课程设计—换热器—煤油
化工原理课程设计(煤油换热器)教材
• 要求：
– 设定大致框架，绘制工艺流程图； – 进行有关计算，得出设备主要尺寸和参数（换热器 直径，管数等，排布等）； – 根据计算结果绘制主体设备图形； – 编写设计说明书。
对流传热系数（相变）
3 、 对 流 传 热 系 数 （ 无 相 变 ）
2、平均温度差
并流：
逆流： 并流：
错流和折流时
错流和折流时的平均温度差
• 计算方法：
– （1）依逆流算出△tm'： – （2）△tm=ψ△t△t’m
• ψ——温度校正系数，无因次，=f（R，P） • 可通过图4-19查得。在设计时应选择ψ>0.9
• Wh(Hh1-Hh2)=Wc(Hc2-Hc1)=Q
1、传热系数K
• 传热系数K是表示换热设备性能的极为重 要的参数，是进行传热计算的依据。K的 大小取决于流体的物性、传热过程的操 作条件及换热器的类型等，K值通常可以 由实验测定，或取生产实际的经验数据， 也可以通过分析计算求得 。
列管式换热器中K值大致范围
P、R因子的查找
ψ
PP、R因子的查找 Nhomakorabea4、污垢热阻
• 换热器的传热表面在经过一段时间运行后，壁面 往往积一层污垢，对传热形成附加的热阻，称为 污垢热阻，这层污垢热阻在计算传热系数K时一 般不容忽视。由于污垢层的厚度及其热导率不易 估计，通常根据经验确定污垢热阻。若管壁内、 外侧表面上的污垢热阻分别用Rdi和Rd0表示，根 据串联热阻叠加原则
③接管尺寸
• 换热器中流体进、出口的接管直径按下式计算
Vs--流体的体积流量，m3/s； u --接管中流体的流速，m/s。
煤油换热器课程设计
煤油换热器设计任务书一、设计题目：煤油换热器设计二、设计任务及操作条件1、设计任务：生产能力（进料量） 2.6928×104 吨／年操作周期7920 小时／年2、操作条件煤油：入口温度100℃出口温度40℃冷却介质：自来水入口温度30℃出口温度50℃允许压强降：不大于5×105Pa3、设备型式列管式换热器4、厂址信阳三、设计内容：1、设计方案的选择及流程说明2、工艺计算3、主要设备工艺尺寸设计（1）冷凝器和再沸器结构尺寸的确定（2）传热面积、两侧流体压降校核（3）接管尺寸的确定4、换热器机械设计计算5、设计结果汇总6、工艺流程图及换热器装配图7、设计评述三、参考资料目录一、前言 (1)二、设计任务 (4)三、设计条件 (4)四、设计方案 (4)1.流径的选择 (4)2.材质的选择 (5)3.管程结构的选择 (5)4.选择换热器的类型 (6)5.流动空间及流速的确定 (6)6.确定物性参数 (6)五、工艺计算 (6)1.估算换热面积 (6)2.管径和管内流速 (8)3.管程和传热管数 (8)4.平均传热温差校正及壳程数 (8)5.传热管的排列和分程方法 (8)6.壳体内径 (8)7.折流板 (9)8.接管 (9)9.换热器核算 (9)六、工艺计算一览表 (12)七、换热器机械设计 (13)1.换热器壁厚设计与液压试验 (13)2.封头 (14)3.管板 (14)4.容器法兰 (14)5.接管尺寸 (14)6.接管法兰 (15)7.管子拉脱力的计算 (15)8.计算是否安装膨胀节 (16)9.折流板 (16)10.拉杆 (17)11.离心泵的选取 (17)12.结构设计一览表 (17)八、设计总结 (18)九、参考文献 (18)十、主要符号说明 (19)十一、附图一、前言换热器是化工、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。
化工原理课程设计换热器煤油冷却器的设计任务书-应用化学091班第三组-XXX-094046001.doc
化工原理课程设计题目名称：煤油冷却器的设计学院（部）：包装与材料工程学院专业：应用化学学生姓名：班级：091班学号指导教师姓名：刘敏职称副教授最终评定成绩：2012年 06 月摘要换热器的应用贯彻化工生产过程的始终，换热器换热效果的好坏直接影响化工生产的质量和生产效益。
所以换热器是非常重要的化工生产设备,在化工领域中，它扮演着主力军的身份，它是实现化工生产过程中热量交换和传递不可缺少的设备，在化工设备中占大约50%以上的比重。
既然换热器在化工生产中扮演如此重要的角色，那么如何设计出换热效果好，设备健全合理，三废排放量更低，能源利用率更高，经济效益高的换热器是我们从事化工行业工作人员刻不容缓的职责。
为了完成25000 kg/h煤油的生产任务，设计换热器的总体思路：在正常的生产过程中，利用塔底的釜残液作为加热介质在塔底冷却器中进行第一次预热，然后用少量的水蒸汽便可在预热器中使原料液达到预期的温度进入精馏塔中。
塔顶煤油蒸汽经过全凝器，利用循环冷却水作为冷却介质使酒精蒸汽转为液体。
最后，在塔顶冷却器中再次用冷却水使其降到40℃输送到储装罐中。
关键词：冷却器；再沸器；全凝器；对流传热系数；列管式换热器目录第一章前言 (1)第二章方案设计说明 (1)2.1 换热器的选型 (1)2.1.1 换热器的分类 (1)2.1.2 间壁式换热器 (1)2.1.3 管壳式换热器 (2)2.1.4 换热器的选型 (2)2.2 材质的选择 (2)2.3 换热器其他结构设计 (3)2.3.1 管程机构 (3)2.3.2 壳程结构 (3)2.3.3换热器材质的选择 (3)第三章列管式换热器的设计计算 (4)3.1 确定设计方案 (4)3.1.1 选择换热器类型 (4)3.3.2 流动空间及流苏确定 (4)3.2 确定物性参数 (4)3.3 计算总传热系数 (5)3.3.1 热流量 (5)3.3.2 平均传热温差 (5)3.3.3 冷却水用量 (5)3.3.4 总传热系数 (5)3.4 计算传热面积 (6)3.5 工艺结构尺寸 (6)3.5.1 管径和管内流速 (6)3.5.2 管程数和传热管数 (6)3.5.3 平均传热温差校正及壳程 (7)3.5.4 传热管排列和分程方法 (7)3.5.5 壳体内径 (7)3.6.6 折流板 (8)3.5.7 接管 (8)3.6 换热器核算 (8)3.6.1 热量核算 (8)3.6.2 换热器内流体的流动阻力 (10)第四章计算结果一览表 (12)结论 (13)参文文献 (14)附录1 油冷却器的设计任务书 (15)附录2 符号说明 (16)第1章前言化工原理课程设计，是将所学的化工原理理论知识联系实际生产的重要环节。
化工原理课程设计---用水冷却煤油产品的列管式换热器的设计
用水冷却煤油产品的列管式换热器的设计：一、设计任务及条件（1）使煤油从140℃冷却到40℃，压力1bar；（2）冷却剂为水，水压力为3bar，处理量为10t/h。
二、设计内容（1）合理的参数选择和结构设计：传热面积；管程设计包括：总管数、程数、管程总体阻力校核；壳体直径；结构设计包括流体壁厚；主要进出口管径的确定包括：冷热流体的进出口管（2）传热计算和压降计算：设计计算和校核计算。
三、设计成果（1）设计说明书一份；（2）A4设计图纸包括：换热器的设备尺寸图。
目录第一章绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2 换热器设计依据 (1)1.3 换热器选型 (1)1.3.1 固定管板式换热器 (2)1.3.2 浮头式换热器 (2)1.3.3 U型管式换热器 (2)1.3.4 填料函式换热器 (3)第二章确定设计方案 (4)2.1换热器类型的选型 (4)2.1.1 换热器内冷热流体通道的选择 (4)2.1.2 换热管的选择 (5)第三章确定物性参数 (6)第四章估算传热面积 (7)4.1 热流量 (7)4.2 平均传热温差 (7)4.3 冷却水用量 (7)4.4 总传热系数K (7)4.4.1管程传热系数 (7)4.5 传热面积 (8)第五章工艺结构尺寸 (9)5.1 管径和管内流速 (9)5.2 管程数和传热管数 (9)5.3 平均传热温差校正及壳程数 (9)5.4 传热管排列和分程方法 (10)5.5 壳体内径 (10)5.6 折流板 (10)5.7 接管 (10)第六章换热器核算 (12)6.1 热量核算 (12)6.1.1壳程对流传热系数 (12)6.1.2 管程对流给热系数 (13)6.1.3 传热系数K (13)6.2 换热器内流体的流动阻力 (14)6.2.1.管程流动阻力 (14)6.2.2.壳程流动阻力 (14)第七章结构设计 (16)7.1 壳体直径、长度、厚度设计 (16)7.2 换热器封头尺寸设计 (16)7.3 法兰及各连接材料的选择 (17)7.3.1选定法兰结构 (17)7.3.2选定垫片结构 (18)7.4 流体进、出口接管直径的计算 (18)7.5 开孔补强 (19)7.6 支座选用 (20)第八章汇总 (22)第一章绪论1.1 概述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。
1化工原理课程设计(换热器)解析
一、设计题目：设计一台换热器二、操作条件：1、煤油：入口温度140℃，出口温度40℃。
2、冷却介质：循环水，入口温度35℃。
3、允许压强降：不大于1×105Pa。
4、每年按330天计，每天24小时连续运行。
三、设备型式：管壳式换热器四、处理能力：114000吨/年煤油五、设计要求：1、选定管壳式换热器的种类和工艺流程。
2、管壳式换热器的工艺计算和主要的工艺尺寸设计。
3、设计结果概要或设计结果一览表。
4、设备简图（要求按比例画出主要结构及尺寸）。
5、对本设计的评述及有关问题的讨论。
第1章设计概述1、1热量传递的概念与意义[1](205)1、1、1 传热的概念所谓的传热（又称热传递）就是间壁两侧两种流体之间的热量传递问题。
由热力学第二定律可知，凡是有温差存在时，就必然发生热量从高温处传递到低温处，因此传热是自然界和工程技领域中极普遍的一种传递现象。
1、1、2 传热的意义化工生产中的很多过程和单元操作，都需要进行加热和冷却，如：化学反应通常要在一定的温度进行，为了达到并保持一定温度，就需要向反应器输入或输出热量，又如在蒸发、蒸馏、干燥等单元操作中，都要向这些设备输入或输出热量。
所以传热是最常见的重要单元操作之一。
无论是在能源，宇航，化工，动力，冶金，机械，建筑等工业部门，还是在农业，环境等部门中都涉及到许多有关传热的问题。
此外，化工设备的保温，生产过程中热能的合理利用以及废热的回收利用等都涉及到传热的问题，由此可见；传热过程普遍的存在于化工生产中，且具有极其重要的作用。
归纳起来化工生产中对传热过程的要求经常有以下两种情况：①强化传热过程，如各种换热设备中的传热。
②削弱传热过程，如设备和管道的保温，以减少热损失。
1、2 换热器的概念与意义[2]1、2、1 换热器的概念在不同温度的流体间传递热能的装置称为热交设备，简称为换热器。
在换热器中至少要有两种不同的流体，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。
煤油列管换热器课程设计
设计题目：煤油列管式换热器的设计班级：姓名：时间：2015.1.18-1.22设计说明书目录一.列管管热器概述二.设计部分1.原始数据2.确定方案，初算换热器的传热面积，主要工艺及结构基本参数的计算3.列出所设计换热器结构基本参数4.总传热系数的校验5.换热器主要构件尺寸与接管尺寸的确定6.管壳程压强降的核验88列管换热器结构及机械设计7.有关数据汇总8.参考文献：9.总结一.列管换热器概述用于冷热流体的热量交换的换热器又称为热交换器，是工业生产中实现物料之间热量传递的一种工业设备。
在换热设备中，应用最广泛的是列管换热器。
优点：1.选材范围广2.换热表面清洗方便3.适应性强4.处理能力大5.结构简单，造价较低6.历史悠久，使用经验成熟7.能承受高温和高压等特点缺点：1.换热效率低2.紧凑性与金属消耗量等方面不及高效紧凑式换热器二.设计部分1.原始数据煤油处理能力Q=6.4x104吨/年相对分子质量M=170密度ρ1=825kg/m3 粘度μ1=7.15×10-4Pa·s平均导热系数λ1=0.14W/m·℃平均比热容Cp1=2.1kJ/kg·℃进口温度T1=110℃出口温度T2=40℃允许压强降ΔP=5×105 Pa每天按330天计，每天24小时连续运行自来水入口温度t1=25℃出口温度t2=40℃2.确定方案，初算换热器的传热面积，主要工艺及结构基本参数的计算。
项目数据及公式出处说明及计算结果煤油冷却水介质的选择及其物性参数查<化工原理>第二版上册高等教育出版社P317t=2tt21+=24025+=32.5℃ρ2=994.825kg/m3μ2=76.4525×10-5Pa·sλ2=0.62165W/m·℃Cp=4.174kJ/kg·℃T=32.5℃换热器类型的选择查《化工原理课程设计指导书》化学工业出版社P4Δt’m=2121lntttt∆∆∆-∆=）（）（）（）（t1-T22t1Tlnt1-T22t1T---=25)-(40)40-(110ln25-40-40-110）（）（=35.7℃由于两流体温差不大于50℃，所以选用固定管板式换热器。
煤油换热器课程设计
煤油换热器课程设计简介本文将详细探讨煤油换热器的设计原理、工作原理和相关技术要点，以及一个完整的煤油换热器课程设计案例。
一、设计原理在煤油供暖系统中，煤油换热器扮演着非常重要的角色。
其主要功能是将煤油的热能传递给空气或水，实现供暖或热水生产。
设计煤油换热器的原理有以下几点：1.热能传递原理：煤油燃烧产生的热能通过换热器内的传热介质传递给目标介质。
传热介质可以是空气或水，通过与煤油进行热交换，实现能量转化。
2.设计参数：煤油换热器的设计参数包括热传导系数、传热面积、传热效率等。
这些参数的选择直接影响着煤油换热器的性能和效率。
3.热损失：在换热过程中，煤油换热器也会存在热损失。
为了提高换热器的热效率，需要通过降低热损失来实现。
常见的热损失来源包括传热介质的泄露、热辐射和热传导。
二、工作原理煤油换热器的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：1. 燃烧过程煤油在燃烧器中燃烧，释放出热能。
燃烧过程中产生的烟气通过排烟管道进入换热器。
2. 烟气进入煤油换热器烟气进入换热器后，与换热器内的传热介质进行热交换。
传热介质可以是空气或水。
3. 热能传递烟气与传热介质之间进行热交换，热能从烟气传递到传热介质。
传热介质的温度逐渐升高。
4. 排出废气经过热交换后，烟气中的废气被排出换热器，进入排烟系统进行处理。
5. 供暖或热水生产传热介质中的热能传递给空气或水，用于供暖或热水生产。
传热介质的流体状态和温度得到相应调控。
三、技术要点在设计煤油换热器时，需要注意以下几个技术要点：1. 传热面积的确定传热面积的确定直接关系到换热器的传热效率。
一般情况下，传热面积越大，传热效果越好。
但同时需要考虑到设备的成本和占地面积等因素。
2. 传热介质的选择传热介质的选择取决于具体的应用场景和需求。
空气和水是常见的传热介质，各有优缺点。
需要根据实际情况进行选择。
3. 热媒流量和速度的控制热媒的流量和速度直接影响传热效果。
合理控制热媒的流量和速度，可以提高换热器的工作效率。
煤油换热器 化工原理课程设计
设计题目：煤油换热器的设计设计者:班级：学号：指导老师：设计成绩目录1.综述 (3)1.1 列管式换热器简介………………………………………1.2 换热器的选择 (4)1.3 流体流动空间及流速的选择…………………………2. 课程设计任务书 (6)3.换热器设计所需物性数据………………………………3.1流体主要物性参数………………………………………3.2温差校正系数Ψ (7)3.3列管式换热器中总传热系数K ………………………4.换热器工艺结构尺寸 (8)4.1热负荷的计算……………………………………………4.2传热面积估算……………………………………………4.3管径和管内流速………………………………………4.4管程数和传热管数………………………………………4.5传热管排列及壳内径 (9)4.6折流板的计算……………………………………………5.换热器的核算 (9)5.1管程对流传热系数……………………………………5.2壳程对流传热系数……………………………………5.3总传热系数 (10)5.4传热面积的核算………………………………………………6.换热器主要结构尺寸和计算结果 (11)7.设计结果说明及讨论 (12)7.1课程设计说明…………………………………………7.2课程设计感悟…………………………………………8.换热器总装配图 (13)1. 综述1.1列管式换热器简介列管式换热器列管式换热器是目前化工及酒精生产上应用最广的一种换热器。
它主要由壳体、管板、换热管、封头、折流挡板等组成。
所需材质，可分别采用普通碳钢、紫铜、或不锈钢制作。
在进行换热时，一种流体由封头的连结管处进入，在管流动，从封头另一端的出口管流出，这称之管程；另一种流体由壳体的接管进入，从壳体上的另一接管处流出，这称为壳程。
列管式换热器种类很多，目前广泛使用的按其温差补偿结构来分，主要有以下几种：（1）固定管板式换热器：这类换热器的结构比较简单、紧凑、造价便宜，但管外不能机械清洗。
煤油换热器的设计方案
煤油换热器的设计方案一、引言二、设计要求与参数在设计煤油换热器之前，首先需要明确设计要求和相关参数。
这些参数通常包括：1、热流体（煤油）和冷流体的进出口温度、流量。
2、工作压力和允许压降。
3、换热器的使用环境和安装条件。
假设我们的设计参数如下：热流体（煤油）入口温度为 200°C，出口温度为 150°C，流量为1000 kg/h。
冷流体入口温度为 30°C，出口温度为 100°C，流量为 1500 kg/h。
工作压力为 16 MPa，允许压降为 01 MPa。
三、换热器类型选择常见的换热器类型有管壳式、板式、螺旋板式等。
考虑到煤油的性质和设计要求，管壳式换热器是较为合适的选择。
管壳式换热器具有结构坚固、适应性强、处理量大等优点，能够满足高温、高压和大流量的工况。
四、材料选择1、管材由于煤油具有一定的腐蚀性，因此选用不锈钢作为换热管的材料，如 304 不锈钢或 316L 不锈钢，以保证换热器的使用寿命和可靠性。
2、壳体材料壳体通常采用碳钢，如 Q235B 或 Q345R，以降低成本。
3、封头和管板封头和管板可选用与壳体相同的材料。
五、换热管布置1、管径和管长根据经验和传热计算，选择管径为 25mm，管长为 6m。
2、排列方式采用正三角形排列，以提高传热效率和紧凑度。
3、管间距管间距的选择应考虑清洗和传热效果，通常管间距为 32mm。
六、壳程结构设计1、壳体直径根据换热管的排列和数量，计算出壳体的直径。
2、折流板为了提高壳程流体的传热效果，设置折流板。
折流板间距根据壳程流体的流速和压降要求确定，一般为 300 500mm。
折流板的形状采用弓形，缺口高度为壳体内径的 20% 40%。
七、传热计算1、总传热系数计算根据所选的换热器类型、材料和流体的物性参数，计算总传热系数。
2、传热面积计算根据热负荷和总传热系数，计算所需的传热面积。
3、校核对计算得到的传热面积进行校核，确保满足设计要求。
化工原理课程设计(换热器)
一、设计题目：设计一台换热器二、操作条件：1、煤油：入口温度140℃，出口温度40℃。
2、冷却介质：循环水，入口温度35℃。
3、允许压强降：不大于1×105Pa。
4、每年按330天计，每天24小时连续运行。
三、设备型式：管壳式换热器四、处理能力：114000吨/年煤油五、设计要求：1、选定管壳式换热器的种类和工艺流程。
2、管壳式换热器的工艺计算和主要的工艺尺寸设计。
3、设计结果概要或设计结果一览表。
4、设备简图（要求按比例画出主要结构及尺寸）。
5、对本设计的评述及有关问题的讨论。
第1章设计概述1、1热量传递的概念与意义[1](205)1、1、1 传热的概念所谓的传热（又称热传递）就是间壁两侧两种流体之间的热量传递问题。
由热力学第二定律可知，凡是有温差存在时，就必然发生热量从高温处传递到低温处，因此传热是自然界和工程技领域中极普遍的一种传递现象。
1、1、2 传热的意义化工生产中的很多过程和单元操作，都需要进行加热和冷却，如：化学反应通常要在一定的温度进行，为了达到并保持一定温度，就需要向反应器输入或输出热量，又如在蒸发、蒸馏、干燥等单元操作中，都要向这些设备输入或输出热量。
所以传热是最常见的重要单元操作之一。
无论是在能源，宇航，化工，动力，冶金，机械，建筑等工业部门，还是在农业，环境等部门中都涉及到许多有关传热的问题。
此外，化工设备的保温，生产过程中热能的合理利用以及废热的回收利用等都涉及到传热的问题，由此可见；传热过程普遍的存在于化工生产中，且具有极其重要的作用。
归纳起来化工生产中对传热过程的要求经常有以下两种情况：①强化传热过程，如各种换热设备中的传热。
②削弱传热过程，如设备和管道的保温，以减少热损失。
1、2 换热器的概念与意义[2]1、2、1 换热器的概念在不同温度的流体间传递热能的装置称为热交设备，简称为换热器。
在换热器中至少要有两种不同的流体，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。
课程设计-煤油
目录前言--------------------------------------------------------------------------- 任务书------------------------------------------------------------------------ 目的与要求------------------------------------------------------------------ 一．设计方案简介------------------------------------------------------------ 二．工艺计算--------------------------------------------------------------- 三．计算结果一览表------------------------------------------------------ 四．设备简图---------------------------------------------------------------- 五．心得体会---------------------------------------------------------------- 六．参考文献--------------------------------------------------------------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。
煤油换热器课程设计
煤油换热器课程设计一、课程设计概述本课程设计是针对煤油换热器进行的，旨在通过理论与实践相结合的方式，让学生深入了解煤油换热器的工作原理、性能特点及应用领域，并通过实验操作来掌握其操作技能。
二、教学目标1. 理解煤油换热器的工作原理和性能特点；2. 掌握煤油换热器的安装、调试和维护方法；3. 熟悉常见故障排除方法；4. 培养学生实验操作能力和团队协作精神。
三、教学内容1. 煤油换热器的基本原理和组成结构；2. 煤油换热器的性能参数及选择；3. 煤油换热器的安装步骤和注意事项；4. 煤油换热器调试方法及注意事项；5. 煤油换热器维护方法及注意事项；6. 常见故障排除方法。
四、教学方法1. 讲授法：通过PPT展示、板书等方式讲解相关知识点。
2. 实验操作：通过实验操作让学生亲身体验煤油换热器的工作原理和操作技能。
3. 讨论交流：通过小组讨论、课堂问答等形式，加深学生对知识点的理解和记忆。
五、教学手段1. 电脑、投影仪等多媒体设备；2. 煤油换热器及其相关配件；3. 实验室设备。
六、实验内容1. 煤油换热器的安装与调试实验；2. 煤油换热器的维护实验；3. 常见故障排除实验。
七、实验步骤1. 煤油换热器的安装与调试实验：（1）准备工作：检查所需设备是否齐全，检查电源是否正常。
（2）组装煤油换热器：按照说明书进行组装。
（3）连接管路：根据图纸连接管路。
（4）调试操作：按照说明书进行调试操作，确保系统正常运行。
2. 煤油换热器的维护实验：（1）准备工作：检查所需设备是否齐全，检查电源是否正常。
（2）清洗内部管路：使用清洁剂清洗内部管路。
（3）更换滤芯：根据说明书更换滤芯。
（4）检查电气部分：检查电气部分是否正常。
3. 常见故障排除实验：（1）故障诊断：根据故障现象进行诊断。
（2）排除故障：根据故障原因进行排除。
八、实验注意事项1. 实验前必须进行安全培训，学生必须佩戴防护用品。
2. 实验过程中要注意操作规范，禁止乱动设备和管路。
《煤油换热器的设计计划书》
《煤油换热器的设计计划书》一、项目背景和概述：煤油换热器是一种用于将煤油加热至一定温度的设备，主要用于工业生产过程中的加热需求。
本设计计划书旨在设计一种效率高、安全可靠的煤油换热器，以满足客户的加热需求。
二、设计目标：1. 提高换热器的热效率，降低能源消耗；2. 提高换热器的安全性，避免发生泄漏和爆炸等安全事故；3. 减小换热器的体积和重量，节约空间和成本；4. 提高换热器的操作便利性和维护管理效率。
三、设计方案：1. 根据煤油的性质和加热要求，选择合适的换热媒介和换热方式；2. 采用先进的换热器设计理论，优化换热器的结构和工艺参数，以提高热效率；3. 采用高强度材料和先进的焊接技术，确保换热器的安全性；4. 设计换热器的平面布局和管道连接方式，以降低体积和重量；5. 配备合适的控制系统和监测仪器，方便操作和维护管理。
四、设计步骤：1. 调研和分析市场需求，了解煤油加热的应用场景和要求；2. 确定换热器的热功率和工作条件，进行热力学计算和换热过程的模拟分析；3. 根据计算结果，选择合适的换热方式和换热媒介，确定换热器的结构和参数；4. 进行换热器的结构设计和工艺设计，包括热交换面积、管道布局、流体分配等；5. 完成换热器的工程图纸设计和详细材料清单，准备制造和安装所需的资源；6. 制造和安装换热器，进行性能测试和调整；7. 编写换热器的使用说明书和维护手册，培训操作人员和维护人员；8. 完成项目验收并进行后续服务和支持。
五、项目计划：本设计计划书的总工期为3个月，具体计划安排如下：1. 第一周：调研市场需求，确定设计目标和方案；2. 第二周：进行热力学计算和模拟分析；3. 第三周：进行结构和工艺设计；4. 第四周：完成工程图纸设计和材料清单；5. 第五周至第八周：制造和安装换热器，进行性能测试和调整；6. 第九周：编写使用说明书和维护手册；7. 第十周：进行项目验收；8. 第十一周至第十二周：进行后续服务和支持。
列管式换热器-煤油换热器-化工原理课设
设计题目：煤油冷却器的设计设计者：班级：学号：日期：指导教师：设计成绩：目录一、设计任务书····························································二、设计方案简介··························································1.换热器的选择························································2.流体流动空间的选择··················································三、主要物性参数··························································四、计算传热面积··························································1.热流量·······························································2.平均传热温度差·······················································3.冷却水用量···························································4.估算传热面积·························································五、换热器工艺结构尺寸·····················································1.管径和径内流速·······················································2.管程数和传热管数·····················································3.传热管排列方式和分程方法·············································4.壳内径·······························································5.折流板·······························································六、换热器核算·····························································1.总传热系数核算·······················································2.传热面积核算·························································3.裕量计算·····························································七、设计结果概要···························································八、设计的评述·····························································九、主要参考资料···························································十、换热器总装配图·························································一、设计任务书在某生产过程中，用循环冷却水将煤油油由120℃冷却至40℃。
换热器课程设计煤油
换热器课程设计煤油一、教学目标本节课的学习目标主要包括以下三个方面：1.知识目标：学生需要掌握换热器的基本原理、类型及其在工程中的应用。
具体包括换热器的传热过程、各种换热器的结构特点和性能比较、换热器的设计和计算方法等。
2.技能目标：学生能够运用所学知识对实际问题进行分析和解决，具备一定的工程实践能力。
具体包括换热器选型、换热器设计计算、换热器性能评估等。
3.情感态度价值观目标：培养学生对热能工程领域的兴趣和热情，提高学生的人文素养和社会责任感。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.换热器的基本原理和类型：介绍换热器的定义、作用、传热过程及其分类。
2.换热器的结构特点和性能比较：详细讲解不同类型换热器（如管式、板式、壳式等）的结构、优缺点及适用范围。
3.换热器的设计和计算方法：阐述换热器的设计原则、计算方法和步骤，并以实际案例进行分析。
4.换热器的运行维护和管理：介绍换热器的运行条件、维护要点和安全管理措施。
三、教学方法为了提高教学效果，本节课将采用以下几种教学方法：1.讲授法：系统地讲解换热器的基本原理、类型、设计计算等知识。
2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生更好地理解换热器的应用和运行维护。
3.实验法：学生进行换热器实验，加深对换热器性能和运行特性的认识。
4.讨论法：鼓励学生积极参与课堂讨论，提高学生的思维能力和解决问题的能力。
四、教学资源为了支持本节课的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的换热器教材，为学生提供系统、全面的知识体系。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识视野。
3.多媒体资料：制作精美的PPT课件，配合动画、图片等直观展示换热器的原理和结构。
4.实验设备：准备充足的实验设备，确保每个学生都能参与到实验中来，提高实践能力。
五、教学评估本节课的评估方式主要包括以下几个方面：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答、小组讨论等表现，评估学生的学习态度和积极性。
化工原理课程设计煤油列管式换热器
南京工业大学食品与轻工学院学院《食品机械基础课程设计》设计题目列管式换热器专业名称食品科学与工程设计小组食品1001班19,24,25号指导教师仲兆祥设计日期：2013 年11 月1 日至2013 年11月14日目录1、前言 (1)2、正文………………………………………2.1、题目………………………………………2.2、2.1题目: 设计一列管式换热器2.2前言：在油化工生产过程中，常常需要将各种油产品（如汽油、煤油、柴油等）进行冷却，本设计以某炼油厂冷却油产品为例，让学生熟悉列管式换热器的设计过程。
其目的是通过对油产品冷却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适当的类型，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。
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。
2.3设计论述本设计任务是利用冷流体（水）给油降温。
利用热传递过程中对流传热原则，制成换热器，以供生产需要。
下图（图1）是工业生产中用到的列管式换热器.选择换热器时,要遵循经济,传热效果优,方便清洗,复合实际需要等原则。
换热器分为几大类：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，螺旋板式换热器，板翅式换热器，热管式换热器，列管式换热器等。
不同的换热器适用于不同的场合。
而列管式换热器在生产中被广泛利用。
它的结构简单、坚固、制造较容易、处理能力大、适应性大、操作弹性较大。
尤其在高压、高温和大型装置中使用更为普遍。
所以首选列管式换热器作为设计基础。
2.4讨论分析2.4.1设计任务与条件1、设计任务处理能力：5000Kg/小时设备型式：固定管板式换热器2、操作条件（1）煤油：入口温度120℃出口温度60℃（2）冷却介质：循环水入口温度20℃出口温度50℃（3）操作压强：煤油： 0.3MPa循环水： 0.4MPa该交换器为煤油—水换热器，估计热交换器的管壁温度和壳体温度之差不是较大，因此初步确定选用带有“膨胀节”的固定管板式热交换器。
换热器课程设计说明书
化工原理换热器课程设计说明书设计题目煤油冷却器的设计专业班级应化0806学生姓名xxxxx学号xxxxxx指导教师xxxxx日期2010.9.4一、化工原理课程设计任务书（换热器的设计）（一）设计题目：煤油冷却器的设计（二）设计任务及操作条件：1.处理能力：15万吨/年煤油2.设备型式：列管式换热器3.操作条件：（1）煤油入口温度125℃，出口温度40℃；（2）冷却介质循环水，入口温度25℃，出口温度45℃；（3）允许压强降不大于105Pa;（4）煤油定性温度下的物性数据：密度为825kg/m3；粘度为：7.15×10-4Pa.S;比热容为：2.22kJ/（kg. ℃）；导热系数为：0.14W/（m. ℃）（5）每年按330天计，每天24小时连续运行。
（三）设计项目1传热计算2管、壳程数的确定及管、壳程流体阻力计算3管板厚度计算4 U形膨胀节计算（浮头式换热器除外）5管壳式换热器零部件结构（四）绘制换热器装配图（A2图纸）二、换热器的选用换热器的选用(即选型) 的过程大体如下, 具体计算可参看列管式换热器设计中有关内容。
①根据设计任务要求计算换热器的热负荷Q。
②按所选定的流动方式, 计算出平均温度差( 推动力)Δtm 及查出温差校正系数ψ。
若ψ< 0 . 8 , 应考虑采用多壳程结构的换热器或用多台换热器串联。
③依所处理流体介质的性质, 凭经验初选一总传热系数K0 (估) , 并由总传热速率方程计算传热面积S'0 :S'0 =Q/K0 估Δtm式中Q———热负荷,W; K0 (估) ———凭经验选取的总传热系数,W /(m2·K) ; Δtm ———平均温度差, ℃。
④根根据计算出的S’0 值, 查有关换热器系列标准, 确定型号规格并列出各结构主要基本参数。
⑤利用总传热系数关联式计算K0 ( 计) , 再由总传热速率方程式求出S0 ( 计) 。
考虑到所用传热计算式的准确程度及其他未可预料的因素, 应使得所选用换热器具有的传热面积S0留有的裕度10%～25% , 即[ ( S0 - S0 ( 计) ) /S0 ( 计) ] = ( 10% ～25% )。
列管式换热器煤油冷却器课程设计
课程设计说明书课程设计任务列管式换热器设计[摘要]通过对列管式换热器的设计，首先要确定设计的方案，选择合适的计算步骤。
查得计算中用到的各种数据，对该换热器的传热系数传热面积工艺结构尺寸等等要进行核算，与要设计的目标进行对照是否能满足要求，最终确定换热器的结构尺寸为设计图纸做好准备和参考，来完成本次课程设计。
[关键字] 换热器标准方案核算结构尺寸目录第一章概述............................................................................. .. (4)第二章方案的设计与拟定............................................................................. .. (6)第三章设计计算............................................................................. (9)3.1确定设计方案............................................................................. (9)3.1.1选择换热器类型............................................................................. (9)3.1.2流动空间及流的测定 (9)3.2确定物性数据............................................................................. . (10)3.3计算总传热系数............................................................................. (11)3.3.1壳程质量流量............................................................................. .. (11)3.3.2热流量............................................................................. .. (11)3.3.3平均传热温差............................................................................. .. (11)3.3.4冷却水用量............................................................................. (11)3.3.5总传热系数K.............................................................................. . (11)3.4计算传热面积............................................................................. . (12)3.5工艺结构尺寸............................................................................. . (13)3.5.1管径和管流速............................................................................. . (13)3.5.2管程数和传热管数............................................................................. (13)3.5.3传热管排列和分程方法 (14)3.5.4壳体径............................................................................. . (14)3.5.5折流板............................................................................. .. (14)3.5.6接管............................................................................. (15)3.6换热器核算............................................................................. .. (15)3.6.1热量核算............................................................................. . (15)3.6.1.1壳程对流传热系数 (15)3.6.1.2管程对流传热系数 (16)3.6.1.3传热系数K.............................................................................. (16)3.6.1.4传热面积S.............................................................................. . (17)3.6.2换热器流体的流动阻力 (17)3.6.2.1管程流动阻力............................................................................. (17)3.6.2.2壳程流动阻力............................................................................. (18)3.7换热器主要结构尺寸和计算结果 (19)第四章设计小结............................................................................. . (20)第五章收获与致............................................................................. (22)第六章参考文献............................................................................. . (23)第一章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。
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《化工过程设备设计Ⅰ（一）》说明书设计题目：换热器的设计专业：班级：学号：姓名：指导教师：设计日期：2015年7月15日设计单位：青海大学化工学院化学工程系目录前言 (4)任务书 (5)目的与要求 (6)工艺流程 (7)一、工艺设计方案 (8)1.1 选择换热器 (8)1.1.1换热器 (8)1.1.2换热器的要求 (8)1.1.3确定换热器的类型 (8)1.2流动空间的确定 (8)1.2.1流体流径的选择原则 (8)1.2.2换热管的选择 (9)二、确定物性数据 (9)三、估算传热面积 (9)3.1传热量 (9)3.2平均传热温差 (9)3.3传热面积 (10)3.4冷却水用量 (10)四、工艺结构尺寸 (10)4.1管径和管内流速 (10)4.2管程数和传热管数 (10)4.3平均传热温差校正及壳程数 (10)4.4传热管排列方法 (11)4.5壳体内径 (11)4.6折流板 (11)4.7其他附件 (11)4.8接管 (12)五、换热器核算 (12)5.1总传热系数核算 (12)5.1.1壳程对流传热系数 (12)5.1.2管程对流传热系数 (13)5.1.3污垢热阻和管壁热阻 (13)5.1.4总传热系数K0 (14)5.1.5换热器的面积裕度 (14)5.2壁温核算 (14)5.3压力降核算 (15)5.3.1管程压力降 (15)5.3.2壳程压力降 (16)六、设计结果概要一览表 (17)七、设计总结 (18)八、参考文献 (19)九、附录 (22)十、主要符号说明 (23)前言在油化工生产过程中，常常需要将各种油产品（如汽油、煤油、柴油等）进行冷却，本设计以某炼油厂冷却油产品为例，让学生熟悉列管式换热器的设计过程。
其目的是通过对油产品冷却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适当的类型，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。
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。
列管式换热器是目前化工及酒精生产上应用最广的一种换热器，它主要由壳体、管板、换热管、封头、折流挡板等组成。
所需材质，可分别采用普通碳钢、紫铜、或不锈钢制作。
在进行换热时，一种流体由封头的连接管处进入，在管流动，从封头另一侧的出口管流出，这称之管程；另一种流体由壳体的接管进入，从壳体上的另一接管处流出，这称之为壳程列管式换热器。
为了克服温差应力必须有温差补偿装置，一般在管壁与壳壁温度相差50℃以上时，为安全起见，换热器应有温差补偿装置。
但补偿装置（膨胀节）只能用在壳壁与管壁温差低于60~70℃和壳程流体压强不高的情况。
一般壳程压强超过0.6Mpa时由于补偿圈过厚，难以伸缩，失去温差补偿的作用，就应考虑其他结构。
设计者：2015年月日化工原理课程设计任务书一、设计题目：设计一台换热器二、操作条件：1. 煤油：入口温度140℃，出口温度 40 ℃；2.冷却介质：循环水，入口温度30 ℃，出口温度 34 ℃；3.允许压强降：不大于1×105Pa；4.每年按330天计，每天24小时连续运行。
三、设备形式：管壳式换热器四、处理能力：19.8 ×104吨/年煤油五、设计要求：1.选定管壳式换热器的种类和工艺流程；2. 管壳式换热器的工艺计算和主要工艺尺寸的设计；3.设计结果概要或设计结果一览表；4.设备简图（要求按比例画出主要结构及尺寸）；5.对本设计的评述及有关问题的讨论。
目的与要求一、课程的目的与任务化工原理课程设计以“化工原理课程教学基本要求”为依据，通过课程设计达到以下目的：1、使学生掌握化工设计的基本程序与方法；2、结合设计课题培养学生查阅有关技术资料及物性参数的能力；3、通过查阅技术资料，选用设计计算公式，搜集数据，分析工艺参数与结构尺寸间的相互影响，增强学生分析问题、解决问题的能力；4、对学生进行化工工程设计的基本训练，使学生了解一般化工工程设计的基本内容与要求；5、通过设计说明书，提高学生文字表达能力，掌握撰写技术文件的有关要求；二、课程的基本要求1、设计题目必须是以某一单元操作为主，完成一个完整的化工过程设计，能按《化工原理课程基本要求》中有关课程设计的基本要求规定，对学生进行一次较为完整的化工设计基本训练。
2、生产规模，工艺操作条件、设备、物性等都要以实际生产条件为背景，使学生在兼顾技术上先进性、可行性，经济上合理性的前提下，综合分析设计任务要求，确定化工工艺流程，进行设备选型，并提出保证过程正常、安全运行所需要的检测和计量参数，同时还要考虑改善劳动条件和环境保护的有效措施设计时间符合课程设计教学大纲之规定。
3、化工原理课程设计考核要求：（1）设计说明书完成的情况：按照课程设计教学大纲规定及设计任务要求，做到设计内容完整，设计合理，计算正确，叙述层次分明，条理清楚。
（2）图面质量：工艺流程图正确，主要设备总装图结构基本合理，图面清晰，基本符合规范化要求。
( 3 )在工艺计算中要考虑到各个方面的问题，比如热阻，管壁的阻力以及长期下来可能遇到遇到的问题，管壁所能承受最大压力，流体的物性和化学性质。
工艺流程图一、工艺设计方案1.1选择换热器1.1.1换热器换热器是在工业生产中实现物料之间热量传递过程的一种设备。
由于工工艺流程不同，生产中往往进行着加热、冷却、蒸发或冷凝等过程。
通过换热器热量从温度高的流体传递给温度较低的流体，本工艺设计是利用冷却水给煤油降温，制成换热器，以满足工艺需求。
1.1.2选择换热器的要求选择换热器时，要遵循经济，传热效果好，方便清洗，符合实际需要等原则。
不同的换热器适用于不同的场合。
换热器的选择涉及因素很多，如热流体的腐蚀性及其他特性，操作温度与压力，换热器的热负荷，管程与壳程的温差不大于70℃，检修与清洗要求等。
列管式换热器应用广泛、结构简单、坚固、制造较容易、处理能力大、适应性大等。
尤其在高压高温和大型装置中使用更为普遍。
管壳式换热器中，由于两流体的温度不同，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。
若两流体的温度差较大时（50℃以上），就可能由于热应力而引起设备变形，甚至弯曲或破裂，因此必须考虑这种热膨胀的影响。
1.1.3确定换热器的类型两流体温度变化情况：热流体煤油进口温度为140℃，出口温度40℃，冷流体冷却水进口温度30℃，出口温度34℃。
两流体温度差T m-t m=58℃>50℃，操作压强不大于1×105Pa该换热器用循环冷却水冷却，冬季操作时，其进口温度会降低，考虑到这一因素，估计该换热器的管壁温和壳体壁温之差较大，因此初步确定选用浮头式换热器。
1.2流动空间的确定:1.2.1流体流径的选择原则（1）不洁净或易结垢的流体宜在管程，因为管内清洗方便；（2）腐蚀性流体宜在管程，以免管束和壳体同时受到腐蚀；（3）流量小而粘度大的流体一般以壳程为宜；（4）若两流体温差较大，对于刚性结构的换热器，宜将表面传热系数大的流体通入壳程，以减小热应力。
1.2.2换热管的选择选用较小直径的管子，可以提高流体的对流给热系数，并使单位体积设备中的传热面积增大，设备较紧凑，单位传热面积的金属耗量少，但制造麻烦，小管子易结垢，不易清洗，可用于较清洁流体。
大管径的管子用于粘性较大或易结垢的流体。
由于本设计工艺中，两流体均不发生相变的传热过程，循环冷却水较易结垢，为便于水垢清洗，应使循环水走管程，煤油走壳程。
二、确定物性数据：定性温度：可取流体进口与出口温度的平均值。
管程流体冷却水的定性温度为：3223430=+=T （℃） 壳程流体煤油的物性数据：90240140=+=T (℃)三、估算传热面积3.1传热量W h =25000243301000108.194=⨯⨯⨯（kg/h ） Q=W h c ph （T 1-T 2）=25000×2.3×(140-40)=5.75×106kJ/h=1597.2 (kW)3.2平均传热温差逆流时平均温度差为：66.40304034140ln )3040()34140(ln '2121=-----=∆∆∆-∆=∆t t t t t m (℃) 3.3传热面积查管壳式换热器中的总传热系数K 的经验值(见附表1），假设K=300W/(m 2·℃),则估算面积为：S=Q/(K ×Δt m )=1597.2×103/(300×40.66)≈130.9(m 2)3.4冷却水用量344394)3034(174.41075.5t -t 612c =-⨯⨯==）（p c c Q W （kg/h ） 四、工艺结构尺寸4.1管径和管内流速选用ф25×2.5较高级冷拔传热管(碳钢)，取管内流速u i = 1.5m/s （见附表2）4.2管程数和传热管数依据传热管内径和流速确定单程传热管数根2040.99536005.102.0785.0344394422s =⨯⨯⨯⨯==i i s u d V n π按单程管计算，所需的传热管长度为：m 9.7204025.014.38.1220=⨯⨯==s n d SL π 按单管程设计，传热管过长，宜采用多管程结构，现取传热管长为l=4.5m ，则该换热器的管程数为：N P =L/l=7.9/4.5≈2；传热管总根数： N T =204×2=408（根）4.3平均传热温差校正及壳程数：平均传热温差校正系数：2530-3440-140t -t ,04.0301403034t -T t -t 12211112==-==--==T T R P按单壳程，2管程结构，温差校正系数应查有关图表（见附图1）可得φΔt =0.93平均传热温差Δt m =φΔt Δt m ’=0.93×40.66=38.12℃由于平均传热温差校正系数大于0.8，同时壳程流体流量较大，故取単壳程合适。
4.4传热管排列方法采用正三角形排列法，取管心距t=1.25d 0，则t=1.25×25=31.25≈32(mm ) 隔板中心到离其最近一排管中心距离S=t/2+6=32/2+6=22（mm ）。
横过管束中心线的管数根2440819.1n 19.1n c =⨯==管束中心线上最外层管的中心至壳体内壁的距离b ’=（1~1.5）d o 4.5壳体内径采用多管程结构，取管板利用率η＝0.8，则壳体内径为D=mm 8.7588.04083205.105.1=⨯=ηTN t按卷制壳体的进级挡，圆整可取D=800mm 。