换热器设计2013
列管换热器的换热面积是如何计算的呢？
列管换热器的换热面积是如何计算的呢？是以内径还是外径为计算基准呢？如25*3的管长度2m 数量300理论计算的换热面积该是多少呢?1. 一般是按外径来计算，不过也有按中径计算的，但没听说过按内径的。
2. 换热器如果是固定管板式换热器，按外径计算的话：换热面积=3.1415926xD（外径）x L(长度)xn(数量)=3.1415926 x0.025x2x300=47.12平方米3. 提醒一点：L长度应该为有效长度，即为两管板间的距离，等于换热管长度减去两端伸出管板高度，再减去两倍管板厚度的长度。
版主说的对，但结论47.12有误。
换热面积=3.1415926xD（外径）x L(长度)x n(数量)=3.1415926x0.025xLx300=23.5 619xL平方米外径单位：m ；长度单位：m------------------------------换热器设计手册P19这个我们通常按外径计算，但是我要提醒楼主的是计算换热面积和传热系数是对应. 我们制作换热器是都是按照外径计算的，还要减去管板与折流板的面化工原理列管换热器设计！求指导多谢2013-01-03 15:08黄141|分类：工程技术科学|浏览101次设计题目：列管式换热器设计二、操作条件及设计任务1、操作条件柴油处理能力：学号1-18号（进料量）10000吨+学号*1000吨／年学号19-37号（进料量）10000吨+学号*500吨／年(注：本处学号为两位数字的序号)操作时间：8000小时／年进出口温度：学号1-18号：原油；入口温度70℃，出口温度110℃；柴油：入口温度175℃，出口温度130℃学号19-37号：原油；入口温度65℃，出口温度100℃；柴油：入口温度170℃，出口温度130两侧压力降都不应超过0.3at厂址：宁波地区。
2、设计任务：（1）选择适宜的列管式换热器：流程的选择、流速的选择、流体阻力的计算。
（2）工艺计算：有效平均温度差、传热系数K、传热面积A。
换热器设计完整版
这类换热器都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。
（3）其他形式换热器
这类换热器是指一些具有特殊结构的换热器一般是为满足工艺特殊要求而设计的，如石墨换热器，聚四氟乙烯换热器和热管式换热器等。
1.2
1.2.1设计参数的确定
压力容器设计参数主要有设计压力，设计温度，厚度，及其附加量，焊接接头系数和许用应力等。
(1)设计压力
为压力容器的设计载荷之一，其值不低于最高工作压力。最高工作压力系指容器顶部在正常工作过程中可能产生的最高表压。设计压力应视内压和外压容器分别取值。
In this design process, including three parts:explanation calculations part,cartography part, translationpart.Explanation computation the part mainly elaborated to various part of components manufacture technological process, the spare part materialselecting, and the heatexchanger equipment development trend, finallyithas carried on the examination and the testforthe heatexchanger manufacture. The calculations part mainly was to the tube body, the shell cover,the tube plate and the tube plate and the heat transfer pipe coupling hasbeencarried on the examination, and hasbeen carried on the hydraulic pressure test and the intensity examination to the tube body and the shell cover. In addition, referringthe related design handbook and the massive literature,ithas completed an assembly drawing andfivedetail drawing plan,andhas carried onwork andtwotranslations.
换热器方案(20130925R-1).doc
换热器方案(20130925R-1)换热器技术方案哈尔滨汽轮机厂辅机工程有限公司二次反射塔式太阳能热发电系统换热器初步技术方案（703所项目）哈尔滨汽轮机厂辅机工程有限公司9月一、方案1（1列蒸汽发生系统+1列再热器）1、设计条件根据提供的相关技术条件，对换热设备的初始热力参数进行了确定。
蒸发系统换热器设计参数如表1所示。
表1设计基本参数预热器蒸汽发生器过热器再热器水/汽进口温度（℃）236315318.65291.5进口压力（bar）11210910815出口温度（℃）315318.65545545流量（t/h）153.2153.2153.2125.67设计压力（barg）12512012025熔盐侧进口温度（℃）344.27486.32565565出口温度（℃）297.6355.86486.32297流量（t/h）921921921167.8设计压力（barg）252525252、设计方案总体说明蒸发系统换热器为单列布置，包含预热器（1台）、蒸发器（1台）、过热器（1台）以及再热器（1台）。
上述换热器均为管壳式，U形管布置。
表2换热器基本结构参数预热器蒸发器过热器再热器管侧壳侧管侧壳侧管侧壳侧管侧壳侧介质水熔盐熔盐水蒸汽熔盐蒸汽熔盐设计压力bar.g1252525120120252525设计温度℃350400500350600600600600换热面积㎡52572021009980换热器型式DHUDKTDEUHairpin设备总长（mm）900081001250013500管子外径/壁厚mm19×219×219×219×2壳体外径mm9501500/230017002000管束重量kg～8300～13800～59400～173600设备净重kg～17500～22000～84500～2350003、储罐设计按照给定的有效熔盐量为18000t，实际设计时由于罐底熔盐不可用，实际熔盐量为22000t。
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换热器设计完整版换热器是一种能够将热量从一个物体传递到另一个物体的装置。
在工业领域中，换热器被广泛应用于加热、冷却和热交换等过程中。
一个有效的换热器设计需要综合考虑多个因素，包括换热效率、压降、材料选择和维护成本等。
下面将详细介绍一个换热器的完整设计过程。
首先，我们需要确定换热器的应用场景和热量传递的要求。
例如，如果我们需要将水从热水器中加热到一定温度然后供暖，那么我们需要考虑的参数包括所需的出水温度、水流量以及所能提供的热源温度等。
基于这些参数，我们可以确定换热器的热量传递面积和传热系数。
热量传递面积可以通过传热方程计算得到，即A=q/(U×ΔTm)，其中A是热量传递面积，q是传热率，U是传热系数，ΔTm是平均温差。
传热系数U 可以根据传热流体的性质和流动方式进行估算。
接下来，我们需要选择合适的换热器类型和结构。
常见的换热器类型包括壳管式换热器、板式换热器和管束式换热器等。
选择哪种类型的换热器取决于应用场景中的要求和限制条件。
例如，壳管式换热器适用于高压和高温的应用，而板式换热器则可以在有限的空间内实现相对较高的传热系数。
在选择换热器类型后，我们需要确定换热器的结构和材料。
结构和材料的选择会影响换热器的性能和耐久性。
例如，对于壳管式换热器，选择合适的壳体和管束材料可以提高其耐腐蚀性和导热性。
此外，还需要考虑材料的成本和可用性等因素。
设计完成后，我们需要进行换热器的安装和调试。
这包括将换热器连接到热源和热负荷，并确保流体流动正常。
在调试过程中，我们还需要根据实际情况进行一些参数的调整，以优化换热器的性能。
最后，换热器的维护和保养也是设计考虑的重要方面。
定期的清洗和检查可以确保换热器的正常工作，并延长其使用寿命。
如果发现换热器存在问题或需要更换部件，应及时采取修复或更换措施。
换热器的设计是一个复杂的过程，需要综合考虑多个因素。
通过合理的设计和选择，可以提高换热器的效率和性能，实现能源的节约和环境的保护。
烟气回收废热换热器设计(环境类)
课程设计课程名称：环境工程原理课程设计设计题目：烟气回收废热换热器的设计学院：环境科学与工程学院专业：再生资源科学与技术年级：2010级学生姓名：杨琴指导教师：马丽萍老师日期：2013年6月24日-7月5日教务处制课 程 设 计 任 务 书环境科学与工程 学院 再生资源科学与技术 专业 2010 级 学生姓名： 杨琴课程设计题目： 烟气回收废热换热器的设计 课程设计主要内容：一、设计任务设计一个列管式换热器，用于回收烟气中余热，完成换热器的工艺设计与计算，有关附属设备的设计和选型，绘制换热系统的工艺流程图和换热器装置图，编写设计说明书。
二、设计条件1、气体混合物成分：近似空气；2. 设计处理量Q ： 100000 Nm 3/h ；3. 热物料(废气)温度 ℃:(1) 换热器入口温度t 1: 400(2) 换热器出口温度t 2:1504. 冷物料(空气)温度 ℃:(1) 换热器入口温度θ1: 55(2) 换热器出口温度θ2: 200～250.(换热器出口温度θ2为参考值)(3) 冷物料流量L: 100000 Nm 3/h.5. 气体特性参数1.35 kJ/(kg•K),(1) 平均比热容cp(2) 给热系数α:0.05kW/(m2•K);6. 操作压力(表)P:0 kPa;7. 其余条件: 自定。
但需简述理由或依据。
8.工作日：每年300天，每天24小时计9.厂址：昆明某地区三、设计内容1.选择换热器类型及流体流程；2.计算换热器的热负荷；3.换热器换热面积及结构尺寸计算；4.传热系数计算及传热面积校核；5.换热器管程、壳程接管尺寸计算；6.附属设备设计或选择，压降核算；7.绘制生产工艺流程图（2号图纸）；8.绘制换热器装置图（1号图纸）；9.对设计过程的评述和有关问题讨论。
设计指导教师（签字）：教学基层组织负责人（签字）：年月日目录摘要 (1)1.总论 (1)2. 技术方案的比选 (2)2.1换热器类型的选择 (2)2.2流体流径的选择 (4)2.3流体流动方式的选择 (5)3.工艺流程的确定 (5)4.主体设备的设计 (6)4.1 换热器结构设计计算 (6)4.1.1出口温度的确定及物料物性参数的选取 (6)4.1.2 换热器换热面积的估算 (7)4.1.3 换热器结构的设计计算 (8)4.2 换热器结构设计的核算 (11)4.2.1核算压强降 (11)4.2.2核算总传热系数 (12)4.2.3核算传热面积和壁温 (14)4.3设备选型 (15)5. 附属设备的选型 (15)5.1流体进出口连接管直径 (15)5.2 拉杆 (16)5.3 防冲板 (16)5.4管箱 (17)5.5浮头法兰和钩圈 (17)5.6壳体法兰 (18)5.7浮头管板 (18)5.7.1管板厚度 (18)5.7.2管板直径 (18)5.7.3管孔 (18)5.8圆筒壳体 (18)6. 设计结果与讨论 (19)6.1设计结果 (19)6.2结果讨论 (19)7.收获体会 (20)8.致谢 (21)9.参考文献 (21)摘要烟气余热回收是指利用换热器从各种烟气中提取一部分热量加以利用，它是节能工作的一个重要方面, 其节能效果显著。
《JBT 7659.4-2013 翅片式换热器》中换热系数是如何计算的
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k= Φ A∆ t
（2）
要算出翅片式换热器的换热系数 k，就要先算出换热量Φ、换热面积 A、换
热温差Δt。
换热量：通常采用空气焓差法与液体制冷剂流量计法分别测量出空气侧换
热量与制冷剂侧换热量，二者平均值为换热器的换热量。在实际测量中，JB/T
7659.4-2013 表 2 中的迎面风速是通过风量测量装置的辅助风机变频调节来实
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《JB/T 7659.4-2013 翅片式换热器》中换 热系数是如何计算的
文 / 合肥汇一能源科技有限公司
摘 要：JB/T 7659.4-2013 中对翅片式换热器的换热系数有要求，本文阐述了 换热系数的计算方法，以及换热系数的意义。 关键词：翅片式换热器 换热系数
0 概述 在空调用翅片式换热器的标准《JB/T 7659.4-2013 氟代烃类制冷装置用辅
传热系数的大小不仅取决于参与传热过程的两种流体的种类，还与过程本 身有关（如冷、热流体流速的大小，有无相变等）。
换热系数可以校核换热器设计是否合理，例如 JB/T 7659.4-2013 表 1 的要 求，其实就是在校核换热器的设计。
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Δt=1℃、传热面积 A=1 ㎡时的热流量的值；本质上，它是表征传热过程强烈程 度的标尺，传热过程越强，传热系数越大，反之则越弱。其实它还表征换热成
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本，在换热量不变时，换热系数越大，则温差与传热面积的乘积越小，而温差 体现传热的容易程度，传热面积一定程度上表示材料的成本。
玻璃窑尾烟气热管换热器的设计
玻璃窑尾烟气热管换热器的设计摘要：玻璃窑是高耗能、低能效的生产行业，虽然目前有些玻璃窑配备了余热锅炉用来进行余热回收，但排烟温度还是较高，存在着余热利用不充分的现象。
本文为某玻璃窑尾烟气设计了一台热管换热器，可以充分利用余热资源，解决腐蚀和堵、积灰等问题，也给相同工况余热利用提供了参考。
关键词：热管;迎风面宽度;透过系数;翅化比;翅化效率;净自由容积;当量直径引言节能减排是国家“十二五”计划的关键任务，是可持续发展的重头戏。
作为高耗能、低能效大户的玻璃生产企业，一直以来是节能改造的重点对象。
比较普遍的做法是对窑炉产生的烟气进行余热回收，在窑炉尾配备换热器将500℃的烟气进行余热回收，产生一定压力、温度的蒸汽，用于发电、生产或生活使用，从而提高能源的利用效率。
本文拟针对某小型玻璃窑余热锅炉利用后50000Nm3/h、300℃的烟气采用热管换热器进行余热二次利用，来提高玻璃窑进气温度。
1.热管换热器计算方法及步骤1.1热管换热器的计算方法热管换热器是由若干独立传热的热管按一定的排列方式所组成，目前均采用重力式热管作传热元件。
换热器设计计算的主要任务在于求取总传热系数U，然后根据平均温差ΔT及热负荷Q求得总传热面积A，从而定出管子根数N。
热管气-气换热器传热计算的热平衡方程为：2.热管换热器的设计计算2.1确定基本条件参数热源条件为50000Nm3/h、300℃的烟气，经过换热器后出口温度200℃，空气进口温度20℃、流量49500Nm3/h。
采用热管长2.5m，外径25mm、内径20mm，热管横纵向间距分别为65mm和90mm，翅片高12.5mm、厚1mm、间隙6mm。
2.2工艺计算2.2.1计算总传热量Q烟气的定性温度为：（式6）根据假定情况下的定性温度确定空气的热物理参数，计算空气侧的热量。
再根据计算的与总传热量Q进行比较，通过调整假定的出口温度逐步逼近准确值。
设迭代精度及步长分别为0.5和0.1，最终得到为125.5℃，定性温度为72.75℃。
《换热器说明书》word版
* 化工原课程设计 *换热器工艺初步设计学生姓名：学号：专业：环境工程班级：成绩：指导教师：设计时间：2012年12月20日至2013 年1月6日环境与生命科学系列管式换热器设计任务书一、设计任务及操作条件（1）处理能力：正戊烷23760kg/h；（2）设备型式：立式列管式换热器；（3）操作条件：①混合气体:入口温度51.7℃；②冷却介质:循环水,流量为70000kg/h入口温度32℃,出口温度35.67℃；③允许压强降：不大于5000000Pa；④每年按300天计算,每天24小时连续运行。
二、设计项目1．设计方案简介：设计工艺流程图；2．换热器的工艺计算：确定换热器的传热面积；3．换热器的主要结构尺寸设计；4．主要辅助设备选型；5．绘制换热器总装配图。
三、设计时间2012年12 月20 日～2013 年1 月6日四、设计内容1．目录；2．设计题目及原始数据(任务书)；3．论述换热器总体结构(换热器型式、主要结构)的选择；4．换热器加热过程有关计算(物料衡算、热量衡算、传热面积、换热管型号、壳体直径等)；5．设计结果概要(主要设备尺寸、衡算结果等)；6．主体设备设计计算及说明；7．参考文献。
目录1.简述 (4)2.方案设计和拟定 (5)3．换热器类型的选择 (6)3.1流动空间及流速的测定 (6)3.2确定物性数据 (7)3.3计算总传热系数 (7)3.3.1 热流量 (7)3.3.2平均传热温差 (7)3.3.3平均传热温差校正 (7)3.4估算传热面积 (8)3.5换热器结构尺寸的 (8)3.5.1 管径和管内流速 (8)3.5.2 管程数和传热管数 (8)3.5.3 传热管排列和分程方法 (9)3.5.4 壳体内径 (10)3.5.5 折流板 (11)3.5.6 接管 (11)3.5.6.1壳程进口接管: (11)3.5.6.2壳程出口接管: (11)3.5.6.3管程接管 (12)3.6换热器核算 (12)3.6.1 热量核算 (12)3.6.1.1 壳程对流传热系数 (12)3.6.1.2 管程对流传热系数 (12)3.6.1.3污垢系数 (13)3.6.1.4 传热系数K (13)A (13)3.6.1.5换热器的实际传热面积p3.6.2核算管壁温度w t (14)3.6.3 换热器内流体的流动阻力 (14)3.6.3.1计算压强降 (14)4. 换热器主要结构尺寸和计算结果 (16)附录 (17)参考文献 (18)列管式换热器设计书1.简述根据列管式换热器的结构特点，常将其分为固定管板式、浮头式、U形管式填料函式、滑动管板式、双管板式、薄管板式等类型。
换热器基本知识与设计(答案解析)
GDOU-B-11-302班级：姓名：学号：试题共4页加白纸3张10. 在廷克流动模型中ABCDE5股流体中，真正横向流过管束的流路为B股流体,设置旁路挡板可以改善C股流体对传热的不利影响。
二．选择题（20分。
每空2分）1.管外横向冲刷换热所遵循侧传热准则数为(C )A. 努赛尔准则数B. 普朗特准则数C. 柯尔本传热因子D. 格拉肖夫数2.以下哪种翅片为三维翅片管( C )A. 锯齿形翅片B. 百叶窗翅片C. C管翅片D. 缩放管3.以下换热器中的比表面积最小( A )A．大管径换热器B．小管径换热器C．微通道换热器 D. 板式换热器4. 对于板式换热器，如何减小换热器的阻力(C )A．增加流程数B．采用串联方式C．减小流程数 D. 减小流道数。
5.对于板翅式换热器，下列哪种说法是正确的( C )A．翅片高度越高，翅片效率越高B．翅片厚度越小，翅片效率越高C．可用于多种流体换热。
D. 换热面积没有得到有效增加。
6.对于场协同理论，当速度梯度和温度梯度夹角为( A )，强化传热效果最好。
A．0度B．45度 C.90度 D. 120度7. 对于大温差加热流体(A )A．对于液体，粘度减小B．对于气体，粘度减小C．对于液体，传热系数减小 D. 对于气体，传热系数增大8. 对于下列管壳式换热器，哪种换热器不能进行温差应力补偿( B ) A．浮头式换热器B．固定管板式换热器C．U型管换热器 D. 填料函式换热器。
9. 对于下列管束排列方式，换热系数最大的排列方式为( A ) A．正三角形排列B．转置三角形排列C．正方形排列 D. 转正正方形排列。
10. 换热器内流体温度高于1000℃时，应采用以下何种换热器(A )A ．辐射式换热器B ．强制对流式换热器C ．自然对流式换热器 D. 复合式换热器。
三．名词解释(15分，每题5分) 1.布管限定圆(5分)热交换器的管束外缘受壳体内径的限制，因此在设计时要将管束外缘置于布管限定圆之内，布管限定圆直径Dl 大小为浮头式：固定板或U 型管式2.卡路里温度(5分)对于油类或其他高粘度流体，对于加热或冷却过程中粘度发生很大变化，若采用流体进出口温度的算术平均温度作为定性温度，往往会使换热系数的数值有很大误差，虽然可以分段计算，但是工作量较大，工业上常采用卡路里温度作为定性温度。
列管式换热器设计(水蒸气加热水)
食品工程原理课程设计设计题目：列管式换热器的设计班级：食品卓越111班设计者：张萌学号：**********设计时间：2013年5月13日~5月17日*******目录概述1.1.换热器设计任务书 ......................................................................... - 7 -1.2换热器的结构形式 ....................................................................... - 10 -2.蛇管式换热器 ................................................................................. - 11 -3.套管式换热器 ................................................................................. - 11 - 1.3换热器材质的选择 ....................................................................... - 11 - 1.4管板式换热器的优点 ................................................................... - 13 - 1.5列管式换热器的结构 ................................................................... - 14 - 1.6管板式换热器的类型及工作原理 ............................................... - 16 -1.7确定设计方案 ............................................................................... - 17 -2.1设计参数........................................................................................ - 18 - 2.2计算总传热系数 ........................................................................... - 19 - 2.3工艺结构尺寸 ............................................................................... - 20 - 2.4换热器核算.................................................................................... - 21 -2.4.1．换热器内流体的流动阻力 (21)2.4.2.热流量核算 (22)《食品工程原理及单元操作》课程设计任务班级：食品卓越111班姓名：张萌设计一台用饱和水蒸气（表压400～500kPa）加热水的列管式固定管板换热器，水流量为 85 （t/h），水温由 30 ℃加热到 65 ℃。
化工原理换热器课程设计
华北科技学院环境工程学院《化工原理》课程设计报告设计题目列管式换热器的工艺设计和选用学生姓名曹炎学号 201101034208 指导老师高丽花专业班级化工B112班教师评语设计时间：2013年12月9日至2013年 12月20日设计题目：列管式换热器的工艺设计和选用一、设计条件炼油厂用原油将柴油从175℃冷却到130℃。
柴油流量为12500kg/h；原油初温为70℃，经换热后升温到110℃。
换热器的热损失可忽略。
管、壳程阻力压降均不大于30kPa。
污垢热阻均取0.0003m2℃/W。
试设计能完成上述任务的列管式换热器。
二、设计说明书的内容1、目录；2、设计题目及原始数据（任务书）；3、论述换热器总体结构（换热器型式、主要结构）的选择；4、换热器加热过程有关计算（物料衡算、热量衡算、传热面积、换热器型号、壳体直径等）；5、设计结果概要（主要设备尺寸、衡算结果等）；6、参考文献7、图纸（1张，A3、纸打印）目录1 确定设计方案 (2)1.1选择换热器类型 (2)1.2流径安排 (2)1.3 确定物性数据 (2)1.3.1定性温度的确定 (2)1.3.2流体有关物性数据 (2)2 估算传热面积 (3)2.1 热负荷的计算 (3)2.2 平均传热温差 (3)2.4由K值估算传热面积 (4)2.5冷流体用量 (4)3 工艺结构尺寸 (5)3.1 管径、管长、管数 (5)3.1.1管径的选取 (5)3.1.2管长及传热管数的确定 (5)3.2 确定管子在管板上的排列方式 (6)3.3 壳体内径的计算 (6)3.4 折流档板 (7)3.5 计算壳程流通面积及流速 (7)3.6 计算实际传热面积 (8)3.7 附件 (8)4 换热器型号确定 (9)5 换热器核算 (10)5.1热量核算 (10)5.1.1壳程表面对流传热系数 (10)5.1.2管程表面对流传热系数 (11)5.1.3污垢热阻和管壁热阻 (12)5.1.4总传热系数K (12)5.1.5 传热面积裕度 (12)5.2核算换热器内流体的压力降 (13)5.2.1管程压力降 (13)5.2.2壳程压力降： (14)5.3 壁温核算 (15)6 结果概要 (16)七、附件计算及选型 (17)7.1壳体、管箱壳体和封头的设计 (17)7.1.1壁厚的确定 (17)7.1.2 进出口设计 (17)7.1.3、排气、排液管 (17)7.2.管板尺寸 (18)7.3.换热管 (18)7.3.1换热管的规格 (18)7. 3.2换热管排列方式 (18)7.3.4管程分程 (18)7.4.壳体和管板、管板与换热管的连接 (19)7.5 折流板和防冲板 (19)7.5.1折流板的形式（见附图） (19)7.6拉杆和定距管 (19)7.6.1拉杆的尺寸和结构（附录五） (19)7.6.2定距管 (19)八、总结 (20)参考文献 (21)附录 (22)1 确定设计方案1.1选择换热器类型两流体的温度变化情况：热流体进口温度为175℃，出口温度为130℃；冷流体进口温度为70℃，出口温度为110℃。
换热器工艺设计
换热器工艺设计刘玉成【摘要】换热器是化工生产中常用的一种装置设备.换热器设计对产品质量、能量利用率以及系统的经济性和可靠性起着重要作用.文章通过换热理论对换热器进行初选,然后利用换热器软件对该换热器进行工艺及振动性进行核算,通过核算使该换热器满足各项性能指标要求.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2013(041)001【总页数】3页(P134-135,155)【关键词】换热器;工艺;核算【作者】刘玉成【作者单位】山东齐鲁石化工程有限公司,山东淄博255400【正文语种】中文【中图分类】TH162+.0换热器在化工生产装置中应用十分广泛，是化工操作单元中的重要组成部分。
各种换热设备的数量占工艺设备数量的30%以上。
因此，换热器设计对产品质量、能量利用率以及系统的经济性和可靠性起着重要作用［1］。
换热器种类繁多，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。
间壁式又有夹套式换热器、沉浸式蛇管换热器、喷淋式换热器、套管式换热器、管壳式换热器。
管壳式 (又称列管式)换热器是最典型的间壁式换热器，它在工业上的应用有着悠久的历史，而且至今仍在所有换热器中占据主导地位［2］。
笔者就工作中苯甲苯冷却器管壳式换热器进行设计。
该换热器主要是将乙苯回收塔的塔底产品经循环水将其冷却至50℃ 后送出界外。
物流见表1。
表1 物流表物流介质温度压力冷端—1 循环水进:30℃出:40℃80 kPa热端—2 苯:110 kg/h甲苯:358 kg/h进:500 kPaA允许压降:进:114.9℃出:50℃进:600 kPaA允许压降:50 kPa根据物流工艺要求，对换热器进行以下设计:1 换热器型式确定(1)冷、热流体流动通道的选择:鉴于工艺物料是需冷却物流将其安排于壳程;(2)流动方式的选择:采用BEM单壳程单管程逆流型式;(3)换热管规格和排列的选择:采用紧凑型正三角形排布。
板翅式换热器及设计中的选型计算方法
工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald85翅式换热器是目前空分装置主换热系统普遍采用的换热器形式。
本学期学生毕业设计选择的课题是万立氧空分装置主换热器的工艺设计与选型计算。
在指导毕业设计中，查阅相关资料后发现有关板翅式换热器的设计选型计算与通常的管壳式换热器的设计计算思路、方法完全不同。
它的设计计算方法很复杂，很多部分超出了学生知识范围，因此只好假定一些条件，让学生模仿性的简化设计计算。
下面仅简单的介绍一下板翅式换热器和设计中相应的计算方法。
1 板翅式换热器通常由隔板、翅片、封条、导流片组成。
在相邻两隔板间放置翅片、导流片以及封条组成一夹层，称为通道，将这样的夹层根据流体的不同方式叠置起来，钎焊成一整体便组成板束，板束是板翅式换热器的核心，配以必要的封头、接管、支撑等就组成了板翅式换热器。
2 板翅式换热器怎样实现几股气流之间的换热可逆式换热器的冷段一般是氧、纯氮、污氮、环流四股冷流体和一股热流体(空气)之间的换热。
各股流体的流量、密度不同，它们的通道数也不相同。
在换热器组装时，按不同流体的通道数分配，把冷、热流体的通道相间布置。
在通道的两头利用导流片改变流体的流动方向，把同一股流体的出口和入口分别集中在某一侧。
通常，冷、热流体采用逆流或错流布置。
然后再接上封头，把同一种流体的各个通道集中起来，再焊接好相应的管道，即可实现几股气流之间的换热。
3 铝制板翅式换热器性能由于翅片的特殊结构，使流体在通道中形成强烈的紊动，就使热阻边界层不断破坏，从而有效地降低了热阻，提高了传热效率。
另外板翅式换热器的结构比较紧凑，单位体积的传热面积，一般要比列管式换热器热效率大5倍以上，每一外壳容积为1 m 3 时，其传热面积为160 m 2左右。
板翅式换热器较轻巧而牢固，由于翅片很薄，一般为0.2～0.3 m m，而由于结构紧凑、体积小，一般有用铝制造，因而重量很轻，同时，翅片既是主要的传热表面，又是两隔板的支撑，故强度高。
换热器的传热计算-2013.
Q KStm
K——换热器的平均传热系数，W/m2· K 1 1 或 Q t m / —— 总传热热阻 KS KS 注意：其中 K 必须和所选择的传热面积相对应
，选择的传热面积不同，总传热系数的数值不同。
传热基本方程可分别表示为：
Q Ki Si tm K0 S0tm Km Smtm
式中：
Ki、Ko、Km——分别为管内表面积、外表面积和内外侧
的平均表面积的传热系数，W/m2· K Si、So、Sm—— 换热器管内表面积、外表面积和内外侧 的平均面积，m2。 注：工程上大多以外表面积为计算基准，Ko不再加下标“o”
第五章 传 热
第五节 换热器的传热计算
一、热平衡方程 二、总传热速率方程 三、总传热系数
1 K 1
i
Rsi
b
Rso
热平衡方程
假设换热器绝热良好，热损失可以忽略不 计，则在单位时间内换热器中热流体放出的热 量必等于冷流体吸收的热量。
dQ qm, h dI h qm,c dIc
对于整个换热器，其热量衡算式为 QT qm, h (Ih1 Ih2 ) qm,c (Ic 2 Ic1 ) 式中 Q 为整个换热器的传热速率，或称为换热器的 热负荷，W；I表示单位质量流体焓值，kJ/kg；下标1 和2分别表示流体的进口和出口。
间壁换热器总传热速率为：
T t T dQ 1 R KdS0
dQ K T t dS0
T TW t1 TW tW t 2 t w t t 3 b 1 1 R1 R2 R3 i dSi dSm 0 dS0
利用串联热阻叠加原则：
若换热器中两流体均无相变，且流体的定压 比热容不随温度变化或可取流体平均温度下的值 ，
课程设计--年处理量为26万吨花生油换热器的设计
课程设计--年处理量为26万吨花生油换热器的设计吉林化工学院食品工程原理课程设计题目年处理量为26万吨花生油换热器的设计教学院环境与生物工程学院专业班级食品科学与工程 1102学生姓名学生学号 11340217指导教师刘洋2013年5 月23 日目录食品工程原理课程设计任务书 (1)中文摘要 (3)1.概述与设计方案的选择 (4)1.1 概述 (4)1.1.1.换热器 (4)1.1.2换热器类型 (4)1.1.2.1固定管板式换热器 (5)1.1.2.2浮头式换热器 (5)1.1.2.3 U型管换热器 (6)1.1.2.4填料函式换热器 (6)1.1.3流动空间的选择 (7)1.1.4流速的确定 (7)1.1.5材质的选择 (7)1.1.6管程结构 (8)1.1.7 壳程结构 (9)1.2 设计方案的选择 (10)1.2.1选择换热器的类型 (10)1.2.2流动空间及流速的确定 (10)2.工艺设计计算 (11)2.1 确定物性数据 (11)2.2 热负荷及传热面积的确定 (11)2.2.1热流量 (11)2.2.2平均传热温差 (11)2.2.3传热面积 (11)2.3 换热器主要结构尺寸的确定 (12)2.3.1管径和管内流速 (12)2.3.2管程数和传热管数 (12)2.3.3平均传热温差校正及壳程数 (13)2.3.4传热管排列和分程方法 (13)2.3.5壳体直径 (13)2.3.6折流板 (14)2.3.7接管 (14)2.4 换热器核算 (14)2.4.1传热面积校核 (14)2.4.2换热器内压降的核算 (16)3.设计结果汇总表 (18)讨论 (19)结束语 (21)参考文献 (22)附录 (23)食品工程原理课程设计任务书1设计题目 年处理量为 26 万吨花生油换热器的设计2操作条件（1）花生油：入口温度100℃，出口温度45℃。
（2） 冷却介质：采用循环水，入口温度15℃，出口温度35℃；井水，入口压强0.3MPa 。
李玉林换热器方案设计书
目录一．设计任务书 (1)二．概述 (2)三．换热器的设计计算 (4)（一）确定设计方案 (4)（二）确定物性数据 (4)（三）计算总传热系数 (5)（四）计算传热面积 (5)（五）工艺结构尺寸 (5)1. 管径和管内流速 (6)2. 管程数和传热管数 (6)3. 平均传热温差校正和壳程数 (6)4. 传热管排列和分程方法 (6)5. 壳程内径···································· (6)6.折流板 (7)7.其他附件 (7)8.接管 (7)（六）换热器核算 (8)（七）换热器主要工艺结构尺寸和计算结果表 (11)四．设备参数计算 (12)1.壳体壁厚 (12)2. 接管及其法兰 (13)3.设备法兰 (13)4.封头管箱 (13)5.设备法兰垫片 (14)6.管法兰用垫片 (14)7. 管板 (14)8. 折流板 (14)9.拉杆 (15)10. 浮头管箱 (15)11.浮头 (15)12. 支座设计 (15)13.排气、排液管 (15)14.设备参数总表 (16)五．参考文献 (17)一、设计任务书化工原理课程设计任务书专业：化学工程与工艺班级：化工103姓名：李玉林设计题目：煤油冷却器设计设计条件：1．设备处理量15000Kg/h。
2．：煤油入口温度℃140，出口温度40℃。
3．冷却水：入口温度30 ℃，出口温度40℃。
4．热损失可忽略。
5．壳程压降不大于30Kp。
设计要求1设计满足以上条件的换热器并写出设计说明及草稿。
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29
2流程安排
不仅设计用，选型也要用
确定壳程与管程流体的安排原则：
A 结垢－易结垢，易清洗；
B 流速高走管程；
C 腐蚀介质走管程；
D 压力高走管程；
E 饱和蒸汽冷凝走壳程；
F 粘度大走壳程。
？
30
3 注意事项
A 流体流动空间选择 压力、洁净度、温度、流量、腐蚀性 B 流速选择 传热有利与操作费用 C 程数的选择 D 必须遵守GB151及其它标准的规定 E 正确确定金属温度和设计温度。
14
D 板式换热器
组装、拆卸、 清洗除垢方便， 换热面积大， 湍流程度高， 传热动力小。 操作压力、温 度低，不超过 2MPa,250℃。
15
16
石墨换热器
板式
17
E 板翅式换热器
单位体积的传热面积高于6000m2/m3,管式小于300m2/m3。 用于<1MPa,温度视材料与制造方法，最高可达800℃。
2
换热器是工业部门广泛应用的通用工艺设备。根据不同的目的，换热器可以是
热交换器（Heat exchanger） 加热器（Heater） 冷却器（Cooler）
蒸发器（Evaporator） 冷凝器（Condenser）等
结构型式也多种多样，常用的换热器有板式换热器（Plate heat exchanger）、管壳式 换热器（Shell and tube heat exchanger）。
22
23
高强度膨胀节 用于压力3.75MPa.
24
25
2、必须设置膨胀节的条件
《换热器标准》中要求：若满足以下条件之一者，必须设置膨胀节
（1）s
2
t s
；（2） t
2
t t
；（3） s 0 且 s B；（4）管子拉脱力 q f q
壳体和管子中的应力按下式计算：
s
F1 F2 As
t
4
除图示复合 设备，大部 分再沸器属 于换热器， 图示设备属 于再沸器 （换热器） 与塔复合的 设备
5
采购
检验 装 备
检验
制造
生产厂
型号
价格
企 业
标准
订 、
制
换
热
器
调研、 选型、
的 途 径
标准资料、
设计、
制造加工、
检验 6
采购选型-GB151
管的
XXXDN pt
A LN N t
级别 Ⅰ或Ⅱ
18
19
F 列管式换热器
结构、型式多样，适应性强，处 理量大，高温高压下也可应用。 传热效率、结构的紧凑性、金属 消耗量等方面有待于改善。
20
第二节 列管式换热器的设计选型
1 主要型式 A 固定管板式
不加膨胀节温差不得大于50℃，壳程不便于除垢。
21
壳程表压大于0.7MPa，膨胀节制造不便，变形不 佳。
（3）结构可靠，制造成本低；
（4）便于安装、检修。
3
垂 直 热 虹 吸 式 再 沸 器
液体在自下而上通过换热器 管程时部分汽化，由在壳程 内的载热体供热。
优点是液体循环速度快,传 热效果好,液体在加热器中 的停留时间短；但，为产生 液体循环所需的压头，这种 精馏塔的底座较高。
釜 式 再 沸 器
在釜内进行汽液分离，可降 低塔座高度；但加热管外的 液体是自然对流的，传热效 果较差，液体在釜内停留时 间也长，因而不适于粘度较 大或稳定性较差的物料。
ps
d Ns
管壳程数
单壳程Nt
换热管公称长度 与换热管外径
工程换热面积（m2）
管/壳程设计压力，相等写pt 公称直径，分子管箱（内），分母圆筒（内）
1X前端管箱型式、2X壳体型式、3X后端结构型式 7
设计-总装配图 零件图
8
换热设备分类 混合式换热器 蓄热式换热器
间壁式换热器
管式 板式 扩展表面式
9
混合式换热器
蓄热式换热器
10
间壁式换热器 A 套管式换热器
高压、价格高、小流量
11
B 螺旋管（板）式换热器
螺线管：无温差应力，管内无 法清洗。
结构紧凑，传热效率高，单位 体积传热面积大，承压较差 （<1MPa），温度低于500℃。
12
13
C 热管式换热器
热管工作原理：真空中介质的蒸发、冷凝循环 用途广泛，单管失效对整体影响不大，适合低品位 能量回收。
F3
Q At Et AsEs At Et
26
B 浮头式
无温差应力，管束可拆，便于维修。 填料函式与浮头类似，但密封较差，直径应小于700mm。
27
钩圈对开便于安装，封头为球缺，浮头管板小于壳体 直径，尽量小，但不小于10mm。 填料函式与浮头类似，但易泄漏，用于小换热器。
28
C. U形管式
适用范围
A 适用于固定管板换热器、浮头式、U形管 式和填料函式换热器。 DN≤2600mm PN≤35MPa
下列不适用：
直接火焰加热；受核辐射；作疲劳分析的； 其它行业管理的，如制冷、制糖、造纸、饮料行
业的换热器。
35
B 主要内容
1 范围 2 引用标准 3 总则 4 材料 5 设计 6制造、检验与验收 7安装、试车和维护
F1 At
F3
式中，F1为由壳体和管子之间的温差所产生的轴向力，N；
F1
t
tt
t0 1
s
ts
1
t0
Et At Es As
F2由于壳程和管程压力作用于壳体上的轴向力，N；
F2
Q AsEs AsEs At Et
其中，
Q
4
Di2
nd
2 0
ps
n
d0
2St
2
pt
F3由于壳程和管程压力作用于管子上的轴向力，N；
31
管壳式 换热器设计
结构 设计
机械 设计
1工艺结构：隔板、折流板、 拉杆、挡板、接管等 2机械结构：各种连接与结构
3其它结构 管板 壳体与封头
法兰、浮头盖、钩圈 32
第二节 换热器设计要点 1 设计步骤
33
（16）项以前主要是工艺计算 (17)(18)项化机专业的事
34
2 GB151内容简介
再沸器-换热器设计
1
设计是把一种计划、规划、设想通过视觉的形式传达 出来的活动过程。
反映在具体的设计上是指一种设想通过校核的方式用 图、软件或语言表达出来。
如何合理地表达-计算、校核。
成功的设计师应具备以下几点：
A、强烈敏锐的感受能力 B、发明创造的能力 C、对作品的美学鉴定能力 D、对设计构想的表达能力 E、具备全面的专业智能
管壳式换热器又称列管式换热器。管壳式换热器具有处理能力大适应性强，可靠性高，
设计和制造工艺成熟，生产成本低，清洗较为方便等优点，是目前生产中最为广泛使 用的一种换热设备。
管壳式换热器的设计和选用除了满足规定的化工工艺条件外，还需满足下列各项基本 要求：
（1）换热效率高；
（2）流体流动阻力小，即压力降小；