从以下几个方面展开:

1.设计需求和性能指标的确定:换热器的设计首先需要明确使用场景、工作介质和换热要求等方面的需求,保证设计的可操作性;同时,需要根

据使用场景和工作介质确定性能指标,如换热效率、传热系数、换热面积等。

2.换热器类型的选择:根据换热要求和工作介质特性,选择合适的换

热器类型,如管壳式换热器、板式换热器、螺旋板换热器等。每种类型的

换热器都有其适用的场景和特点,需根据具体情况进行选择。

3.换热器的结构设计:结构设计包括换热器的外形尺寸、换热面积、

流体通道设计等。外形尺寸需满足场地限制和安装要求;换热面积的确定

需要根据传热系数和传热需求计算得出;流体通道的设计涉及流体流向、

管道布局、流道形状等,需要充分考虑流体流动状态和换热效率。

4.材料的选择和压力容器设计:根据工作介质的性质、温度和压力等

因素,选择合适的材料,如不锈钢、铜合金、镍基合金等。对于需要承受

较高压力的换热器,还需要进行压力容器设计,确保其安全可靠。

5.清洗和维护方便性的考虑:换热器在使用过程中会产生污垢,需要

定期进行清洗和维护。因此,在设计过程中需要考虑清洗和维护的方便性,如是否设置清洗孔、便于拆装等。

6.热力计算和传热管路设计:对于换热器的热力计算,需要综合考虑

传热介质的入口温度、出口温度、流量、热传导等因素,计算换热器的换

热量和传热系数。同时,需要合理设计传热管路,如管路直径、长度、连

接方式等。

7.控制系统的设计:对于一些特殊要求的换热器,需要设计相应的控制系统,如温度控制系统、压力控制系统等,确保换热器的稳定运行和自动化控制。

换热器 设计手册

换热器 设计手册

换热器设计手册

第一部分:换热器概述

换热器是工业生产中常用的设备,用于将热能从一个流体传递到另一个流体,以实现热能的平衡和利用。在化工、能源、制药、食品等行业都有广泛的应用。

本手册将以换热器的设计、选择、运行与维护为主要内容,为工程师和操作人员提供全面的指导和参考。

第二部分:换热器设计原理

1. 热传导原理:介绍热量在换热器中的传导过程,包括对流、传导、辐射等热传导方式。

2. 换热器工作原理:介绍不同类型换热器的工作原理,如壳管式、板式、螺旋式等。

3. 换热器设计参数:详细介绍换热器设计中的参数,如传热系数、流体速度、材料选取等。

第三部分:换热器设计流程

1. 换热器类型选择:根据不同工艺要求和流体特性选择合适的换热器类型。

2. 换热器计算及模拟:对换热器进行热平衡计算和流体模拟,确定换热器的尺寸和传热面积。

3. 换热器结构设计:设计换热器壳体、管束、管板、密封装置等结构。

4. 材料选取:根据工作条件和流体性质选择合适的材料,包括金属、非金属等。

5. 换热器性能分析:对设计的换热器进行性能评估,确保满足工艺要求。

第四部分:换热器运行与维护

1. 换热器安装与调试:介绍换热器的安装、泄漏检测、气密性测试等。

2. 换热器运行优化:讲述换热器的操作技巧和运行优化方法,包括流体控制、温度调节等。

3. 换热器维护与保养:指导换热器的定期检查、清洗、维护和更换零部件。

第五部分:换热器设计案例分析

通过实际的换热器设计案例,分析不同场景下的换热器选型、设计、运行和维护过程,并总结经验和教训。

结语

本手册以换热器设计为主线,系统介绍了换热器的原理和应用,涵盖了设计、选择、

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换热器课程设计说明书

专业名称:核工程与核技术姓名:***

班级:***

学号:***

指导教师:***

哈尔滨工程大学

核科学与技术学院

2017 年 1 月 13 日

目录

1 设计题目……………………………………………………………………………

1.1 设计题目………………………………………………………………………1.2 团队成员………………………………………………………………………

1.3 设计题目的确定过程…………………………………………………………

2 设计过程……………………………………………………………………………

3 热力计算……………………………………………………………………………

4 水力计算……………………………………………………………………………

5 分析与总结…………………………………………………………………………

5.1 可行性评价和方案优选………………………………………………………5.2 技术分析………………………………………………………………………5.3 总结与体会……………………………………………………………………参考文献………………………………………………………………………………附录计算程序………………………………………………………………………

1.1、设计题目

设计一台管壳式换热器,把 18000 kg/h 的热水由温度 t 1 ’冷却至 t 1 ”,冷却水入口温

度 t 2 ’,出口温度 t 2 ”,设热水和冷却水的运行压力均为低压。

初始参数:

热水的运行压力:0.2MPa (绝对压力)

冷却水运行压力:0.16MPa(绝对压力)

热水入口温度 t 1 ’: 80℃;

热水出口温度 t 1 ”: 50℃;

冷却水入口温度 t 2 ’: 20℃;

冷却水出口温度 t 2 ”: 45℃;

1.3设计题目的确定过程

首先,我们小组集中讨论了本次课程设计内容,即换热器设计的内容和具体细节上的要求,然后在组内达成了共识——求同存异。在题目初始参数相同的情况下对后续的计算以及编程过程发挥各自的特长,并将自己存在的疑问于组内其他成员讨论,充分发挥组内成员的自主和协作能力,努力做到一个合格并且优秀的核专业学生应有的素质。

对于管壳式换热器的设计计算,我们查阅了相关的资料(在本说明书最后一并提到),第一次尝试选择参数,如下:

热水的运行压力:0.2MPa (绝对压力)

冷却水运行压力:0.16MPa(绝对压力)

热水入口温度 t 1 ’: 82℃;

热水出口温度 t 1 ”: 46℃;

冷却水入口温度 t 2 ’: 23℃;

冷却水出口温度 t 2 ”: 43℃;

并尝试进行初步计算,不过在后面进行有效平均温差的计算时,针对我们手头有限的资料(见附录3),为了保证R可查,将参数修正为以下值。

二次选择参数:

热水的运行压力:0.2MPa (绝对压力)

冷却水运行压力:0.16MPa(绝对压力)

热水入口温度 t 1 ’: 82℃;

热水出口温度 t 1 ”: 42℃;

冷却水入口温度 t 2 ’: 23℃;

冷却水出口温度 t 2 ”: 43℃;

继续往下计算,我们通过之前的知识,发现在换热器的设计中,除非处于必须降

ψ>,至少不小于0.8。

低壁温的目的,一般按照要求使0.9

于是进行再一次修正,

三次选择参数:

热水的运行压力:0.2MPa (绝对压力)

冷却水运行压力:0.16MPa(绝对压力)

热水入口温度 t 1 ’: 80℃;

热水出口温度 t 1 ”: 50℃;

冷却水入口温度 t 2 ’: 20℃;

冷却水出口温度 t 2 ”: 45℃;

在后续的计算中未发现参数的不合理性,故最终决定将初始参数定为1.1中所给数值。

2、设计过程

5.1、可行性评价与方案优选5.2、技术分析

5.3总结

参考文献:

【1】杨世铭,陶文铨,传热学(第四版),高等教育出版社,2011年【2】秦叔轻,叶文邦,《换热器》,化学工业出版社,2002年

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