化工原理课程设计(换热器的设计)

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化工原理课程设计换热器

化工原理课程设计换热器

化工原理课程设计换热器
换热器设计是化工原理课程设计中一个重要的部分。

下面将为您介绍步骤和注意事项。

一、设计步骤:
1. 确定换热器类型:根据工艺要求及介质性质,选择适合的换热器类型,如管壳式、板式、螺旋板式等。

2. 估算传热系数:根据换热器类型、流体类型、流量、温度等因素,估算出传热系数。

3. 计算传热面积:根据所需传热量和传热系数,计算指定温度下需求的传热面积。

4. 选择换热器管径及壳体规格:根据所需传热面积和换热器类型,选择合适的换热器管径及壳体规格。

5. 设计热损失:根据换热器使用环境,计算换热器热损失量,以确保能量转化的高效。

6. 设计流路:结合工艺流程及介质性质,确定换热器内部介质的流路和流速,
以确保传热效率。

二、注意事项:
1. 选用合适的换热器类型,以确保传热效率和占用空间的合理性。

2. 估算传热系数要考虑介质性质、流量、温度等因素,更加科学地估算传热系数。

3. 所需传热面积要根据实际需要,同时结合换热器的大小、材质等因素做出合理的选择。

4. 选择换热器管径及壳体规格要遵循一定的社会标准及安全规范,以确保换热器使用的稳定性和安全性。

5. 设计热损失要考虑换热器使用环境,以确保能量转化的高效。

同时,必须符合国家有关规定。

化工原理课程设计换热器

化工原理课程设计换热器

化工原理课程设计换热器换热器是化工生产中常用的一种设备,其作用是将热量从一个介质传递到另一个介质,以实现物料加热或冷却的目的。

在化工原理课程设计中,学生需要深入了解换热器的工作原理、设计计算方法以及实际应用,以便将理论知识与实际工程实践相结合。

首先,换热器的工作原理是基于热量传递的原理。

当两种介质温度不同时,热量会从温度较高的介质传递到温度较低的介质,直至两者达到热平衡。

换热器通过设计合理的传热面积和传热系数,以及确定良好的介质流动方式,来实现高效的换热效果。

其次,设计换热器需要考虑多方面的因素。

首先是确定换热器的类型,包括管壳式换热器、板式换热器、螺旋板式换热器等,根据介质性质、温度压力要求、换热效率等因素进行选择。

其次是确定换热器的传热面积和传热系数,这需要根据介质流动性质、传热过程中的温度差、介质流速等因素进行计算。

最后是确定换热器的实际应用场景,包括换热器的安装位置、管道连接方式、维护保养等方面的考虑。

在化工原理课程设计中,学生需要通过理论学习和实际案例分析,掌握换热器的设计计算方法。

这包括传热面积的计算、传热系数的确定、换热器的选型和性能评价等内容。

通过实际案例的分析,学生可以更好地理解换热器设计的关键技术和实际应用中的问题,提高自己的工程设计能力。

除了理论知识的学习,化工原理课程设计还需要学生进行实际操作和实验。

通过实验,学生可以了解不同类型换热器的工作原理,观察不同工况下的换热效果,掌握换热器的实际操作技能。

这对于学生将来从事化工工程实践具有重要的指导意义。

总的来说,化工原理课程设计中的换热器设计是一个重要的环节,它涉及到理论知识与实际工程实践的结合,需要学生具备扎实的理论基础和实际操作能力。

通过深入学习换热器的工作原理、设计计算方法以及实际应用,学生可以更好地理解化工原理课程的重要性,提高自己的专业能力,为将来的工程实践打下坚实的基础。

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。

化工原理课程设计换热器

化工原理课程设计换热器

化工原理课程设计换热器本文主要介绍化工原理课程设计中涉及到的换热器的相关知识和设计思路。

换热器是化工工业中常用的设备之一,其主要功能是通过传导、对流和辐射的方式实现热量的传递,从而将一个流体的热量传递给另一个流体。

因此,在化工原理课程设计中涉及到换热器的设计,既需要考虑流体的物理性质,也需要考虑热力学参数的影响。

换热器的类型繁多,按照传热方式的不同可分为对流式换热器和辐射式换热器。

常用的对流式换热器包括管壳式换热器、板式换热器和螺旋式换热器等。

在换热器的设计中,需要首先确定换热器所要实现的传热方式和工作条件,如流体流速、进出口温度和压力等。

接下来需要考虑的问题是如何选择合适的材料以满足流体的物理性质和热力学参数的要求。

在化工原理课程设计中,换热器的设计重点之一是热力学计算。

为了实现对流体的热量传递,需要考虑流体的传热系数。

传热系数与流体的物理性质密切相关,包括流体的密度、比热、粘度和导热系数等。

通过对这些参数的测量和分析,可以计算出传热系数,并进而确定换热器的传热效率。

另外,在化工原理课程设计中,换热器的设计还需要考虑到换热器的尺寸、材料和结构等方面的问题。

尺寸的设计需要考虑工作流体的容积和流速等因素,以保证换热器的实现效率和安全性。

材料选择需要考虑到流体的化学性质,以避免流体与材料发生反应和腐蚀。

结构设计需要兼顾容易清洗、拆卸和维护的要求,以方便日常运行和维护。

总之,在化工原理课程设计中,换热器的设计是一个系统性的工程,包括物理学、化学和工程学等多个学科领域的综合运用。

只有充分理解流体的物理性质和热力学参数,才能做出合理的设计并实现高效的换热效果。

同时,还需要考虑到实际工程的应用需求,以满足生产的需要和安全的要求。

化工原理课程设计---列管式换热器的设计

化工原理课程设计---列管式换热器的设计

化工原理课程设计---列管式换热器的设计列管式换热器是一种常用的换热器类型,其结构简单、传热效率高、维修方便等优点使其在工业生产中得到广泛应用。

该换热器由多个平行排列的管子组成,热流体和冷流体分别流过管内外,通过管壁传递热量,实现热量交换。

根据不同的流体流动方式,列管式换热器又可分为纵向流式和横向流式两种形式。

其中,横向流式换热器传热效率更高,但结构较为复杂,维修难度较大,因此在实际应用中需要根据具体情况进行选择。

浮头式换热器的特点是管板和壳体之间没有固定连接,只有一个浮头,管束和浮头相连。

浮头可以在壳体内自由移动,以适应管子和壳体的热膨胀。

这种结构适用于温差较大或壳程压力较高的情况。

但是,由于管束和浮头的连接是松散的,因此需要注意防止泄漏。

U型管式换热器:U型管式换热器的管子呈U形,两端分别焊接在管板上,形成一个U型管束。

壳体内的流体从一端进入,从另一端流出,管内的流体也是如此。

这种结构适用于流体腐蚀性较强的情况,因为管子可以很容易地更换。

多管程换热器:多管程换热器是将管束分成多个组,每组管子单独连接到管板上,形成多个管程。

这种结构可以提高传热效率,但也会增加流体阻力。

因此,需要根据具体情况来选择多管程的数量。

总之,列管式换热器是一种广泛应用于化工及酒精生产的换热器。

不同的结构适用于不同的工艺条件,需要根据具体情况来选择合适的换热器。

在使用过程中,需要注意保养和维护,及时清洗和更换损坏的部件,以保证换热器的正常运行。

换热器的一块管板与外壳用法兰连接,另一块管板不与外壳连接,这种结构称为浮头式换热器。

浮头式换热器的优点是管束可以拉出以便清洗,管束的膨胀不受壳体约束,因此在两种介质温差大的情况下,不会因管束与壳体的热膨胀量不同而产生温差应力。

但其缺点是结构复杂,造价高。

填料式换热器的管束一端可以自由膨胀,结构比浮头式简单,造价也较低。

但壳程内介质有外漏的可能,因此不应处理易挥发、易燃、易爆和有毒的介质。

化工原理课程设计——换热器设计

化工原理课程设计——换热器设计

化工原理课程设计——换热器设计本课题研究的目的要紧是针对给定的固定管板式换热器设计要求,通过查阅资料、分析设计条件,以及换热器的传热运算、壁厚设计和强度校核等设计,差不多确定固定管板式换热器的结构。

通过分析固定管板式换热器的设计条件,确定设计步骤。

对固定管板式换热器筒体、封头、管板等部件的材料选择、壁厚运算和强度校核。

对固定管板式换热器前端管箱、后端管箱、传热管和管板等结构进行设计,对换热器进行开孔补强校核。

绘制符合设计要求的固定管板式换热器的图纸,给出相关的技术要求;在固定管板换热器的结构设计过程中,要参考相关的标准进行设计,比如GB-150、GB151……,使设计能够符合相关标准。

同时要是设计的结构满足生产的需要,达到安全生产的要求。

通过设计过程达到熟悉了解换热器各部分结构特点及工作原理的目的。

关键词:换热器;固定管板;设计;强度名目摘要 ....................................................... 错误!未定义书签。

1绪论 (1)1.2固定管板换热器介绍 (2)1.3本课题的研究目的和意义 (3)1.4换热器的进展历史 (4)2产品冷却器结构设计的总体运算 (6)2.1 产品冷却器设计条件 (6)2.2前端管箱运算 (8)2.2.1前端管箱筒体运算 (8)2.2.2前端管箱封头运算 (10)2.3后端管箱运算 (11)2.3.1后端管箱筒体运算 (11)2.3.2后端管箱封头运算 (12)2.4壳程圆筒运算 (13)3各部分强度校核 (15)3.1开孔补强运算 (15)3.2壳程圆筒校核 (18)3.3管箱圆筒校核 (19)4换热管及法兰的设计 (20)4.1换热管设计 (20)4.2管板设计 (21)4.3管箱法兰设计 (22)4.4壳体法兰设计 (25)4.5各项系数运算 (27)5 产品冷却器制造过程简介 (34)5.1 总则 (34)5.2零部件的制造 (34)结论 (43)参考文献: (44)致谢 (44)1绪论1.1换热器的作用及分类在工业生产中,换热设备的要紧作用是使热量由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。

化工原理课程设计模板-换热器

化工原理课程设计模板-换热器

化工原理课程设计模板-换热器1. 引言换热器是化工过程中常用的设备之一,其主要功能是在流体之间进行热量传递,以实现温度控制、能量回收等目的。

本文将介绍化工原理课程设计中换热器的设计过程和要点。

2. 设计目标在进行换热器设计之前,首先要确定设计的目标。

设计目标包括但不限于以下几点:•确定需要传热的流体的进口温度和出口温度;•确定传热后流体的温度变化范围;•确定换热器的热传导面积;•确定换热器的传热系数。

3. 设计步骤换热器的设计过程可以分为以下几个步骤:3.1 确定流体的性质参数在设计换热器之前,需要明确流体的性质参数,包括流体的密度、比热容以及传热系数等。

这些参数可以通过实验测定或者查阅相关文献获得。

3.2 计算流体的传热量根据热传导定律,可以计算流体的传热量。

传热量的计算公式如下:Q = m * c * ΔT其中,Q表示传热量,m表示流体的质量,c表示流体的比热容,ΔT表示流体的温度变化。

3.3 确定换热器的传热面积根据热传导定律,可以计算换热器的传热面积。

传热面积的计算公式如下:A = Q / (U * ΔTlm)其中,A表示传热面积,U表示换热器的传热系数,ΔTlm表示对数平均温差。

3.4 选择换热器的类型和结构根据设计要求和实际情况,选择合适的换热器类型和结构。

常见的换热器类型包括管壳式换热器、板式换热器等。

3.5 进行换热器的细节设计在确定了换热器的类型和结构之后,进行换热器的细节设计,包括管道的布置、流体的流动方式以及换热器的材料选择等。

3.6 进行换热器的性能评价完成换热器的设计之后,进行性能评价,验证设计结果是否满足设计目标。

性能评价主要包括换热器的传热效率、压降以及经济性等方面。

4. 实例分析下面通过一个实例来说明换热器的设计过程。

实例:管壳式换热器假设需要设计一个管壳式换热器,用于将流体A的温度从40℃降至20℃,同时将流体B的温度从70℃升至90℃。

根据设计要求,我们可以计算出流体A和流体B的传热量,然后根据对数平均温差计算出传热面积,从而确定换热器的尺寸。

化工原理课程设计 换热器

化工原理课程设计 换热器

一、设计任务书二、确定设计方案2.1 选择换热器的类型本设计中空气压缩机的后冷却器选用带有折流挡板的固定管板式换热器,这种换热器适用于下列情况:①温差不大;②温差较大但是壳程压力较小;③壳程不易结构或能化学清洗。

本次设计条件满足第②种情况。

另外,固定管板式换热器具有单位体积传热面积大,结构紧凑、坚固,传热效果好,而且能用多种材料制造,适用性较强,操作弹性大,结构简单,造价低廉,且适用于高温、高压的大型装置中。

采用折流挡板,可使作为冷却剂的水容易形成湍流,可以提高对流表面传热系数,提高传热效率。

本设计中的固定管板式换热器采用的材料为钢管(20R钢)。

2.2 流动方向及流速的确定本冷却器的管程走压缩后的热空气,壳程走冷却水。

热空气和冷却水逆向流动换热。

根据的原则有:(1)因为热空气的操作压力达到1.1Mpa,而冷却水的操作压力取0.3Mpa,如果热空气走管内可以避免壳体受压,可节省壳程金属消耗量;(2)对于刚性结构的换热器,若两流体的的温度差较大,对流传热系数较大者宜走管间,因壁面温度与对流表面传热系数大的流体温度相近,可以减少热应力,防止把管子压弯或把管子从管板处拉脱。

(3)热空气走管内,可以提高热空气流速增大其对流传热系数,因为管内截面积通常比管间小,而且管束易于采用多管程以增大流速。

查阅《化工原理(上)》P201表4-9 可得到,热空气的流速范围为5~30 m·s-1;冷却水的流速范围为0.2~1.5 m·s-1。

本设计中,假设热空气的流速为8 m·s-1,然后进行计算校核。

2.3 安装方式冷却器是小型冷却器,采用卧式较适宜。

三、设计条件及主要物性参数3.1设计条件由设计任务书可得设计条件如下表:体积流量进口温度出口温度操作压力设计压力注:要求设计的冷却器在规定压力下操作安全,必须使设计压力比最大操作压力略大,本设计的设计压力比最大操作压力大0.1MPa 。

3.2确定主要物性数据3.2.1定性温度的确定可取流体进出口温度的平均值。

化工原理设计(换热器设计)

化工原理设计(换热器设计)

广东石油化工学院化工原理课程设计说明书题目:柴油预热原油的管壳式换热器学生班级:学生姓名:学生学号: 18指导教师:李燕化学化工学院年月日化工原理课程设计任务书一、设计题目:列管式换热器设计二、设计任务及操作条件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,要求两侧的阻力损失均不超过0.5×105Pa。

试选用一台适当型号的列管式换热器。

(x:学号)三、设计要求提交设计结果,完成设计说明书。

设计说明书包括:封面、目录、设计任务书、设计计算书、设计结果汇总表、参考文献及设计自评表、换热器装配图等。

(设计说明书及图纸均须手工完成)四、定性温度下流体物性数据物料温度℃质量流量kg/h比热kJ/kg.℃密度kg/m3导热系数W/m.℃粘度Pa.s 入口出口柴油175 T2 34220 2.48 715 0.133 0.64×10-3原油70 110 44330 2.20 815 0.128 3.0×10-3 推荐总K=45~280 W/m.℃注:若采用错流或折流流程,其平均传热温度差校正系数应大于0.8五、参考书目:1、姚玉英 . 化工原理 ,上册,1版.天津:天津大学出版社,19992、柴诚敬.化工原理课程设计. 1版.天津:天津大学出版社,19943、匡国柱.化工单元过程及设备课程设计. 1版.北京:化学工业出版社,20024、李功祥.常用化工单元设备设计.1版.广州:华南理工大学出版社,2003目录1.设计任务书 (1)2.概述 (2)3.设计条件及物性参数表 (2)4.方案设计和拟定 (3)5.设计计算 (6)6.热量核算 (11)7.参考文献 (16)8.心得体会 (17)1.设计任务书1.1设计题目用柴油预热原油的管壳式换热器1.2设计任务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。

换热器化工原理课程设计

换热器化工原理课程设计

换热器化工原理课程设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握换热器的基本原理、类型及计算方法,能够运用化工原理分析解决实际工程问题。

通过本课程的学习,学生应达到以下目标:1.知识目标:(1)理解换热器的基本概念及其在化工工艺中的应用;(2)掌握换热器的传热原理,包括对流传热、热传导和热辐射;(3)熟悉不同类型的换热器结构及其特点;(4)学会换热器面积计算、热负荷计算和效率评价。

2.技能目标:(1)能够运用换热器的基本原理分析实际工程问题;(2)熟练运用相关软件进行换热器设计和模拟;(3)具备换热器操作和维护的基本技能。

3.情感态度价值观目标:(1)培养学生的工程意识,提高解决实际问题的能力;(2)培养学生对化工行业的兴趣,树立正确的职业观;(3)培养学生团队协作、创新思维和持续学习的意识。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括换热器的基本原理、类型、计算方法和实际应用。

具体安排如下:1.换热器的基本原理:介绍换热器的工作原理,对流传热、热传导和热辐射的基本概念。

2.换热器的类型:讲解不同类型的换热器,如平板式换热器、壳管式换热器、空气冷却器等,及其特点和应用。

3.换热器计算方法:教授换热器面积计算、热负荷计算和效率评价的方法。

4.换热器实际应用:分析换热器在化工工艺中的应用案例,讲解换热器操作和维护的基本知识。

三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法,如讲授法、案例分析法、实验法等。

1.讲授法:通过讲解换热器的基本原理、类型和计算方法,使学生掌握相关理论知识。

2.案例分析法:分析实际工程中的换热器应用案例,提高学生解决实际问题的能力。

3.实验法:学生进行换热器实验,培养学生的动手能力和实验技能。

四、教学资源为了支持本课程的教学,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、科学的理论知识。

2.参考书:提供相关的化工原理、热力学等参考书籍,丰富学生的知识体系。

化工原理课程设计__换热器

化工原理课程设计__换热器

化⼯原理课程设计__换热器⼀、设计任务书⼆、确定设计⽅案2.1 选择换热器的类型本设计中空⽓压缩机的后冷却器选⽤带有折流挡板的固定管板式换热器,这种换热器适⽤于下列情况:①温差不⼤;②温差较⼤但是壳程压⼒较⼩;③壳程不易结构或能化学清洗。

本次设计条件满⾜第②种情况。

另外,固定管板式换热器具有单位体积传热⾯积⼤,结构紧凑、坚固,传热效果好,⽽且能⽤多种材料制造,适⽤性较强,操作弹性⼤,结构简单,造价低廉,且适⽤于⾼温、⾼压的⼤型装置中。

采⽤折流挡板,可使作为冷却剂的⽔容易形成湍流,可以提⾼对流表⾯传热系数,提⾼传热效率。

本设计中的固定管板式换热器采⽤的材料为钢管(20R 钢)。

2.2 流动⽅向及流速的确定本冷却器的管程⾛压缩后的热空⽓,壳程⾛冷却⽔。

热空⽓和冷却⽔逆向流动换热。

根据的原则有:(1)因为热空⽓的操作压⼒达到1.1Mpa ,⽽冷却⽔的操作压⼒取0.3Mpa ,如果热空⽓⾛管内可以避免壳体受压,可节省壳程⾦属消耗量;(2)对于刚性结构的换热器,若两流体的的温度差较⼤,对流传热系数较⼤者宜⾛管间,因壁⾯温度与对流表⾯传热系数⼤的流体温度相近,可以减少热应⼒,防⽌把管⼦压弯或把管⼦从管板处拉脱。

(3)热空⽓⾛管内,可以提⾼热空⽓流速增⼤其对流传热系数,因为管内截⾯积通常⽐管间⼩,⽽且管束易于采⽤多管程以增⼤流速。

查阅《化⼯原理(上)》P201表4-9 可得到,热空⽓的流速范围为5~30 m ·s -1;冷却⽔的流速范围为0.2~1.5 m ·s -1。

本设计中,假设热空⽓的流速为8 m ·s -1,然后进⾏计算校核。

2.3 安装⽅式冷却器是⼩型冷却器,采⽤卧式较适宜。

空⽓⽔⽔空⽓三、设计条件及主要物性参数3.1设计条件注:要求设计的冷却器在规定压⼒下操作安全,必须使设计压⼒⽐最⼤操作压⼒略⼤,本设计的设计压⼒⽐最⼤操作压⼒⼤0.1MPa 。

3.2确定主要物性数据3.2.1定性温度的确定可取流体进出⼝温度的平均值。

化工原理课程设计换热器《化工原理课程设计》报告换热器的设计

化工原理课程设计换热器《化工原理课程设计》报告换热器的设计

化工原理课程设计换热器《化工原理课程设计》报告换热器的设计《化工原理课程设计》报告换热器的设计目录概述1.1.换热器设计任务书 - 4 -1.2换热器的结构形式 - 7 -2.蛇管式换热器 - 7 -3.套管式换热器 - 7 -1.3换热器材质的选择 - 8 -1.4管板式换热器的优点 - 9 -1.5列管式换热器的结构 -10 -1.6管板式换热器的类型及工作原理 -11 -1.7确定设计方案 -12 -2.1设计参数 -12 -2.2计算总传热系数 -13 -2.3工艺结构尺寸 -14 -2.4换热器核算 -15 -2.4.1.热流量核算 -16 -2.4.2.壁温计算 -18 -2.4.3.换热器内流体的流动阻力-19 -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。

35%~40%。

随着我国工业的不断发展,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益加强。

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。

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。

换热器按用途不同可分为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器、再沸器、深冷器、过热器等。

换热器按传热方式的不同可分为:混合式、蓄热式和间壁式。

其中间壁式换热器应用最广泛,按照传热面的形状和结构特点又可分为管壳式换热器、板面式换热器和扩展表面式换热器(板翅式、管翅式等),如表2-1所示。

表2-1 传热器的结构分类类型特点间壁式管壳式列管式固定管板式刚性结构用于管壳温差较小的情况(一般≤50℃),管间不能清洗带膨胀节有一定的温度补偿能力,壳程只能承受低压力浮头式管内外均能承受高压,可用于高温高压场合 U型管式管内外均能承受高压,管内清洗及检修困难填料函式外填料函管间容易泄漏,不宜处理易挥发、易爆炸及压力较高的介质内填料函密封性能差,只能用于压差较小的场合釜式壳体上部有个蒸发空间用于再沸、蒸煮双套管式结构比较复杂,主要用于高温高压场合和固定床反应器中套管式能逆流操作,用于传热面较小的冷却器、冷凝器或预热器螺旋管式沉浸式用于管内流体的冷却、冷凝或管外流体的加热喷淋式只用于管内流体的冷却或冷凝板面式板式拆洗方便,传热面能调整,主要用于粘性较大的液体间换热螺旋板式可进行严格的逆流操作,有自洁的作用,可用作回收低温热能平板式结构紧凑,拆洗方便,通道较小、易堵,要求流体干净板壳式板束类似于管束,可抽出清洗检修,压力不能太高混合式适用于允许换热流体之间直接接触蓄热式换热过程分阶段交替进行,适用于从高温炉气中回收热能的场合完善的换热器在设计或选型时应满足以下各项基本要求。

化工原理课程设计——换热器的设计

化工原理课程设计——换热器的设计

化工原理课程设计——换热器的设计1000字
该课程设计的目标是设计一个换热器,用于从一种热流体中传递热量到另一种热流体。

设计过程中需要考虑到热传递的效率和换热器的成本。

设计要求:
1.设定两种热流体的流量和进出口温度。

2.根据流量和温差计算出所需的传热量。

3.选择一种合适的换热器类型并计算出尺寸和效率。

4.根据选择的换热器类型确定换热管的材料,并计算出所需的管道长度。

5.确定换热器外壳材料和绝缘材料,并计算出所需的壁厚度。

在设计过程中,需要进行以下计算:
1.计算热传递量:
热传递量 = 流量 x 热容 x 温差
流量:两种热流体的流量
热容:热流体的比热容
温差:两种热流体的进出口温度差
2.选择换热器类型:
常见的换热器类型包括:管式热交换器、板式热交换器和壳管式热交换器。

在选择时需要考虑到传热效率、材料成本以及维护难度等因素。

3.计算换热管尺寸:
换热管的长度和直径需要根据流量和传热效率来计算,同时需要考虑到管壁的热传递系数和管壁的厚度。

4.确定换热器外壳材料和绝缘材料:
外壳的材料需要考虑到其耐腐蚀性和强度,同时需要计算出所需的壁厚度。

绝缘材料需要选用热传导系数较小的材料,以提高传热效率。

5.总体设计方案:
根据上述计算和选择,得到符合要求的换热器总体设计方案,并进行设计图纸和工艺流程图的绘制。

结论:
在设计过程中,需要考虑到换热器的热传递效率、成本、材料选用和维护难度等因素,从而得出符合要求的总体设计方案。

化工原理课程设计——换热器的设计

化工原理课程设计——换热器的设计

中南大学《化工原理》课程设计说明书题目:煤油冷却器的设计学院: 化学化工学院班级:化工0802学号: 1505080802姓名: ******指导教师:邱运仁时间: 2010年9月目录§一。

任务书 (2)1。

1.题目1.2.任务及操作条件1。

3.列管式换热器的选择与核算§二.概述………………………………………………………………………………………………….。

-3-2。

1.换热器概述2.2。

固定管板式换热器2.3。

设计背景及设计要求§三。

热量设计 (5)3.1.初选换热器的类型3。

2。

管程安排(流动空间的选择)及流速确定3。

3.确定物性数据3。

4。

计算总传热系数3。

5.计算传热面积§四。

机械结构设计 (9)4。

1。

管径和管内流速4。

2.管程数和传热管数4。

3.平均传热温差校正及壳程数4。

4.壳程内径及换热管选型汇总4。

4。

折流板4。

6.接管4。

7.壁厚的确定、封头4.8。

管板4。

9.换热管4。

10。

分程隔板4。

11拉杆4。

12.换热管与管板的连接4.13.防冲板或导流筒的选择、鞍式支座的示意图(BI型)4。

14。

膨胀节的设定讨论§五.换热器核算 (21)5.1。

热量核算5.2.压力降核算§六。

管束振动.................................................................................................。

(25)6.1。

换热器的振动6。

2。

流体诱发换热器管束振动机理6.3.换热器管束振动的计算6。

4.振动的防止与有效利用§七。

设计结果表汇................................................................................................。

(28)§八.参考文献.........................................................................................................。

化工原理课程设计换热器

化工原理课程设计换热器

化工原理课程设计换热器
本文设计一个换热器,实现化工过程中的能量传递。

换热器是一种常见的设备,用于将热量从一个介质传递到另一个介质。

首先,我们确定了换热器的工作原理和基本要求。

换热器采用了壳程和管程的设计,分别由外壳和管束组成。

热量通过管道中的热媒体流经管程,然后从外壳中的流体中吸收或释放热量。

接下来,我们选择了适用于该化工过程的换热介质。

在这个设计中,我们选择了水作为热媒体,因为水具有良好的热传导性能和可用性。

基于化工过程的热量需求,我们确定了换热器的热负荷。

热负荷是指单位时间内所需传递的热量。

我们计算了化工过程中的热负荷,并据此确定了设计换热器所需的换热面积。

为了提高换热效率,我们设计了合理的流体流动方式。

流体在外壳和管道中的流动方式可以影响换热器的传热性能。

我们通过合理设计管程和外壳的结构,以及选择合适的流道形式,来确保流体在换热器中的流动均匀且高效。

此外,我们还考虑了换热器的传热方式。

换热器可以通过对流、传导和辐射等方式进行传热。

根据化工过程的要求,我们选择了对流传热作为主要的传热方式。

最后,我们综合考虑了换热器的选材、工艺要求和安全性能。

我们选择了具有良好耐腐蚀性和导热性能的材料,并按照化工
过程的要求进行工艺设计。

在设计过程中,我们还充分考虑了换热器的安全性能,包括压力、温度和材料的选择等因素。

综上所述,本文设计了一个换热器,包括工作原理、基本要求、换热介质、热负荷、流体流动方式、传热方式、材料选材和安全性能等内容。

该设计旨在满足化工过程中的能量传递需求,并提高传热效率和安全性能。

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
缺陷: 1)在管子旳U型处易冲蚀,应控制管内流速; 2)管程不合用于结垢较重旳场合;
可用旳场合:
1)管程走清洁流体;
2)管程压力尤其高;
3)管壳程金属温差很大,固定管板换热器连设置膨胀节都无法 满足要求旳场合.
2、流动空间旳选择
3、流速旳拟定
4、流动方式旳选择
除逆流和并流之外,在列管式换热器中冷、 热流体还能够作多种多管程多壳程旳复杂 流动。当流量一定时,管程或壳程越多, 表面传热系数越大,对传热过程越有利。 但是,采用多管程或多壳程必造成流体阻 力损失,即输送流体旳动力费用增长。所 以,在决定换热器旳程数时,需权衡传热 和流体输送两方面旳损失。
5、流体出口温度旳拟定
若换热器中冷、热流体旳温度都由工艺条件所要求,则不存在 拟定流体两端温度旳问题。若其中一流体仅已知进口温度,则 出口温度应由设计者来拟定。例如用冷水冷却一热流体,冷水 旳进口温度可根据本地旳气温条件作出估计,而其出口温度则 可根据经济核实来拟定:为了节省冷水量,可使出口温度提升 某些,但是传热面积就需要增长;为了减小传热面积,则需要 增长冷水量。两者是相互矛盾旳。一般来说,水源丰富旳地域 选用较小旳温差,缺水地域选用较大旳温差。但是,工业冷却 用水旳出口温度一般不宜高于45℃,因为工业用水中所含旳部 分盐类(如CaCO3、CaSO4、 MgCO3和MgSO4等)旳溶解度 随温度升高而减小,如出口温度过高,盐类析出,将形成传热 性能很差旳污垢,而使传热过程恶化。假如是用加热介质加热 冷流体,可按一样旳原则选择加热介质旳出口温度。
取管长应根据出厂旳钢管长度合理截用。 我国生产系列原则中管长有1.5m,2m, 3m,4.5m,6m和9m六种,其中以3m和 6m更为普遍。同步,管子旳长度又应与管 径相适应,一般管长与管径之比,即L/D约 为4~6

化工原理课程设计 换热器的设计

化工原理课程设计 换热器的设计

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。

为了完成年产 2.8万吨酒精的生产任务,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。

塔顶酒精蒸汽经过全凝器,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25。

C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;压降;列管式换热器;离心泵。

目录第一章换热器的设计..............................................1.1概述 .............................................................1.1.1流程方案的确定..............................................1.1.2 加热介质、冷却介质的选择 ...................................1.1.3 换热器类型的选择 ...........................................1.1.4 流体流动空间的选择 .........................................1.1.5 流体流速的确定 .............................................1.1.6换热器材质的选择............................................1.1.7换热器壁厚的确定............................................1.2.固定管板式换热器的结构...........................................1.2.1管程结构....................................................1.2.2壳程结构....................................................1.3 列管换热器的设计计算.............................................1.3.1 换热器的设计步骤 ...........................................1.3.2 计算所涉及的主要公式 ....................................... 第二章设计的工艺计算 ............................................2.1 全塔物料恒算.....................................................2.2 原料预热器的设计和计算...........................................2.2.1 确定设计方案 ...............................................2.2.2 根据定性温度确定物性参数 ...................................2.2.3换热器的选择................................................2.3塔顶全凝器的设计和计算 ...........................................2.3.1确定设计方案................................................2.3.2 根据定性温度确定物性参数 ...................................2.2.3 换热器的选择 ...............................................2.4 塔顶冷却器的设计.................................................2.4.1 确定设计方案 ...............................................2.4.2 根据定性温度确定物性参数 ...................................2.4.3 换热器的选择 ...............................................2.5 塔底冷却器的设计.................................................2.5.1 确定设计方案 ...............................................2.5.2 根据定性温度确定物性参数 ...................................2.5.3 换热器的选择 ...............................................2.6 再沸器的设计.....................................................2.6.1 确定设计方案 ...............................................2.6.2 根据定性温度确定物性参数 ...................................2.6.3再沸器的工艺计算............................................ 第三章附录 .....................................................................................................................................符号说明............................................................. 第四章设计感想..................................................................................................................... 参考文献............................................................第一章换热器的设计1.1概述工业生产过程,两种物料之间的热交换一般是通过热交换器完成的,所以换热器的设计就显的尤为重要。

化工原理课程设计换热器设计

化工原理课程设计换热器设计

化工原理课程设计设计任务:换热器班级:13级化学工程与工艺(3)班姓名:魏苗苗学号:1320103090目录化工原理课程设计任务书 (2)设计概述 (3)试算并初选换热器规格 (6)1。

流体流动途径的确定 (6)2. 物性参数及其选型 (6)3。

计算热负荷及冷却水流量 (7)4. 计算两流体的平均温度差 (7)5。

初选换热器的规格 (7)工艺计算 (10)1. 核算总传热系数 (10)2. 核算压强降 (13)设计结果一览表 (16)经验公式 (16)设备及工艺流程图 (17)设计评述 (17)参考文献 (18)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、苯:入口温度80℃,出口温度40℃。

2、冷却介质:循环水,入口温度32。

5℃。

3、允许压强降:不大于50kPa 。

4、每年按300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: 109000吨/年苯五、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。

六、附表:1。

设计概述 1。

1热量传递 出口温度 40。

5℃壳体内部空间利用率 70%选定管程流速u (m/s ) 1壳程流体进出口接管流体流速u1(m/s ) 1的概念与意义1。

1。

1热量传递的概念热量传递是指由于温度差引起的能量转移,简称传热.由热力学第二定律可知,在自然界中凡是有温差存在时,热就必然从高温处传递到低温处,因此传热是自然界和工程技术领域中极普遍的一种传递现象。

1.1.2化学工业与热传递的关系化学工业与传热的关系密切.这是因为化工生产中的很多过程和单元操作,多需要进行加热和冷却,例如: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。

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目录一、设计题目及原始数据(任务书) (3)二、设计要求 (3)三、列管式换热器形式及特点的简述 (3)四、论述列管式换热器形式的选择及流体流动空间的选择 (8)五、换热过程中的有关计算(热负荷、壳层数、总传热系数、传热面积、压强降等等) (10)①物性数据的确定 (14)②总传热系数的计算 (14)③传热面积的计算 (16)④工艺结构尺寸的计算 (16)⑤换热器的核算 (18)六、设计结果概要表(主要设备尺寸、衡算结果等等) (22)七、主体设备计算及其说明 (22)八、主体设备装置图的绘制 (33)九、课程设计的收获及感想 (33)十、附表及设计过程中主要符号说明 (37)十一、参考文献 (40)一、设计题目及原始数据(任务书)1、生产能力:17×104吨/年煤油2、设备形式:列管式换热器3、设计条件:煤油:入口温度140o C,出口温度40 o C冷却介质:自来水,入口温度30o C,出口温度40 o C允许压强降:不大于105Pa每年按330天计,每天24小时连续运行二、设计要求1、选择适宜的列管式换热器并进行核算2、要进行工艺计算3、要进行主体设备的设计(主要设备尺寸、横算结果等)4、编写设计任务书5、进行设备结构图的绘制(用420*594图纸绘制装置图一张:一主视图,一俯视图。

一剖面图,两个局部放大图。

设备技术要求、主要参数、接管表、部件明细表、标题栏。

)三、列环式换热器形式及特点的简述换热器概述换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备,以实现不同温度流体间的热能传递,又称热交换器。

换热器是实现化工生产过程中热量交换和传递不可缺少的设备。

在换热器中,至少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的流体参加换热,但它的基本原理与前一种情形并无本质上的区别。

在化工、石油、动力、制冷、食品等行业中广泛使用各种换热器,且它们是上述这些行业的通用设备,占有十分重要的地位。

随着我国工业的不断发展,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益加强。

换热器的设计制造结构改进以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。

换热器按照换热介质不同可分为水-水换热器和汽-水患热器;按照工作原理不同可分为间壁式、直接接触式、蓄热式和热管式换热器。

1.表面式换热器又称间壁式换热器。

是指通过传热表面间接加热的换热器。

由于表面式换热器冷热流体传热时被固体壁面所隔开,热流体和冷流体通过壁面进行热量传递,所以与直接接触式换热器相比,换热效率较低,常用在两种流体不容渗混的场合。

主要有管式、容积式、板式、螺旋板式等形式。

2.管式换热器是指由圆筒形壳体和装配在壳体内的带有管板的管束所组成的管式换热器。

结构简单、造价低、流通截面较宽、易于清洗水垢;但传热系数低、占地面积大。

管壳式换热器有固定管板式汽-水换热器、带膨胀节管壳式汽-水换热器、浮头式汽-水换热器、u彩管壳式汽-水换热器、波节型管壳式汽-水换热器、分段式水-水换热器等儿种类型。

3.套管式换热器是指由管子制成管套管等构件组成的管式换热器。

4.板式换热器是指不同温度的流体交错在多层紧密排列的薄壁金属板间流动换热的表面式换热器。

主要由传热板片、固定盖板、活动盖板、定位螺栓及压紧螺栓组成,板片之间用垫片进行密封。

由于板片表面的特殊结构,能使流体在低流速下发生强烈湍动,从而强化了传热过程。

板式换热器结构紧凑,拆洗方便,传热系数高,适应性大,节省材料,但板片间流通截面狭窄,易形成水垢和沉积物,造成堵塞,密封垫片耐热性差时易渗漏。

此种换热器常用于供暖系统。

板式换热器计算时应考虑换热便面污垢的影响,传热系数计算时应考虑污垢修正系数。

其中列管式换热器的应用已经有很悠久的历史。

现在,它作为一种传统的标准换热设备在很多工业部门中大量使用,尤其在化工、石油、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。

同时,管板式换热器已成为高效、近臭的换热设备,大龄的应用于工业中。

列管式换热器的资料较为完善,已有系列化标准。

列管式换热器有三种类型,分别为固定管板式换热器、浮头式换热器、U形管式换热器和填料函式换热器。

1.固定管板式:固定管板式换热器主要有外壳、管板、管束、封头压盖等部件组成。

固定管板式换热器的结构特点是在壳体中设置有管束,管束两端用焊接或胀接的方法将管子固定在管板上,两端管板直接和壳体焊接在一起,壳程的进出口管直接焊在壳体上,管板外圆周和封头法兰用螺栓紧固,管程的进出口管直接和封头焊在一起,管束内根据换热管的长度设置了若干块折流板。

这种换热器管程可以用隔板分成任何程数。

固定管板式换热器结构简单,制造成本低,管程清洗方便,管程可以分成多程,壳程也可以分成双程,规格范围广,故在工程上广泛应用。

壳程清洗困难,对于较脏或有腐蚀性的介质不宜采用。

当膨胀之差较大时,可在壳体上设置膨胀节,以减少因管、壳程温差而产生的热应力。

图1 固定管板式换热器固定管板式换热器的特点是:旁路渗流较小;造价低;无内漏。

在相同的壳体直径内,排管较多,比较紧凑;壳侧层清洗困难,加上膨胀节的方法不能照到管子的相对移动。

比较适合温差不大或温差大而壳层压力不高的场合。

固定管板式换热器的缺点是,壳体和管壁的温差较大,易产生温差力,壳程无法清洗,管子腐蚀后连同壳体报废,设备寿命较低,不适用于壳程易结垢场合。

2.浮头式换热器:其两端管板只有一端与壳体完全固定,另一端课相对于壳体作某些移动,该端称之为浮头。

此种换热器的管束不受壳体的约束,壳体与管束之间不会因为膨胀量的不同而产生热应力。

而且在清洗和检修时,仅将管束从壳体中抽出即可。

特点:该种换热器结构复杂、笨重,造价比固定管板式要高出约20%,材料的消耗量较大,浮头的端盖在操作中无法检查,所以安装时要特别注意其密封,以免发生内漏,且管束和壳体间隙较大,设计图2. 浮头式换热器时避免短路。

该种换热器比较适合管壳壁间温差较大,或易于腐蚀和易于结垢的场合。

3.U型管式换热器仅有一个管板,管子两端均固定于同一管板上。

这类换热器的特点是:管束可以自由伸缩,不会因为管壳之间的温差而产生热应力,热补偿性能好;管程为双管程,流程较长,流速较高,传热性能好;承压能力强;管束课从壳体内抽出,便于检修和清洗,造价便宜。

但是管内清洗不变,管束中间分布的管子难以更换,管板中心部分布管不紧凑,管子数目不能太多。

仅适用于管壳壁温相差较大,或壳程截止易于结垢而管程介质不易结垢,高温高压腐蚀性强的情形。

图3.U型管式换热器4.填料函式换热器此类换热器的管板也仅有一端与壳体固定,另一端采用填料函密封。

特点为它的管束也可以自由膨胀,所以管壳间不会产生热应力,且管程与壳程都能清洗。

造价较低、加工制造简便,材料消耗较少。

填料密封处于泄露,故壳程压力不能过高,也不宜用于易挥发、易燃、易爆、有毒的场合。

四、论述列管式换热器形式的选择及流体流动空间的选择①换热器形式的选择本次任务中两流体的温度变化:煤油热流体进口温度为140℃,出口温度为40℃;冷却介质水的进口温度为30℃,出口温度为40℃。

该换热器用自来水作冷却介质,受环境影响,进口温度会降低,由此可知该换热器的管壁温度和壳体壁温之差较大,有上一步骤中对换热器形式及特点的陈述,课选用固定管板式换热器。

②流体流动空间的选择在管壳式换热器的计算中,首先要决定何种流体走管程,何种流体走壳程,这需遵循一些一般原则。

㈠宜于通入管内空间的流体不清洁的流体:因为在管内空间得到较高的流速并不困难,而流速高,悬浮物不易沉积,且管内空间便于清洗;体积小的流体:管内空间的流动截面往往要比管外空间的截面要小,流体易于获得理想的流速,而且也便于做成多程流动。

有压力的流体:管子承压能力强,而且还简化了壳体密封要求。

与外界温差大的流体:可以减少热量的逸散。

㈡宜于通入管间的流体当两流体温度相差较大时,α值大的流体走管间,这样可以减少管壁与壳壁间的温度差,因而也减少了管束与壳体间的相对伸长,故温差应力可以降低。

若两流体给热性能相差较大时,α值霄的流体走管间,此时可以用翅片管来平衡传热面两侧的给热条件,使之相互接近。

黏度大的流体,管间的截面和方向都在不断变化,在低雷诺数下,管外给热系数比管内的大。

泄漏后危险大的流体,可以减少泄露机会,以保安全。

根据所查得的资料,不洁净或易于结垢的物料应流经易于清洗的一侧,对于直管一般走管内;温度较高的物料宜走管内一减少热损失,但要求被冷却的流体走壳程、黏度大的走壳程,且循环水易于结垢,所以使水走管程,煤油走壳程。

③流体流速的选取:换热器常用流速的范围如下表表一换热器常用流速的范围由上表可得管内循环水流速范围为1m/s-2m/s,现取管内流速1.0m/s。

④换热管规格的选取换热管规格及排列形式如下表所示表二换热管规格及排列形式选用φ25×2.5碳钢管。

五、过程中的有关计算(热负荷、壳层数、总传热系数、传热面积、压强降等等)列管式换热器的设计计算设计步骤目前,我国已经制订了管壳式换热器系列标准,设计中应尽可能选用系列化的标准产品,这样可简化设计和加工。

但是实际生产条件千变万化,当系列化产品不能满足需要时,仍应根据生产的具体要求而自行设计非系列标准的换热器。

两者的设计计算步骤如下:1.非系列标准换热器的一般设计步骤ⅰ了解换热流体的物理化学性质和腐蚀性能。

ⅱ由热平衡计算传热量的大小,并确定第二种换热流体的用量。

ⅲ决定立体通入的空间。

ⅳ计算流体的定性温度,一确定流体的物性数据。

ⅴ初算有效平均温差。

一般先按照逆流计算,然后再校核。

ⅵ选取管径和管内流速。

ⅶ计算传热系数K值,包括管程对流传热系数和壳程对流传热系数的计算。

由于壳程对流传热系数与壳颈、管束等结构有关,因此一般先假定一个壳程对流传热系数,以计算K值,然后再校核。

ⅷ初估传热面积。

考虑安全系数和初估性质,因而常取实际传热面积是计算值的1.15-1.25倍。

ⅸ择管长L。

ⅹ计算管数N并校核管内流速,确定管程数。

Xi校核对流传热系数及有效平均温差;校核传热面积,应有一定安全系数,否则需要重新设计。

Xii计算流体流动阻力。

如果阻力超过允许范围,需要调整设计,直至满意为止。

2.系列标准换热器选用的设计步骤ⅰ至ⅴ与1相同。

ⅱ选取经验的传热系数K值。

ⅲ计算传热面积。

ⅳ由系列标准选取换热器的基本参数。

ⅴ校核传热系数,包括管程、壳程对流传热系数的计算。

假如核算的K 值与原选择的经验值相差不大,就不再进行校核;如果相差较大,则需重新假设K 值并重复上述ⅱ一下步骤。

ⅵ校核有效平均温差。

ⅶ校核传热面积,使其有一定的安全系数,一般安全系数取1.1-1.25,否则需要重新设计。

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