环境工程(固定管板式)课程设计
课程设计-固定管板式换热器
课程设计-固定管板式换热器固定管板式换热器是一种常见的热交换设备，广泛应用于化工、食品、制药等行业中。
它通过固定在换热器中的管板，将两种介质进行热交换，实现能量的传递。
固定管板式换热器的结构简单明了，由固定板、活动板、管束等组成。
其中，固定板上固定有许多管束，而活动板上则有相应数量的管孔。
两个板通过一些连接部件相互连接，形成一个完整的换热器。
固定管板式换热器的工作原理是基于换热原理的基础上，利用介质之间的温差和流体之间的流动导致的传热和传质。
当介质1进入管束，通过管子的内壁与介质2进行换热，然后再从管束的另一端流出。
在这个过程中，热量从介质1传递到介质2，实现热交换。
固定管板式换热器有许多优点。
首先，它可以承受较高的压力和温度，适用于工作环境较恶劣的情况。
其次，由于管子和板的结构相对简单，清洗和维护比较方便。
此外，固定管板式换热器的热效率较高，可以实现较大的传热面积。
在使用固定管板式换热器时，需要注意以下几点。
首先，要根据工艺要求选择合适的材料。
对于较高的腐蚀性介质，可以选择耐腐蚀性能较好的材料，如不锈钢。
其次，按照设计要求进行换热器的放置，以确保介质之间的良好接触。
此外，还应定期检查换热器的工作状态，及时清洗和维护，以保证其正常运行。
固定管板式换热器作为一种常见的热交换设备，在化工、食品、制药等行业中有着广泛的应用。
通过合理的设计和使用，它可以提高工艺流程的效率，降低能源消耗，为产业发展做出贡献。
在进行固定管板式换热器的课程设计时，可以选取一个实际的工业案例进行研究。
首先，需要对工艺要求进行了解，并确定换热器的工作参数，如温度、流量等。
然后，进行换热器的设计，包括选择合适的材料、计算传热面积等。
最后，可以进行实验验证，验证设计的合理性和性能。
固定管板式换热器的课程设计不仅可以加深对热交换原理和设备的理解，还能培养学生的实际操作和问题解决能力。
通过设计和实验过程，学生可以了解到换热器的实际应用和工程实践中的挑战，为将来的工作做好准备。
环境工程学课程设计(doc25页)完美版
环境工程学课程设计（Doc25页）完美版1. 引言本文档为环境工程学课程设计的完美版，旨在提供一个全面而详细的说明，以帮助读者深入了解该课程设计的相关内容。
2. 背景环境工程学是一门研究和应用工程原理和科学原理的学科，旨在解决和预防环境问题。
环境工程学课程设计旨在培养学生的环境工程学技能，提升他们在环境保护和可持续发展方面的能力。
3. 课程设计目标本次环境工程学课程设计的目标如下： - 理解环境工程学的基本原理和概念； - 掌握环境工程学的基本工具和技术； - 能够设计和分析环境工程系统； - 培养解决实际环境问题的能力。
4. 课程设计内容本次环境工程学课程设计的主要内容包括以下几个方面：4.1 环境工程学基础知识在课程设计的最初阶段，学生将学习环境工程学的基础知识，包括环境工程学的定义、目标和发展历史。
此外，还将介绍环境工程学的主要领域和应用。
4.2 环境工程学实验环境工程学实验是课程设计的重要组成部分。
在实验中，学生将学习并应用环境工程学的实验方法和技术，通过实际操作来深入理解环境工程学的原理和概念。
4.3 环境工程设计在设计阶段，学生将运用所学的环境工程学知识和技术，设计一个环境工程系统。
这个系统可能涉及废水处理、大气污染控制或固体废物管理等方面。
4.4 案例分析在案例分析阶段，学生将分析和评估真实的环境问题，并提出解决方案。
通过案例分析，学生可以将理论知识应用于实际问题，并体会到环境工程学对解决环境问题的重要性。
5. 课程设计要求本次环境工程学课程设计有以下要求：5.1 独立完成每位学生需要独立完成课程设计，包括实验、设计和案例分析等阶段的任务。
5.2 深入分析学生需要对所学的环境工程学理论进行深入分析，并将其应用于具体问题的解决方案中。
5.3 创新思考学生需要具备创新思维，提出创新的环境工程解决方案，并评估其可行性。
5.4 书面报告学生需要根据课程设计要求，提交一份完整的书面报告，该报告应包括课程设计的所有阶段，并清晰地呈现相关的分析和结果。
环境工程原理课程设计--固定管板式换热器设计
环境工程原理课程设计学院：化学与环境工程专业：环境工程1 前言1.1 换热器 (1)1.2 换热器工作原理 (1)1.3 换热器的分类 (1)1.4 设计任务 (1)2 设计方案2.1 确定换热器类型 (2)2.2 流程安排 (2)3 工艺计算3.1 确定物性数据 (3)3.2 传热面积估算 (3)3.3 平均温差校正，确定壳程数 (4)3.4 传热面积估算 (4)4 工艺结构尺寸4.1 管径和管内流速................................. ..5 4.2 传热管排列和分程方法.. .. (5)4.3 壳体内径 (5)4.4 折流板 (6)4.5 结管 (6)4.6 拉杆 (7)5 换热器核算5.1 壳程表面系数α0 (8)5.2 管内表面传热系数 (9)5.3 污垢热阻和管壁热阻 (9)5.4 总传热系数 (9)5.5 传热面积裕度 (10)6 设计结果汇总.............. . (11)设计评述............... (12)参考文献............... (13)1.1 换热器换热器是化工、石油、动力、冶金、交通、国防等工业部门重要工艺设备之一，其正确的设置，性能的改善关系各部门有关工艺的合理性、经济性以及能源的有效利用与节约，对国民经济有着十分重要的影响。
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%。
随着节能技术的发展，应用领域不断扩大，利用换热器进行高温和低温热能回收带来了显著的经济效益。
1.2 换热器的工作原理换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，即在一个大的密闭容器内装上水或其他介质，而在容器内有管道穿过。
让热水从管道内流过。
由于管道内热水和容器内冷热水的温度差，会形成热交换高温物体的热量总是向低温物体传递，这样就把管道里水的热量交换给了容器内的冷水，换热器又称热交换器。
1.3 换热器的分类换热器按其用途可将换热器分为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器、再沸。
化工原理课程设计-固定管板式换热器
化工原理课程设计-固定管板式换热器
固定管板式换热器课程设计
一、固定管板式换热器介绍
固定管板式换热器是由一系列密封的管子和管板组成的固定式换热器，它是一种高效的传热设备。
固定管板式换热器由管头、管板、管和膨胀节
组成，管板被以阶梯形式安装在壳体内，壳体无特殊要求，可以是钢料或
不锈钢料。
在制造过程中，在管头和管板之间要有一个膨胀节，可以在换
热器的两端安装膨胀节，用于调节管头的压力。
固定管板式换热器的管头有支架结构，管头上的管可以直接在管头上
安装，无需特殊设备，且安装费用便宜。
另外，固定管板式换热器的支架
结构为有利回转，可以一次性安装比较多的管。
换热器的传热面积大，且
不会有结垢的烦恼，这使得固定管板式换热器备受客户青睐。
二、固定管板式换热器实验
1.实验准备
在实验准备阶段，首先要做的就是对实验装置进行检查，在检查过程中，要检查铡管的弯曲度是否符合要求，对膨胀节是否无异常进行检查；
其次把准备好的介质进行油温测试；最后根据测得的油温，调节管头的压力。
2.实验步骤
（1）首先将介质压入换热器，并使用电动泵将介质压入管内，介质
被。
固定管板式换热器课设
固定管板式换热器课设
摘要
本课程设计以固定管板式换热器为研究对象，介绍了换热器的结构特
点及主要计算参数，并结合工程实例进行计算，对结果进行分析，为选择
合适的换热器提供参考。
首先，介绍了固定管板式换热器的结构特点，指出它是由多管板复合
而成的换热器，热流体经一管板进入，经另一管板离开，它具有体积小、
重量轻等优点，可以满足多种工况，广泛应用于风机盘管换热器。
其次，介绍了换热器的主要计算参数，包括温差、换热面积、散热率、设备负荷、压降等，并介绍了计算换热器的主要方法，包括换热器各部分
尺寸计算、管径计算、换热器压降计算、换热面积计算、散热率等。
最后，结合工程实例，运用前述方法，计算了换热器的尺寸、管径、
换热面积、散热率、压降等关键参数，并计算出最佳配置参数，并对实验
结果进行分析，为选择换热器提供参考。
综上所述，从换热器的结构特点、主要计算参数以及工程实例计算结
果分析可知，固定管板式换热器具有较小体积、性能稳定、机械结构简单
的优点，因此，在实际应用过程中被广泛采用。
2024版固定管板式换热器设计讲课教案
热工计算基本原理
热平衡原理
基于能量守恒定律，分析换热器 内热量传递和平衡关系。
传热方程式
应用传热学基本原理，建立换热器 传热过程的数学表达式。
换热效率计算
根据传热方程式和实际工况，计算 换热器的换热效率。
传热过程分析
传热方式
分析导热、对流和辐射等传热方 式在换热器中的作用。
流体流动状态
研究流体在换热器内的流动状态 对传热过程的影响。
紧凑化
减小设备体积，提高单位体积传热面积，以 适应现代工业对设备紧凑化的要求。
耐高温、高压
随着工艺条件的不断提高，对换热器耐高温、 高压性能的要求也越来越高。
环保化
采用环保材料和制造工艺，降低对环境的影 响。
未来研究方向探讨
强化传热技术的研究
开发新型强化传热技术，提高传热效率。
智能化设计与制造技术
温度分布与热阻
分析换热器内温度分布和热阻对 传热效果的影响。
传热强化措施
增大传热面积
通过增加翅片、波纹板等方式，增大有效传 热面积。
采用高效传热材料
选用导热性能好的材料，提高换热器的传热 效率。
提高流体流速
优化流体通道设计，提高流体在换热器内的 流速。
加强流体扰动
通过增设扰流元件，加强流体在换热器内的 扰动，提高传热效果。
换热器分类
根据结构形式，换热器可 分为管式、板式、翅片式 等多种类型。
换热器应用领域
广泛应用于石油、化工、 电力、冶金等工业领域。
固定管板式换热器特点
结构特点
由管板、换热管、壳体、 封头等部分组成，管板与 换热管采用焊接或胀接方 式连接。
优点
结构简单、紧凑、造价低； 适用于高温、高压及大流 量场合；易于清洗和维护。
(完整word版)固定管板式换热器课程设计
一 列管换热器工艺设计1、根据已知条件，确定换热管数目和管程数： 选用.5225⨯φ的换热管 则换热管数目：5.737019.014.35.2110A 0≈⨯⨯==d l n p π根 故738=n 根管程数：对于固定板式换热器，可选单管程或双管程，为成本计，本设计采用单管程。
2、管子排列方式的选择（1）采用正三角形排列（2）选择强度焊接,由表1.1查的管心距t=25mm 。
（3）采用正三角形排列，当传热管数超过127根，即正六边形的个数a>6时，最外层六边形和壳体间的弓形部分空间较大，也应该配置传热管。
不同的a 值时，可排的管数目见表1.2。
具体排列方式如图1，管子总数为779根。
30111 23 397 7 42 43912 25 469 8 48 51713 27 547 9 2 66 61314 29 631 10 5 90 72115 31 721 11 6 102 82316 33 817 12 7 114 93117 35 919 13 8 126 104518 37 1027 14 9 138 116519 39 1411 15 12 162 130320 41 1261 16 13 4 198 145921 43 1387 17 14 7 228 161622 45 1519 18 15 8 246 176523 47 1657 19 16 9 264 1921图1.1折流板的管孔及换热管及拉杆分布3、壳程选择壳程的选择：简单起见，采用单壳程。
4、壳体内径的确定换热器壳体内径与传热管数目、管心距和传热管的排列方式有关。
壳体的内径需要圆整成标准尺寸。
以400mm为基数，以100mm为进级档，必要时可以50mm为进级档。
对于单管程换热器，壳体内径公式0bt+-D d=~)32()1(式中，t 为管心距，单位mm ；0d 为传热管外径，单位mm 。
对于正三角形排列 n b 1.1= 将779=n 代入，得到 7.30≈b 取31，5.7975.2)1(D 0=+-=d b t结合换热管的排布图稍加圆整可选定mm 800D =二 列管换热器零部件的工艺机构设计1、折流板的设计（1）、折流板切口高度的确定 经验证明，20%的切口最为适宜： 因此可取mm D h 1608002.02.0=⨯== 切口高度h 确定后，还用考虑折流板制造中，可能产生的管控变形而影响换热管的穿入，故应将该尺寸调整到使被切除管孔保留到小于1/2孔位。
课程设计-固定管板式换热器
目录1 前言 (4)1.1 换热器的应用: (4)1.2 固定式管板换热器简介: (4)2 工艺计算 (5)2.1 设计任务书 (5)2.2 设计方案 (5)2.3确定物性数据 (5)2.4 估算传热面积 (6)2.5 工艺结构尺寸 (7)2.6 换热器核算 (9)2.6.1 热流量核算 (10)2.6.2 壁温核算 (12)2.7 换热器内流体的流动阻力 (12)2.7.1 管程阻力∆Pt (12)2.7.2 壳程阻力∆Ps (13)2.8 换热器的主要结构尺寸和计算结果 (14)3 换热器结构设计与强度校核 (16)3.1 壳体与管箱厚度的确定 (16)3.1.1 壳体和管箱材料的选择 (16)3.1.2 圆筒壳体厚度的计算及校核 (16)3.1.3 管箱厚度计算及校核 (17)3.2 隔板 (18)3.3接管设计 (19)13.3.1 壳程接管 (19)3.3.1 管程接管 (20)3.3.2 排液口、排气口 (21)3.4 开孔补强 (21)3.5 法兰与垫片 (21)3.5.1管箱法兰与封头法兰 (21)3.5.2 垫片 (22)3.6 管板设计 (23)3.6.1管板厚度设计 (23)3.6.2 换热管与管板连接方式 (24)3.6.3 换热管与管板连接拉脱力校核 (24)3.6.4 管板与筒体连接方式 (25)3.6.5 管板尺寸 (25)3.7接管位置确定 (25)3.7.1 壳程接管位置的最小尺寸 (25)3.7.2 管程接管位置的最小尺寸 (26)3.8 管箱和封头长度及与筒体的连接方式 (26)3.9 折流板 (27)3.9.1 折流板的形式和尺寸 (27)3.9.3 折流板的布置 (27)3.10 拉杆、定距管 (27)3.10.1拉杆尺寸 (28)3.10.2 定距管 (28)3.11 防冲板 (28)23.12 旁路挡板 (29)3.13保温层 (29)3.14 鞍座 (29)3.14.1 鞍座安装尺寸 (29)3.14.2 鞍座尺寸: (29)总结 (31)参考文献 (32)31前言1。
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。
固定管板式换热器课程设计
固定管板式换热器课程设计课程设计名称：固定管板式换热器课程设计课程设计目标：1. 了解固定管板式换热器的基本原理和工作原理；2. 掌握固定管板式换热器的设计计算方法和参数选择；3. 能够应用所学知识进行固定管板式换热器的设计与改进；4. 锻炼学生的团队合作能力、实际操作能力和问题解决能力。
课程设计内容：1. 换热器设计基础知识1.1 换热器的分类和基本工作原理；1.2 换热器的热传导基本原理；1.3 换热器的换热系数与传热面积关系；1.4 换热器设计的目的和要求。
2. 固定管板式换热器的结构和工作原理2.1 固定管板式换热器的主要构件和组成；2.2 固定管板式换热器的流体流动方式；2.3 固定管板式换热器的热传导过程。
3. 固定管板式换热器的设计计算3.1 换热器需求参数的确定；3.2 固定管板式换热器的传热面积计算；3.3 固定管板式换热器的管束设计；3.4 固定管板式换热器的板设计；3.5 固定管板式换热器的布置方式选择。
4. 固定管板式换热器的优化改进4.1 基于性能参数的优化改进；4.2 基于结构参数的优化改进；4.3 换热器系统的综合优化。
课程设计流程：1. 学生团队选定特定的换热器设计目标；2. 学生团队进行文献调研，了解固定管板式换热器的基本知识；3. 学生团队进行设计计算，根据选定的设计目标确定换热器参数；4. 学生团队进行换热器结构设计，包括管束设计和板设计；5. 学生团队根据设计结果进行性能和结构优化改进；6. 学生团队进行设计方案的整理和总结，并撰写设计报告。
课程设计评价指标：1. 设计报告的完整性和规范性；2. 设计计算的准确性和合理性；3. 设计结果的优化改进程度；4. 学生团队的合作能力和实践操作能力；5. 学生团队对于课程设计所学知识的应用能力。
课程设计报告-固定管板式换热器
课程设计报告-固定管板式换热器一、引言：固定管板式换热器是一种常用的热交换设备，广泛应用于化工、能源、石油、食品、制药等行业。
本文将对固定管板式换热器进行详细介绍和设计，并分析其工作原理、热力学性能以及设计参数的选择。
二、固定管板式换热器的工作原理：固定管板式换热器由壳体、管板和换热管组成。
冷却流体和加热流体通过换热管流动，并通过管壁传递热量。
热量的传递过程是通过流体流动、壳体与管壁的传热、对流以及传递到另一侧流体的传热等多个过程完成的。
三、固定管板式换热器的热力学性能分析：1.效能：固定管板式换热器的效能是指实际换热量与理论换热量之比，是衡量换热器性能的重要指标。
通过对固定管板式换热器材料、结构、流体流动状态等因素的优化设计，可以提高换热器的效能。
2.压降：固定管板式换热器在流体流动过程中会产生压降，压降的大小会影响流体的流速和能耗。
设计过程中需要根据具体要求和条件，选择合适的换热器材料和结构，合理控制压降。
3.温差：固定管板式换热器的冷却流体和加热流体在换热过程中温度会有一定的变化。
设计时需要根据使用要求，合理选择流体的进口温度和出口温度，以获得最佳的换热效果。
四、固定管板式换热器的设计参数选择：1.材料选择：固定管板式换热器的材料应具有良好的耐腐蚀性和导热性能，常用材料有不锈钢、碳钢、钛合金等。
根据要处理的介质和工作条件选择合适的材料。
2.流动方式选择：固定管板式换热器的流体可以采用单相流动、二相流动或多相流动。
根据介质的物理性质和换热要求选择合适的流动方式。
3.传热和传质系数计算：根据换热器各部分的材料和结构参数，计算传热和传质系数，以确定设计参数。
4.尺寸和布置设计：根据换热器的换热量和节流率，确定管子的尺寸和长度，以及板式换热器的布置方式。
五、实验设计和结果分析：为验证固定管板式换热器的性能和设计参数的选择，设计了一组实验，以测量换热器的效能、压降和温差等指标。
通过实验数据的分析，可以得出换热器的实际性能与设计参数的相关性，并对设计参数进行优化。
固定管板式换热器课设
江汉大学课题名称：固定管板式换热器设计系别：化学与环境工程学院专业：过控121班学号：姓名：库勇智指导教师：***时间： 2016年元月课程设计任务书设计题目：固定管板式换热器设计一、设计目的：1.实用国家最新压力容器标准、规范进行设计,掌握典型的过程装备设计的全过程;2.掌握查阅和综合分析文献资料的能力,进行设计方法和设计方案的可行性研究和论证;3.掌握软件强度设计计算,要求设计思路清晰,计算数据准确可靠,正确掌握计算机操作和专业软件的实用;4.掌握图纸的计算机绘图;二、设计条件：设计条件单管口表三、设计要求：1.换热器机械设计计算及整体结构设计2.绘制固定管板式换热器装配图一张一号图纸3.管长与壳体内径之比在3-20之间四、主要参考文献1.国家质量监督检验检疫总局,GB150-2011压力容器,中国标准出版社,2011.2.国家质量监督检验检疫总局,TSG R0004-2009固定式压力容器安全技术监察规程,新华出版社,2009.3.国家质量监督检验检疫总局,GB151-1999管壳式换热器,中国标准出版社,1999.4.天津大学化工原理教研室,化工原理上册,姚玉英主编,天津科学技术出版社,2012.5.郑津样,董其伍,桑芝富主编,过程装备设计,化学工业出版社,2010.6.赵惠清,蔡纪宁主编,化工制图,化学工业出版社,2008;7.潘红良,郝俊文主编,过程装备机械设计,华东理工大学出版社,2006; ．U．施林德尔主编,换热器设计手册第四卷,机械工业出版社,1989.前言换热设备是用于两种或两种以上流体间、一种流体一种固体间、固体粒子间或者热接触且具有不同温度的同一种流体间热量或焓传递的装置;换热器是化工、石油、动力、冶金、交通、国防等工业部门重要工艺设备之一,其正确的设置,性能的改善关系各部门有关工艺的合理性、经济性以及能源的有效利用与节约,对国民经济有着十分重要的影响;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%;随着节能技术的发展,应用领域不断扩大,利用换热器进行高温和低温热能回收带来了显著的经济效益;在工业生产中,换热设备的主要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;此外,换热设备也是回收余热、废热特别是低品位热能的有效装置;换热器的型式繁多,不同的使用场合使用目的不同;其中常用结构为管壳式,因其结构简单、造价低廉、选材广泛、清洗方便、适应性强,在各工业部门应用最为广泛;根据管壳式换热器的结构特点,可分为固定管板式、浮头式、U型管式、填料函式和釜式重沸器五类;固定管板式换热器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;固定管板式换热器的特点是：1、旁路渗流较小；2、锻件使用较少,造价低；3、无内漏；4、传热面积比浮头式换热器大20%～30%;固定管板式换热器的缺点是：1、壳体和管壁的温差较大,壳体和管子壁温差t≤50℃,当t≥50℃时必须在壳体上设置膨胀节；2、易产生温差力,管板与管头之间易产生温差应力而损坏；3、壳程无法机械清洗；4、管子腐蚀后连同壳体报废,设备寿命较低;固定管板式换热器的机械设计除了最关键的换热板片以外,还有两块墙板,我们称为框架板和压力板,框架板为外侧不可活动的墙板, 压力板为换热板片另一侧的可用拉杆螺栓调整位置的墙板；数根拉杆螺栓,用来加紧框架板和压力板；立柱；上下导杆,连接在框架板和立柱之间,用来支撑并给压力板和换热;半片导向；框架板和立柱上可安装底脚底脚,用于固定机器;除此以外,还可以有法兰,过滤器,温度计和压力计等一系列附件;固定管板式换热器管束连接在管板上,管板与壳体焊接;其优点是结构简单紧凑,能承受较高的压力,造价低,管程清洗方便,管子损坏时易于堵管或更换；缺点是当管束与壳体的壁温或材料的线膨胀系数相差较大时,壳体与管束中将产生较大的热应力;这种换热器适用于壳侧介质清洁且不易结垢并能进行清洗,管、壳程两侧温差不大或温差较大但壳侧压力不高的场合;主要由壳体、换热管束、管板、前端管箱又称顶盖或封头和后端结构等部件组成;管束安装在壳体内,两端固定在管板上;管箱和后端结构分别与壳体两端的法兰用螺栓相连,检修或清洗时便于拆卸;换热器设计的优劣最终要看是否适用、经济、安全、运行灵活可靠、检修清理方便等等;一个传热效率高、紧凑、成本低、安全可靠的换热器的产生,要求在设计时精心考虑各种问题.准确的热力设计和计算,强度和工艺条件;目录一、设计计算1.工艺条件 (11)2.计算（1）管子数n (11)（2）管间距的确定 (12)（3）换热器壳体直径的确定 (12)（4）换热器壳体壁厚的计算 (12)（5）换热器封头选择 (13)（6）容器法兰选择 (13)（7）管板尺寸的确定 (14)（8）管箱 (14)（9）折流板设计 (14)（10）支座 (15)（11）开孔补强 (15)（12）管子脱拉力计算 (16)（13）是否安装膨胀节 (17)（14）接管、法兰 (18)（15）连接紧固件 (20)（16）防冲板 (20)（17）水压试验 (20)二、结构连接 (21)1.换热管与管板的连接 (21)2.管板与壳体,管箱的连接 (21)3.管法兰与接管的连接 (22)三、设备总装 (23)四、个人总结 (26)一、设计计算1、工艺条件名称 管程 壳程 物料名称 循环水 甲醇 工作压力 操作温度 40 ℃70 ℃推荐钢材 10, Q235 - A , 16MnR换热面积 60 m 2 管长管径φ=25mm2、计算1管子数n 选的无缝钢管,材质20号钢,管长3m;因为所根均3065.2025.014.360L d =⨯⨯==πF n 采用正三角形排列,正三角形排列比较紧凑,在一定的壳径内可排列较多的管子,且传热效果好,但管外清洗较为困难;而正方形排列,管外清洗方便,适用于壳程中的流体易结垢的情况,其传热效果较正三角形差些;以上排列方式中最常用的是正三角形错列,用于壳侧流体清洁,不易结垢,后者壳侧污垢可以用化学处理掉的场合;由化工原理上册附录28查得中心排管为23,换热器内管子总根数为467,取拉杆数为10,所以实际管数457根管程分程,管程数取1层 2管间距的确定由于换热管外径为25mm,化工原理上册附录28得管间距;(3)换热器壳体直径的确定oc id n a D 2)1(+-=式中 ——换热器内径,mm ；c n ——正六角形对角线上的管子数,中心排管数23=c n od ——最外层管子的中心到壳壁边缘的距离,取mm;故 754252)123(32=⨯+-⨯=mm D i mm 圆整后取壳体内径mm D i 800= 4换热器壳体壁厚的计算 材料选用Q345R,计算壁厚[]cic p D p -⨯⨯⨯=φδδ702式中 ——计算压力,取；MPa P P w c 5.01.1== ）；（单面焊局部无损检测；8.0800==φmm D i 摄氏度）；（壳壁温度取70189][70MPa =δ 故mm 32.145.01.18.0189280045.01.1=⨯-⨯⨯⨯⨯=δ因为,所以取;查HG/T20580-20581-2011化工设备手册腐蚀裕量mm C 22=,对Q345R 钢板负偏差mm C 3.01=;圆整后取mm n 6=δ; 5换热器封头选择左右封头均选用标准椭圆形封头,根据JB/T 4746-2002标准,封头为mm mm DN 6800⨯=,曲面高度mm h 2001=,直边高度mm h 252=,材料选用Q345R;6容器法兰的选择材料选用20号钢;根据JB/T 4701-2000标准,选用DN800,的平封面甲型平焊法兰;DN=800mm ；D=930mm ；；mm D 8901=；mm D 8453=；mm 40=δ7管板尺寸的确定选用固定式换热器管板型,并兼作法兰,材料选用16Mn 锻件;直径D=930mm,厚度方法选用强度胀接。
环境工程原理列管式换热器课程设计.
Yibin University环境工程原理课程设计题目列管式换热器设计专业资源环境与城乡规划管理学生姓名年级指导教师化学与化工学院任务书一、设计目的培养学生综合运用本门课程及有关选修课程基础理论和基本知识去完成换热单元操作设备设计任务的实践能力二、设计目标设计的设备必须在技术上是可行的，经济上是合理的，操作上是安全的，环境上是友好的三、设计题目列管式换热器设计四、设计任务及操作条件原料温度石油： 入口96℃，出口34℃ 地点：兰州 石油物性数据()()33815/3.0102.2/0.128/c c o pc oc kg m Pa sc kJ kg CW m C ρμλ-==⨯⋅=⋅=⋅煤油： 入口132℃，出口47℃ 地点： 宜宾 煤油物性数据()()C m W Ckg kJ c sPa m kg o c opc c c ⋅=⋅=⋅⨯==-/14.0/22.21005.7/82543λμρ硝基苯：入口124℃，出口50℃ 地点：广州 硝基苯物性数据()()341154/9.8101.558/0.129/c c o pc ockg m Pa sc kJ kg CW m C ρμλ-==⨯⋅=⋅=⋅允许压降：不大于0.1MPa 冷却介质任选五、设计内容1、换热器概述换热器是化工、炼油工业中普遍应用的典型的工艺设备。
在化工厂，换热器的费用约占总费用的10%～20%，在炼油厂约占总费用35%～40%。
换热器在其他部门如动力、原子能、冶金、食品、交通、环保、家电等也有着广泛的应用。
因此，设计和选择得到使用、高效的换热器对降低设备的造价和操作费用具有十分重要的作用。
在不同温度的流体间传递热能的装置称为热交换器，即简称换热器，是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备。
换热器的类型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，列管式换热器又称为管壳式换热器，是最典型的间壁式换热器，历史悠久，占据主导作用，主要有壳体、管束、管板、折流挡板和封头等组成。
课程设计报告-固定管板式换热器
课程设计报告-固定管板式换热器一、引言固定管板式换热器是一种常用的热交换设备，广泛应用于化工、石油、冶金、电力、制药等行业。
它主要由管束、壳体和管板组成，通过管板上的管束和壳体内的流体进行传热。
本报告旨在设计并分析一台固定管板式换热器的性能。
首先，我们将描述换热器的结构和工作原理，然后详细介绍设计过程中的关键步骤和计算方法，最后分析设计结果并提出改进措施。
二、换热器结构和工作原理固定管板式换热器由壳体、管束和管板组成。
壳体是固定管板式换热器的外部结构，通过壳体两侧的进出口与管板上的管束连接。
管束是由许多平行管子组成，通常采用平行排列的方式，以增加热交换面积。
管板则用于固定管束，并将流体引导到正确的通道。
换热器的工作原理是通过管板上的管束和壳腔中的流体进行传热。
冷流体通过管束的外壁流动，而热流体则通过管束内部流动。
在过程中，热量从热流体传递到冷流体，使得冷流体温度升高，而热流体温度降低。
三、设计过程和计算方法1.确定换热器的工作参数：包括流体的流量、进出口温度和压力等。
2.根据流体的物性参数，计算流体的传热和流动特性：如传热系数、摩擦因子、雷诺数等。
3.根据传热和流动特性，确定管束和壳体的尺寸：包括管外径、管长、管板孔径和壳体尺寸等。
4.根据换热器尺寸，计算热交换面积和压降。
5.根据热交换面积和温度差，计算换热器的传热效率。
四、分析设计结果通过以上的设计过程，我们可以得到固定管板式换热器的性能参数。
根据实际应用需求，我们需要评估换热器的传热效率、压降和可靠性。
传热效率是评估换热器性能的重要指标。
根据设计参数和计算结果，我们可以比较传热效率与设计目标的差距，从而评估换热器的传热性能。
压降是衡量换热器运行能力的指标之一、较大的压降会导致流体流速增加，增加管壁与流体之间的摩擦，从而降低传热效率。
因此，在设计过程中需要考虑压降的大小，并在合理范围内进行控制。
可靠性是评估换热器使用寿命和运行稳定性的指标之一、设计合理的固定管板式换热器应具有较好的抗腐蚀性、耐久性和维修性。
环境工程原理课程设计80530
环境工程原理课程设计学院：化环学院专业：环境工程学号：1322092011xx姓名：ty指导老师：zy时间：2016年1月6日目录1 设计任务书 (1)1.1 设计目的 (1)1.2 设计目标 (1)1.3 涉及题目 (1)1.4 设计任务及操作条件 (1)1.4.1 设计任务 (1)1.4.2 操作条件 (1)2 概述 (2)2.1换热器概述 (2)2.1.1固定管板式换热器 (2)2.1.2 U形管换热器 (3)2.1.3浮头式换热器 (3)3 设计方案 (4)3.1 设计方案简介 (4)3.2 设计要求 (4)4 工艺计算及主体设备设计计算及选型 (5)4.1 确定设计方案 (5)4.1.1 选择换热器类型 (5)4.1.2 流动及流速的确定 (5)4.2 确定物性数据 (5)4.3 计算总传热系数 (6)4.4 计算传热面积 (7)4.5 管程数和传热管数 (7)4.7 传热管排列和分程方法 (8)4.8 壳体经 (8)5 换热器的核算 (9)5.1 面积核算 (9)5.1.1 热量核算 (9)5.1.2 管程对热传热系数 (10)5.1.3 总传热系数 (10)5.1.4 传热面积 (11)6 设计结果一览表 (12)7 评述 (13)参考文献 (14)1 设计任务书1.1 设计目的培养学生综合运用本门课程及有关课程基础理论和基本知识去完成换热单元操作设备设计任务的实践能力1.2 设计目标设计的设备必须在技术上是可行的，经济上是合理的，操作上是安全的，环境上是友好的1.3 设计题目某小区集中供热用热交换器设计1.4 设计任务及操作条件1.4.1 设计任务设备型式：管壳式换热器——固定管板式处理任务：物料：锅炉水处理量25吨/小时循环水处理量50吨/小时1.4.2操作条件热流体(锅炉水)：（入口温度110℃; 出口温度85℃）冷却介质（水）：（入口15℃，出口75℃）允许压降：不大于0.1MPa物性数据：2 概述2.1 换热器概述列管式换热器在换热设备中占据主导地位，其优点是单位体积所具有的传热面积大，结构紧凑，坚固耐用，传热效果好，而且能用多种材料制造，因此适应性强，尤其在高温高压和大型装置中，多采用列管式换热器。
环境工程原理课程设计
2.2 流体流动途径的确定........................................................................3 3 设计计算........................................................................................................3
表格 3-4
Ⅰ详细参数 ................................... 16
2
环境工程原理课程设计
1 设计任务书
压载水的温度为 15℃，拟利用船舶的主机缸套冷却水进行热交换（取换热器进口的缸套水
温度 T1=75℃，出口温度 T2=65℃），将压载水加热到 25℃或 30℃，其中，压载水的流量为
管程流速的选择：对于壳管式换热器，一般要求管程流速达 0.2～2.5m⁄s， 壳程流速达 0.5～2.5m⁄s，结合本设计实例，为防止压载水杂质沉积，管程压载 水流速取 u1=1.5m/s。
管子排列方式选择：管子在管板上的排列方法有等边三角形、正方形直列和 正方形错列等，等边三角形排列的优点有:管板的强度高；流体走短路的机会少， 且管外流体扰动较大，因而对流传热系数较高；相同的壳内径可排列更多的管子。 正方形直列排列的优点是便于清洗列管的外壁，适用于壳程流体易产生污垢的场 合；但其对流传热系数较正三角排列时为低。正方形错列排列则介于上述两者之 间，即对流传热系数(较直列排列的)可以适当地提高。本例选择正三角形排列。
固定管板式换热器课程设计
固定管板式换热器课程设计
设计要求：
1.设计一台固定管板式换热器，工作流体为液体A和液体B，A的流量为1000m3/h，B的流量为800m3/h。
2.液体A的入口温度为120°C，出口温度为80°C；液体B的入口温度为50°C，出口温度为70°C。
3. 换热器的管子和板的材料为不锈钢，厚度为2 mm，管子直径为25 mm，板的间距为35 mm。
4.液体A和液体B之间的换热系数为1800W/(m2·°C)。
5.计算换热器的传热面积、换热面积密度和热负荷。
设计步骤：
1.确定换热器的传热面积：根据液体A和液体B的流量和温度差计算平均传热面积，公式为：
A=Q/(U×ΔΤ)，其中Q为传热量，U为换热系数，ΔΤ为温度差。
Q=m×Cp×ΔΤ，其中m为质量流量，Cp为比热容，ΔΤ为温度差。
将上述公式代入第一公式中，即可得到传热面积A。
2.计算换热器的传热面积密度：换热面积密度为传热面积与设备有效体积的比值，公式为：
AD=A/V，其中V为设备有效体积。
3.计算换热器的热负荷：热负荷为单位面积的传热量，公式为：
Q/A。
4.优化设计：根据所得的热负荷和传热面积密度，结合实际需求和经验，对设计进行优化，调整管子和板的数量、尺寸等参数。
以上为固定管板式换热器的课程设计步骤，通过计算和优化设计，可以得到符合实际应用要求的换热器。
希望本设计能帮助你更好地理解和应用固定管板式换热器。
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环境工程原理课程设计环境工程原理课程设计学院：化学与环境工程学院专业：环境工程学号：132209101214姓名：甘火军指导老师：张艳时间：2016年1月6日I摘要固定管板式换热器是管壳式换热器的一种典型结构，也是目前应用比较广泛的一种换热器。
这类换热器具有结构简单、紧凑、可靠性高、适应性广的特点,并且生产成本低、选用的材料范围广、换热表面的清洗比较方便。
固定管板式换热器能承受较高的操作压力和温度，因此在高温高压和大型换热器中，其占有绝对优势。
本次设计的题目是小区集中供热用热交换器的设计，课题预期达到的目标为：换热器面积的计算，工艺结构尺寸的计算，换热管的确定，壳体内径，壳程数的计算等。
完善设计图纸及设计说明书。
关键词：换热器；工艺；结构；强度II设计任务书某小区集中供热用热交换器设计锅炉热水110℃→85℃，处理量25吨/小时循环水15℃→75℃，处理量50吨/小时设计总换热面积、布管图及换热器结构图（固定管板式）。
I II目录1引言 (1)1.1 换热器 (1)1.2换热器的用途 (1)1.3 换热器的发展 (1)1.4 换热器的分类 (2)1.5 换热器的发展趋势 (2)2 设计方案 (3)2.1 集中供暖通用方法 (3)2.2 固定管板式换热器 (3)1.1 设计方案换热器可行度 (4)3 固定管板式换热器的工艺计算 (5)3.1 估算换热面积 (5)3.1.1 选择换热器的类型 (5)3.1.2 流程安排 (5)3.1.3 确定物性数据 (5)3.1.4 估算传热面积 (6)3.2 工艺结构尺寸 (8)3.2.1 管径和管内流速 (8)3.2.2 管程数和传热管数 (8)3.2.3 传热管排列和分程方法 (9)3.2.4 壳体内径 (9)3.2.5 折流板 (9)3.2.6 接管 (10)3.3 换热器核算 (10)3.3.1 热流量核算 (10)3.4 换热器的主要结构尺寸和计算结果 (13)4 设计评述 (15)参考文献 (16)I V引言1.1 换热器换热器（heat exchanger），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[1]。
1.2 换热器的用途换热器的应用广泛，日常生活中取暖用的暖气散热片、汽轮机装置中的凝汽器和航天火箭上的油冷却器等，都是换热器。
它还广泛应用于化工、石油、动力和原子能等工业部门。
它的主要功能是保证工艺过程对介质所要求的特定温度，同时也是提高能源利用率的主要设备之一。
换热器在节能技术改革中具有的作用表现在两个方面：一是在生产工艺流程中使用着大量的换热器的效率显然可以减少能源的消耗；另一方面，用换热器来回收工业余热，可以显著提高设备的热效率[2]。
1.3 换热器的发展数据显示2010年中国换热器产业市场规模在500亿元左右，主要集中于石油、化工、冶金、电力、船舶、集中供暖、制冷空调、机械、食品、制药等领域。
其中，石油化工领域仍然是换热器产业最大的市场，其市场规模为150亿元；电力冶金领域换热器市场规模在80亿元左右；船舶工业换热器市场规模在40亿元以上；机械工业换热器市场规模约为40亿元；集中供暖行业换热器市场规模超过30亿元，食品工业也有近30亿元的市场。
另外，航天飞行器、半导体器件、核电常规岛核岛、风力发电机组、太阳能光伏发电、多晶硅生产等领域都需要大量的专业换热器，这些市场约有130亿元的规模。
国内换热器行业在节能增效、提高传热效率、减少传热面积、降低压降、提高装置热强度等方面的研究取得了显著成绩。
基于石油、化工、电力、冶金、船舶、机械、食品、制药等行业对换热器稳定的需求增长，我国换热器行业在未来一段时期内将保持稳定增长，2011年至2020年期间，我国换热器产业将保持年均10-15%左右的速度增长，到2020年我国换热器行业规模有望达到1500亿元[3]。
1-1.4换热器的分类换热器的种类划分方法很多，方法也各不相同。
按其用途：可将换热器分为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器、再沸。
按其传热方式和作用原理：可分为混合式换热器、蓄热式换热器、间壁式换热器等。
其中间壁式换热器为工业应用最为广泛的一种换热器。
它按传热面形状可分为管式换热器、板面式换热器、扩展表面换热器等[4]。
这其中又以管壳式换热器应用最为广泛，它通过换热管的管壁进行传热。
具有结构简单牢固、制造简便、使用材料范围广、可靠程度高等优点，是目前应用最为广泛的一种换热器。
管壳式换热器的形式：管壳式换热器根据其结构的不同，可以分为固定管板式换热器、浮头式换热器、U形管式换热器、填料函式换热器、釜式重沸器等。
1.5 换热器的发展趋势二十世纪20年代出现板式换热器，并应用于食品工业。
以板代管制成的换热器，结构紧凑，传热效果好，因此陆续发展为多种形式。
30年代初，瑞典首次制成螺旋板换热器。
接着英国用钎焊法制造出一种由铜及其合金材料制成的板翅式换热器，用于飞机发动机的散热。
30年代末，瑞典又制造出第一台板壳式换热器，用于纸浆工厂。
在此期间，为了解决强腐蚀性介质的换热问题，人们对新型材料制成的换热器开始注意。
60年代左右，由于空间技术和尖端科学的迅速发展，迫切需要各种高效能紧凑型的换热器，再加上冲压、钎焊和密封等技术的发展，换热器制造工艺得到进一步完善，从而推动了紧凑型板面式换热器的蓬勃发展和广泛应用。
此外，自60年代开始，为了适应高温和高压条件下的换热和节能的需要，典型的管壳式换热器也得到了进一步的发展。
70年代中期，为了强化传热，在研究和发展热管的基础上又创制出热管式换热器[14]。
当前换热器发展的基本趋势是：继续提高设备的传热效率，促进设备结构的紧凑性，加强生产制造成本的标准系列化，并在广泛的范围内继续向大型化发展，CFD（Comptational Fluid Dynamics）模型化技术、强化传热技术及新型换热器开发等形成一个高技术体系。
2-设计方案2.1 目前集中供暖通用办法现在的集中供暖中用的主要是板式换热器。
其优点有[5]:(1)传热系数高。
板式换热器的流道小，板片是波形，截面变化复杂，使流体的流动方向和流速不断变化，增加了流体扰动，因而能在很小的流速下达到紊流，具有较高的传热系数。
特别适用于液-液换热及茹度较大的流体间换热。
(2)适用性大。
可通过增减板片达到所需要的换热面积。
一台换热器可分成几个单元，可适应同时进行几种流体间的加热或冷却。
(3)结构紧凑，体积小，耗材少。
每立方米体积间的传热面积可达250平方米，每平方米传热面仅需金属15Kg左右。
(4)传热系数高和金属消耗少，使其传热有效度可达85%-90%以上。
(5)易于拆洗，修理。
(6)污垢系数小，由于流动扰动大，污垢不易沉积，所用板片材质较好，很少有腐蚀，这些都使其污垢系数值较小。
(7)板式换热器主要用金属板材，因而原材料价格比同种金属的管材要低廉。
其缺点为：（1）密封性较差，易泄露。
需常更换垫圈，较麻烦。
（2）使用压力受一定限制，一般不超过1MPa。
（3）使用温度受垫圈材料耐温性能的限制。
（4）流道小，不适宜于气-气换热或蒸汽冷凝。
（5）易堵塞，不适用于含悬浮物的流体。
（6）流阻较管壳式大。
2.2 固定管板式换热器[6]固定管板式换热器主要有外壳、管板、管束、顶盖（又称封头）等部件构成。
在圆形外壳内，装入平行管束，管束两端用焊接或胀接的方法固定在管板上，两块管板与外管直接焊接，装有进口或出口管的顶盖用螺栓与外壳两端法兰相连。
3-它的特点是结构简单，没有壳侧密封连接，相同的壳体内径排管最多，在有折流板的流动中旁路最小，管程可以分成任何管程数，因两个管板由管子互相支撑，故在各种管壳式换热器中它的管板最薄，造价最低，因而得到广泛应用。
这种换热器的缺点是：壳程清洗困难，有温差应力存在。
当冷热两种流体的平均温差较大，或壳体和传热管材料膨胀系数相差较大，热应力超过材料的许用应力时，在壳体上需设膨胀节，由于膨胀节强度的限制，壳程压力不能太高。
这种换热器适用于两种介质温差不大，或温差较大但壳程压力不高，及壳程介质清洁，不易结垢的场合。
2.3 设计方案换热器可行度本次课程设计预用固定管板式换热器来替代传统的板式换热器，因其本次课程设计主题为小区集中供暖用，锅炉水以及循环水均不易结垢，故选用固定管板式换热器可以减少其清洗困难的缺点，由于管壳式换热器管板薄，造价最低，故选用固定管板式换热器可以减少造价，节约经费。
综上所述，选用固定管板式换热器可行。
4--5固定管板式换热器的工艺计算3.1 估算换热面积3.1.1 选择换热器的类型两流体温度变化情况：热流体进口温度110℃，出口温度85℃；冷流体进口温度15℃，出口温度75℃，因此初步确定选用固定管板式换热器。
3.1.2 流程安排冷却水相比热水更易结垢故走易清洁的管程，且通过提高冷却水的流速以增大传热系数，应使温度低的走管程，温度高的走壳程。
3.1.3 确定物性数据定性温度：对于水等低粘度流体，其定性温度可取流体进出口温度的平均值。
故壳程流体的定性温度为：（3-1）管程流体的定性温度为：（3-2） 两流体的定性温度差为℃5.52455.97=-=-m m t T 因为量流体的温差大于50℃，后面的设计中应加膨胀节。
根据定性温度，分别查取壳程和管程流体的有关物性数据。
水在45℃下的有关物性数据如下：密度 1ρ=990.2kg/3m定压比热容 1p c =4.174kJ/kg ·℃热导率 1λ=0.642W/m ·℃℃5.97)85110(21=+=m T ℃45)7515(21=+=m t- 6W T T WhCph Q 732120)85110(*310*217.4*3600/25000)21(=-=-=粘度 1μ=6.014×410-Pa ·s普朗特常数 Pr=3.93水在97.5℃下的物性数据：密度 2ρ=960.15kg/3m定压比热容 2p c =4.217kJ/kg ·℃热导率 2λ=0.682W/m ·℃粘度 2μ=2.906×410-Pa ·s普朗特常数 Pr=1.803.1.4 估算传热面积1.热流量： （3-3）2.冷却水流量：s /g 92.2/10524)1575(310*174.43600*732120)12(c W k h Kg t t pc C Q ==-=-=（3-4）-73.平均传热温差（逆流）:1212ln m t t t t t ∆-∆∆=∆∆ ℃49.50)1585()75110(ln)1585()75110(=-----=（3-5）平均温差校正系数：由《化工工艺设计手册》[7]图15-14查的校正系数为Ф∆t=0.9，所以修正后的传热温差为∆m t =50.49*0.9=45.441℃ 4.传热面积：表3-1 管壳式换热器中的总传热系数K 的经验值[8]冷流体 热流体 总传热系数K/(W/(℃⋅2m ))水 水 850-1700 水 气体 17-280 水 有机溶剂 280-850 水 轻油 340-910 水重油 60-280根据低温流体为冷却水，高温流体为热水，所以总传热系数K 的范围为850-170042.015758511063.015110157512211112=--=--==--=--=t t T T R t T t t P-8假设K 取1000211.16441.45*1000732120m t K Q A m p ==∆∙=（3-6）3.2 工艺结构尺寸3.2.1 管径和管内流速换热管的规格包括管径和管长，换热管直径越小，换热器单位体积的换热面积越大。