(完整版)换热器设计毕业课程设计
换热器课程设计文档
换热器课程设计文档一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握换热器的基本原理、类型、结构和计算方法，能够运用所学知识分析和解决实际工程问题。
具体分为以下三个部分：1.知识目标：（1）掌握换热器的基本原理和作用；（2）了解不同类型的换热器及其特点；（3）熟悉换热器的结构组成和计算方法。
2.技能目标：（1）能够分析实际工程中的换热问题，并选择合适的换热器；（2）能够运用换热器计算方法，准确计算换热器的性能参数；（3）具备一定的创新能力和解决问题的能力。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对能源工程领域的兴趣和热情；（2）培养学生严谨的科学态度和团队协作精神；（3）培养学生关注环保、节能和可持续发展意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.换热器的基本原理：介绍换热器的工作原理、热传递方式及换热效果的影响因素。
2.换热器的类型：分类介绍不同类型的换热器，如管式换热器、板式换热器、壳管式换热器等，并分析其优缺点。
3.换热器的结构组成：详细讲解换热器的主要组成部分，如壳体、管束、换热管、支架等，以及它们的作用和选型依据。
4.换热器计算方法：介绍换热器的传热计算、阻力计算和面积计算等方面的方法。
5.换热器在实际工程中的应用：分析换热器在能源、化工、环保等领域的应用案例，培养学生解决实际问题的能力。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用以下几种教学方法：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握换热器的基本原理、类型和计算方法。
2.案例分析法：分析实际工程中的换热器应用案例，使学生能够将理论知识应用于实际问题。
3.实验法：安排实验课程，让学生亲自动手操作，加深对换热器结构和工作原理的理解。
4.讨论法：学生进行小组讨论，培养学生的团队协作能力和创新思维。
四、教学资源为实现教学目标，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、全面的学习资料。
2.参考书：推荐学生阅读相关领域的参考书籍，丰富学生的知识体系。
换热器课程设计本科论文
换热器课程设计说明书学院:班级:姓名:学号:指导教师:目录1.换热器课程设计任务书 (1)1.1.设计题目: (1)1.2.操作条件: (1)1.3.设备型式: (1)1.4、设计要求: (1)2.热交换器设计方案的确定 (1)2.1管壳式换热器的简介 (1)2.1.1工作原理 (2)2.1.2分类 (2)2.1.3主要技术特性: (3)2.2 试算并初选换热器规格 (3)2.2.1流体流动途径的确定 (3)2.2.2设备材料的选择 (3)3.换热器热力计算 (3)3.1 确定物性数据 (4)3.2 计算总传热系数 (5)3.2.1 热流量 (5)3.2.2 平均传热温差 (5)3.2.3 冷却水用量 (5)3.2.4 总传热系数 (5)3.3 传热面积的计算 (6)4 .工艺结构尺寸 (6)4.1管数和传热管数 (6)4.2平均传热温差校正及壳程数 (7)4.3 传热管排列和分程方法 (7)4.4壳体内径 (8)4.5折流板数 (8)4.6接管 (8)5.换热器校核设计 (9)5.1 热量核算 (9)5.1.1壳程对流传热系数 (9)5.1.2管程对流传热系数 (9)5.1.3传热系数K (10)5.1.4传热面积S (10)5.2 换热器内流体的流动阻力 (11)5.2.1管程流动阻力 (11)5.2.2壳程阻力 (11)6.设计结果汇总表 (12)7.换热器示意图、管子草图、折流板 (14).参考资料 (15)设计总结 (16)前言在工程中, 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, 成为热交换器。
热交换器在工业生产中的应用极为普遍, 制冷工业中蒸汽压缩式制冷机或吸收式制冷机中的蒸发器、冷凝器；制糖工业和造纸工业的糖液蒸发器和纸浆蒸发器, 都是热交换器的应用实例。
在化学工业和石油化学工业的生产过程中, 应用热交换器的场合更是不胜枚举。
根据热交换器在生产中的地位和作用, 它应满足多种多样的要求。
换热器的课程设计
目录一、设计任务书 (3)二、合成氨方法简介 (5)三、工艺计算 (8)3.1 列管式换热器类型的选择 (8)3.1.1 固定管板式换热器 (8)3.1.2 浮头式换热器 (8)3.1.3 U形管换热器 (8)3.1.4 滑动管板式换热器 (8)3.2 流体流动通道的选择 (8)3.3浮头式换热器简图 (9)3.4 热平衡计算 (10)3.5 估算传热面积 (10)四、换热器核算 (12)4.1传热系数 (12)4.1.1管程换热系数 (12)4.1.2壳程换热系数 (13)4.2 对数平均温差 (13)4.3传热面积 (14)4.4计算压强降 (14)五、热换器工艺结构尺寸 (16)5.1壳体内径的确定 (16)5.2 换热器壁厚设计与液压试验 (16)5.3 封头 (17)5.4 管板 (17)5.5 容器法兰 (18)5.6 接管尺寸 (18)5.6.1 壳程进出口接管 (18)5.6.２管程接管 (18)5.7 接管法兰 (19)5.8 管箱长度 (19)5.9 折流板 (19)六、换热器主要结构尺寸和计算结果 (20)七、设计评述 (21)八、参考文献 (22)九、附图 (23)附图1 列管式换热器设计方案 (23)附图2 列管式换热器尺寸图 (24)一、设计任务书一)、目的锻炼学生查阅资料、选择设计参数的能力，要求学生能进行典型设备的设计计算，掌握化工设计的过程和方法。
以下方面将得到培养和训练：1.查阅资料和收集数据的能力：设计任务给出后，有许多数据需要设计者去收集，有些物性参数要查取或估算，计算公式也由设计者自行选用。
这就要求设计者运用各方面的知识，详细而全面地考虑后方能确定。
2.正确选择设计参数：树立技术上可行和经济上合理的工程观点，同时还须考虑到操作和维修的方便和环境保护的要求，要求设计的结果不仅计算正确，还应综合考虑工程的各种因素，力求从总体上得到较佳的设计结果。
3.正确、迅速地进行计算：设计计算需要反复试算，计算的工作量较大，需要强调计算的正确与迅速。
换热器课程设计
一：换热器的选择以及流程安排选择类型：两种流体的温度变化情况，原料液温度是常温，进入换热器的水是高温，因此利用固定管板式换热器。
原料液是酸性水，应该走管层，热水走壳层。
二：确定物性参数进口的原料液的温度为30℃，经过换热后温度为50℃，流量50000kg/h,进入换热器的水的温度为90℃，经过换热后变为70℃。
该反应是在0.2MPa 下进行。
三：确定物性参数原料液的定性温度为：T=（30+50）/2=40℃ 水的定性温度为：T=（90+70）/2=80℃ 原料液在40℃下的物性数据为： 密度：ρ=105.7 Kg/m ³定压比热容：Cp1= 3.789KJ/Kg ·℃ 热导率：λ1=0.478 W/（m ·k ） 粘度：μ1=0.76×10¯³Pa ·s 水在80℃下的物行参数： 密度：ρ=971.8Kg/m ³定压比热容：Cp1=4.195KJ/Kg ·℃ 热导率：λ1=0.3551W/（m ·k ） 粘度：μ1=0.365×10¯³Pa ·s 四：估算传热面积： 1:热流量：Q1=m1·Cp1·Δt1=50000×3.789×(50-30)=3789000 kJ/h=1052.5 (kw) 平均传热温差：先按照纯流计算：12(9030)(7050)83.86()19030ln ln 27050t t tm k t t ∆-∆---∆===∆-∆-2:传热面积：假设K=400W/(m ²·K),则估算的换热面积为：321052.510131.38()40083.86Q Ap m K tm ⨯===∆⨯冷却水用量：331052.510112.55(/)45180(/)1 4.19510(9070)Q m kg s kg h Cp ti ⨯====∆⨯⨯-五：工艺结构设计：1：管内和管径流速： 选用Φ25×2.5的冷拔传热管（碳刚），取管内流速为u=1.3m/s.2：管程数和传热管数： 可依据传热管内径和流速确定单程传热管数： 传热管数:2212.55/971.831.632(0.7850.02 1.34V ns di u π===≈⨯ 根） 按照单管程设计，所需的传热管长度为：031.3812.45()3.140.02532psA L m d n π===⨯⨯ ,按单管程的设计，传热管过长，应采用多管程结构，采用标准设计，取管长6l m =,则该换热管的管程数为12.45 2.0826p L N l ===≈（管程），传热管总根数 32264(T N =⨯=根）。
课程设计换热器的设计
课程设计换热器的设计一、教学目标本课程的设计目标是使学生掌握换热器的基本原理、设计方法和计算技巧。
知识目标要求学生了解换热器的类型、工作原理及其在工程中的应用；技能目标要求学生能够运用传热学的基本原理，进行换热器的设计和计算；情感态度价值观目标则在于培养学生的创新意识和解决实际问题的能力。
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、类型及其设计方法。
具体内容包括：换热器的基本概念、传热基本方程、对流传热、换热器类型（包括空气冷却器、水冷却器、热交换器等）、换热器的设计方法及计算技巧。
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，包括讲授法、案例分析法、实验法等。
在讲授基本原理和设计方法的同时，通过案例分析让学生了解换热器在实际工程中的应用，通过实验操作让学生亲手实践，加深对换热器原理的理解。
四、教学资源为了支持教学内容的实施，我们将准备丰富的教学资源，包括教材、参考书、多媒体资料、实验设备等。
教材和参考书将用于理论知识的讲解和拓展，多媒体资料将用于形象地展示换热器的工作原理和设计方法，实验设备则用于学生的实践操作。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等多个方面，以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。
平时表现主要考察学生的课堂参与度、提问回答等情况；作业则是对学生学习进度的实时跟踪，要求学生在规定时间内完成；考试则是检验学生对课程知识的掌握程度，包括期中和期末考试。
通过这些评估方式，教师能够全面了解学生的学习情况，为后续教学提供依据。
六、教学安排本课程的教学安排将根据课程内容和学生的实际情况进行设计。
教学进度将确保在有限的时间内完成所有教学任务，教学时间将合理安排，既不过于紧张，也不过于宽松。
教学地点将选择适合进行课程教学的环境，如教室、实验室等。
同时，教学安排还将考虑学生的作息时间、兴趣爱好等因素，以提高学生的学习效果。
七、差异化教学为了满足不同学生的学习需求，本课程将根据学生的不同学习风格、兴趣和能力水平进行差异化教学。
课程设计模板换热器
课程设计模板换热器一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握换热器的原理、类型和应用；技能目标要求学生能够运用换热器的基本原理进行热交换计算和设计；情感态度价值观目标要求学生培养对换热器技术和节能减排的认识，提高学生的环保意识和社会责任感。
通过本课程的学习，学生将能够：1.描述换热器的基本原理和类型；2.分析换热器的工作过程和性能指标；3.应用换热器的基本原理进行热交换计算和设计；4.探讨换热器技术在节能减排中的应用；5.培养对换热器技术和节能减排的认识，提高环保意识和社会责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括换热器的原理、类型和应用。
具体包括以下几个方面的内容：1.换热器的基本原理：热传递方式、换热器的工作过程和性能指标；2.换热器的类型：板式换热器、壳管式换热器、空气冷却器等；3.换热器的应用：热交换计算、设计方法和实例分析；4.换热器技术在节能减排中的应用：热泵技术、余热回收等。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握换热器的基本原理和应用；2.讨论法：引导学生进行思考和交流，提高学生的理解和分析能力；3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生更好地理解和应用换热器技术；4.实验法：通过实验操作，使学生直观地了解换热器的工作过程和性能。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：《换热器技术》等相关教材；2.参考书：国内外相关论文、技术手册等；3.多媒体资料：PPT课件、视频资料、图片等；4.实验设备：换热器实验装置、热流量计等。
通过以上教学资源的选择和准备，我们将为学生提供全面、丰富的学习资源，帮助学生更好地理解和掌握换热器技术。
五、教学评估本课程的教学评估将采用多种方式，包括平时表现、作业、考试等，以全面、客观、公正地评估学生的学习成果。
换热器课程设计
目录1.设计任务书-------------------32.概述与设计方案简介-----------43.工艺及设备设计计算-----------94.辅助设备的计算及选型--------115.设计结果汇总表--------------156.设计评述--------------------157.参考资料--------------------168.主要符号说明----------------169.致谢------------------------161.设计任务书2.概述与设计方案简介换热器的类型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。
一种流体在关内流动，其行程称为管程；另一种流体在管外流动，其行程称为壳程。
管束的壁面即为传热面。
其主要优点是单位体积所具有的传热面积大，传热效果好，结构坚固，可选用的结构材料范围宽广，操作弹性大，因此在高温、高压和大型装置上多采用列管式换热器。
为提高壳程流体流速，往往在壳体内安装一定数目与管束相互垂直的折流挡板。
折流挡板不仅可防止流体短路、增加流体流速，还迫使流体按规定路径多次错流通过管束，使湍流程度大为增加。
列管式换热器中，由于两流体的温度不同，使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。
若两流体温差较大（50℃以上）时，就可能由于热应力而引起设备的变形，甚至弯曲或破裂，因此必须考虑这种热膨胀的影响。
2.1换热器换热器是化工、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。
按用途它可分为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等。
根据冷、热流体热量交换的原理和方式可分为三大类：混合式、蓄热式、间壁式。
间壁式换热器又称表面式换热器或间接式换热器。
在这类换热器中，冷、热流体被固体壁面隔开，互不接触，热量从热流体穿过壁面传给冷流体。
化工原理课程设计换热器
化工原理课程设计 换热器一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握换热器的基本工作原理，包括热传导、对流和辐射在换热过程中的作用。
2. 学生能够掌握换热器类型及适用范围，了解各类换热器的结构特点及优缺点。
3. 学生能够运用热量平衡原理，进行换热器的热力计算，掌握换热器设计的基本方法。
技能目标：1. 学生能够运用相关公式，对换热器进行选型和计算，提高解决实际工程问题的能力。
2. 学生能够通过查阅资料，了解并掌握换热器材料的选用原则，提高材料应用能力。
3. 学生能够运用CAD等软件绘制换热器简图，提高绘图技能。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱化学工程，关注化工设备，具备良好的职业素养。
2. 培养学生严谨的科学态度，提高团队合作意识，培养沟通与协作能力。
3. 培养学生节能环保意识，关注换热器在化工生产过程中的节能减排作用。
课程性质：本课程为化工原理课程的一部分，侧重于换热器的原理、计算和应用。
学生特点：学生为高中二年级学生，具有一定的物理和化学知识基础，对工程问题有一定的好奇心。
教学要求：结合学生特点，通过实例分析、计算练习和小组讨论等形式，使学生掌握换热器相关知识，提高解决实际问题的能力。
教学过程中注重启发式教学，引导学生主动探究和思考。
在教学评估中，关注学生的学习成果，及时调整教学策略，确保教学目标的有效实现。
二、教学内容1. 换热器原理：包括热传导、对流和辐射的基本概念，换热器的基本工作原理及热量传递过程。
相关教材章节：第二章第四节《热量传递的基本原理》2. 换热器类型与结构：介绍各类换热器（如管壳式、板式、空气冷却式等）的结构、特点、应用范围及优缺点。
相关教材章节：第三章第一节《换热器的类型与结构》3. 换热器选型与计算：讲解换热器选型原则，热量平衡原理，换热器热力计算方法及步骤。
相关教材章节：第三章第二节《换热器的选型与计算》4. 换热器材料：介绍换热器常用材料及其选用原则，分析不同材料的性能和适用场合。
换热器课程设计
换热器课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握换热器的基本原理、类型、性能及计算方法，能够运用所学知识分析和解决实际工程问题。
具体目标如下：1.知识目标：（1）理解换热器的基本概念和作用；（2）掌握换热器的各种类型及其特点；（3）熟悉换热器的性能评价指标；（4）学会换热器的计算方法和步骤。
2.技能目标：（1）能够根据工程需求选择合适的换热器类型；（2）能够运用换热器计算方法进行分析；（3）具备绘制换热器原理图和流程图的能力。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生的创新意识和团队合作精神；（2）增强学生对工程实践的认知和兴趣；（3）培养学生关注环保、节能等社会责任。
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、性能及计算方法。
具体安排如下：1.第一章：换热器概述（1）换热器的定义和作用；（2）换热器的分类及特点；（3）换热器的基本性能评价指标。
2.第二章：换热器类型（1）表面式换热器；（2）对流换热器；（3）混合换热器；（4）蓄热换热器。
3.第三章：换热器性能（1）换热器的热传导方程；（2）换热器的传热系数；（3）换热器的效能和热损失。
4.第四章：换热器计算方法（1）换热器的尺寸计算；（2）换热器的流动阻力计算；（3）换热器的热负荷计算；（4）换热器的效率计算。
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相结合的方式，包括：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握换热器的基本原理和计算方法；2.案例分析法：分析实际工程中的换热器应用案例，提高学生的实践能力；3.实验法：安排实验室实践环节，让学生动手操作，加深对换热器的理解；4.讨论法：学生进行小组讨论，培养学生的团队合作精神和创新意识。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：《换热器原理与应用》；2.参考书：相关领域的研究论文和书籍；3.多媒体资料：PPT课件、视频教程等；4.实验设备：换热器实验装置，流动阻力测试设备等。
课程设计单管程换热器
课程设计单管程换热器一、教学目标本节课的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握单管程换热器的基本原理、结构及其在工程中的应用；技能目标要求学生能够运用所学知识分析和解决实际问题；情感态度价值观目标要求学生培养对热工科学的兴趣，增强创新意识和团队合作精神。
通过分析课程性质、学生特点和教学要求，我们将目标分解为具体的学习成果。
首先，学生需要了解单管程换热器的工作原理，掌握其基本组成部分，如壳体、管束、换热介质等。
其次，学生应能熟练运用相关公式和图表计算换热器的性能参数，如热交换效率、温差等。
此外，学生还需具备一定的实验操作能力，能够进行换热器实验，观察并分析实验现象。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括单管程换热器的原理、结构和应用。
首先，介绍换热器的基本概念，解释单管程换热器的工作原理。
其次，详细讲解单管程换热器的结构组成，包括壳体、管束、换热介质等，并通过实物图片和模型展示，使学生更直观地理解。
然后，介绍单管程换热器在工程中的应用，如空调系统、加热器等，并通过案例分析，让学生了解换热器在实际工程中的重要性。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本节课将采用多种教学方法。
首先，采用讲授法，系统地讲解换热器的原理、结构和应用。
其次，运用讨论法，引导学生探讨换热器在实际工程中的优缺点，培养学生分析问题的能力。
此外，通过案例分析法，让学生结合实际情况，了解换热器在工程中的应用。
最后，学生进行实验操作，运用实验法，使学生更直观地了解换热器的工作原理和性能。
四、教学资源本节课的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
教材和参考书为学生提供理论知识的系统学习，多媒体资料则通过图片、视频等形式，丰富学生的学习体验。
实验设备则是学生进行实验操作的重要工具，通过实际操作，使学生更好地理解换热器的原理和性能。
在教学过程中，教师还需根据实际情况，选择合适的教学资源，以保证教学的顺利进行。
(完整版)换热器设计毕业课程设计
课程设计任务1.设计题目：列管式换热器的设计设计目的：通过对列管式换热器的设计，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。
2.设计任务：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1.72X 10-4m2• KW，换热器热损失忽略不计，管程的绝对粗糙度& =0.1mm，要求两侧的阻力损失均不超过0.2X 105Pa。
试设计一台适当的列管式换热器。
(y：学号后2位数字)(1)生产能力和载热体用量：原油42000 + 150*1 (2) *y kg' X Nt=44 X 4=176A 实际=L X ( n X dO) X n' = 26 X ( n X 0.025) X 44=89.804 ( m2)3、选择换热器壳体尺寸选择换热管为三角形排列，换热管的中心距t=32mm。
n c=1.1、n =1.1 176 =14.6 15最外层换热管中心线距壳体内壁距离：b'=(1 ——1.5)d0壳体内径：32(15-1)+2*1.3*25=513圆整后，换热器壳体圆筒内径为D=550mm，壳体厚度选择8mm。
长度定为5996mm 。
壳体的标记：筒体DN550 S =8 L=5910。
筒体材料选择为Q235-A，单位长度的筒体重110kgm,壳体总重为110*(5.910-0.156)= 632.94kg 。
(波形膨胀节的轴向长度为0.156m )4、确定折流挡板形状和尺寸选择折流挡板为有弓形缺口的圆形板，直径为540mm,厚度为6mm。
缺口弓形高度为圆形板直径的约14，本设计圆整为120mm。
折流挡板上换热管孔直径为25.6mm ，流挡板上的总开孔面积=147.5*514.7185+4*216.4243=76786.6760mm2 。
换热器的设计课程设计
换热器的设计课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握换热器的基本原理、设计方法和计算步骤，能够运用所学知识进行换热器的设计和分析。
具体包括：1.知识目标：（1）理解换热器的分类和基本原理；（2）掌握换热器的设计方法和计算步骤；（3）了解换热器在工程中的应用和前景。
2.技能目标：（1）能够运用所学知识进行换热器的设计和分析；（2）具备查阅相关资料和规范的能力；（3）具备一定的创新能力和团队协作能力。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对工程技术的热爱和敬业精神；（2）培养学生勇于探索、积极向上的精神风貌；（3）培养学生具备良好的职业道德和团队合作意识。
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、设计方法和计算步骤。
具体安排如下：1.第一章：换热器概述（1）换热器的分类和基本原理；（2）换热器的设计方法和计算步骤；（3）换热器在工程中的应用和前景。
2.第二章：换热器的设计（1）换热器设计的基本原理；（2）换热器设计的计算方法；（3）换热器设计的注意事项。
3.第三章：换热器的计算（1）换热器计算的基本公式；（2）换热器计算的案例分析；（3）换热器计算的软件应用。
4.第四章：换热器在工程中的应用（1）换热器在石油化工中的应用；（2）换热器在电力工业中的应用；（3）换热器在制冷空调中的应用。
三、教学方法本课程的教学方法主要包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法。
具体应用如下：1.讲授法：用于传授换热器的基本原理、设计方法和计算步骤；2.讨论法：用于探讨换热器设计中的问题和解决方法；3.案例分析法：用于分析换热器在工程中的应用案例；4.实验法：用于验证换热器的设计和计算结果。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
具体准备如下：1.教材：选用国内权威出版的换热器设计教材；2.参考书：收集相关领域的学术论文和专著；3.多媒体资料：制作PPT、视频等教学课件；4.实验设备：准备换热器实验装置，用于实践教学。
换热器的课程设计
前言1.1 换热器的发展、应用换热器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。
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。
换热器既可是一种单独的设备，如加热器、冷却器和凝汽器等；也可是某一工艺设备的组成部分，如氨合成塔内的热交换器。
由于制造工艺和科学水平的限制，早期的换热器只能采用简单的结构，而且传热面积小、体积大和笨重，如蛇管式换热器等。
随着制造工艺的发展，逐步形成一种管壳式换热器，它不仅单位体积具有较大的传热面积，而且传热效果也较好，长期以来在工业生产中成为一种典型的换热器二十世纪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。
70年代末随着能源矛盾的日益突出，国内冶金工业炉开始大量采用换热器，其中绝大多数是金属对流换热器。
当时最受青睐的是翅片管换热器，它的换热元件是带有内外翅片的铸钢管。
由于单位体积内的换热面积大，所以换热器整体效率高，占地小，适合旧有炉子改造位置紧张的条件。
换热器课程设计毕业
换热器课程设计毕业一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握换热器的基本原理、类型、性能及计算方法，能够运用所学知识分析和解决实际工程问题。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解换热器的基本概念、分类和性能参数。
（2）掌握换热器的传热过程及其计算方法。
（3）熟悉换热器的结构组成和工艺流程。
（4）了解换热器在工程中的应用和维护。
2.技能目标：（1）能够正确选择和使用换热器。
（2）能够运用换热器计算方法分析和解决工程问题。
（3）具备换热器安装、调试和维护的基本技能。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对换热器技术的兴趣和热情，提高学习积极性。
（2）培养学生团队协作、创新精神和工程实践能力。
（3）培养学生遵守纪律、严谨治学的学术态度。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括换热器的基本概念、分类、性能及计算方法，换热器的结构组成和工艺流程，换热器在工程中的应用和维护等方面。
具体安排如下：1.换热器的基本概念、分类和性能参数。
2.换热器的传热过程及其计算方法。
3.换热器的结构组成和工艺流程。
4.换热器在工程中的应用和维护。
5.换热器安装、调试和维护的基本技能。
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、讨论法、案例分析法、实验法等。
具体应用如下：1.讲授法：用于传授换热器的基本概念、原理和计算方法。
2.讨论法：用于探讨换热器应用中的实际问题，培养学生的思维能力和团队协作精神。
3.案例分析法：通过分析典型换热器工程案例，使学生掌握换热器在工程中的应用。
4.实验法：进行换热器性能实验，培养学生动手能力和实际操作技能。
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、实用的换热器教材作为主要教学资源。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作精美的课件、视频等多媒体资料，提高教学效果。
4.实验设备：配置完善的换热器实验设备，为学生提供实践操作的机会。
标准式换热器课程设计
标准式换热器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解换热器的基本概念、分类和工作原理；2. 学生能掌握标准式换热器的结构、特点和设计参数；3. 学生能了解换热器在工程实际中的应用和重要性。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，分析并解决换热器在设计、运行过程中遇到的问题；2. 学生能通过计算和绘图，完成标准式换热器的设计；3. 学生能运用相关软件对换热器进行模拟和分析，提高实际操作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习换热器知识，培养对热能转换和利用的兴趣，增强环保意识；2. 学生在学习过程中，培养合作精神、创新思维和批判性思维；3. 学生认识到换热器在国民经济发展中的重要作用，增强社会责任感和职业使命感。
课程性质分析：本课程为工程专业基础课程，旨在培养学生掌握换热器的基本理论、设计和应用能力。
学生特点分析：学生为高中年级学生，具备一定的物理和数学基础，对工程实际有一定了解，但缺乏实际操作经验。
教学要求：1. 理论与实践相结合，注重培养学生的实际操作能力；2. 采用案例分析、小组讨论等多种教学方法，提高学生的参与度和积极性；3. 结合实际工程背景，提高学生的工程素养和创新能力。
二、教学内容1. 换热器基本概念：包括换热器定义、分类、工作原理及在工程中的应用；- 教材章节：第一章 换热器概述2. 标准式换热器结构及特点：详细讲解板式、管式、壳管式等换热器的结构、设计参数及性能特点；- 教材章节：第二章 换热器结构及类型3. 换热器设计原理与方法：介绍换热器设计的基本原理，结合实例讲解换热器设计步骤及计算方法；- 教材章节：第三章 换热器设计原理与计算4. 换热器选型与应用：分析不同工况下换热器选型的原则，介绍换热器在典型行业中的应用案例；- 教材章节：第四章 换热器选型与应用5. 换热器仿真与优化：运用相关软件对换热器进行模拟分析，探讨换热器性能优化方法；- 教材章节：第五章 换热器仿真与优化6. 换热器实验与操作：结合实验课程，让学生亲自动手操作，提高实际操作能力；- 教材章节：第六章 换热器实验与操作教学安排与进度：1. 第1周：换热器基本概念及分类；2. 第2周：标准式换热器结构及特点；3. 第3-4周：换热器设计原理与计算方法；4. 第5周：换热器选型与应用案例分析；5. 第6周：换热器仿真与优化；6. 第7周：换热器实验与操作。
换热器设计课程设计
换热器设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解换热器的基本工作原理和类型，掌握换热器设计的基本概念和流程。
2. 使学生掌握换热器主要参数的计算方法，如传热系数、换热面积等。
3. 帮助学生了解换热器材料的选择原则及影响换热效果的因素。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识进行简单换热器设计的能力，包括计算、选材和绘图。
2. 提高学生分析实际工程问题，运用换热器设计原理解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对换热器设计课程的兴趣，激发学生学习热情和探究精神。
2. 引导学生关注换热器在节能、环保等方面的作用，提高社会责任感和使命感。
3. 培养学生团队合作意识，学会在团队中分工与协作，共同完成设计任务。
本课程针对高年级学生，结合换热器设计课程的性质，注重理论联系实际，提高学生的实践操作能力。
课程目标具体、可衡量，旨在使学生掌握换热器设计的基本知识和技能，为后续学习和工程实践打下坚实基础。
同时，关注学生的情感态度价值观培养，使学生在学习过程中形成积极的学习态度和正确的价值观。
二、教学内容1. 换热器原理与分类：讲解换热器的基本工作原理，介绍常见的换热器类型及其特点，如管壳式、板式、翅片式等。
2. 换热器设计流程：阐述换热器设计的基本步骤，包括需求分析、选型、计算、选材、绘图等。
3. 换热器主要参数计算：详细讲解传热系数、换热面积、流体流速等主要参数的计算方法。
4. 换热器材料选择：分析各种常用换热器材料的特点，讲解选材原则及影响换热效果的因素。
5. 换热器设计实例分析：结合实际工程案例，分析换热器设计过程中的关键问题，提高学生解决实际问题的能力。
教学内容依据课程目标进行科学、系统地组织，按照以下进度安排：1. 第1-2课时：换热器原理与分类，了解各种换热器的优缺点。
2. 第3-4课时：换热器设计流程，明确设计步骤和要求。
3. 第5-6课时：换热器主要参数计算，掌握关键参数的计算方法。
4. 第7-8课时：换热器材料选择，了解选材原则及影响换热效果的因素。
南昌大学换热器课程设计
南昌大学换热器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解换热器的基本概念、分类和工作原理，掌握换热器在工程热力学中的应用。
2. 学生能掌握换热器的设计计算方法，包括传热系数、温差和换热面积的计算。
3. 学生能了解换热器材料选择、结构设计及流体力学特性对换热效果的影响。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，进行简单换热器的设计计算，并绘制出换热器的示意图。
2. 学生能够运用相关软件（如Excel、CAD等）进行换热器性能分析和数据处理。
3. 学生通过课程设计，提高查阅资料、分析问题和解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习换热器课程，培养对工程热力学领域的兴趣，增强对工程实际问题探究的欲望。
2. 学生在课程设计中，培养团队协作精神，学会倾听、沟通、分享和分工合作。
3. 学生能够认识到换热器在现代工程技术中的重要性，增强环保意识和节能意识。
课程性质分析：本课程为南昌大学工程热力学相关专业的课程设计，旨在帮助学生将所学理论知识与实际工程应用相结合，提高学生的实践能力和创新能力。
学生特点分析：学生已经掌握了工程热力学的基本知识，具备一定的数学和物理基础，但对实际工程问题的分析和解决能力有待提高。
教学要求：1. 结合换热器工程实例，引导学生运用所学理论知识解决实际问题。
2. 注重培养学生的动手能力和创新能力，提高学生在实际工程中的应用能力。
3. 通过课程设计，使学生在实践中不断积累经验，为今后的学习和工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 换热器基本概念与分类：回顾换热器的定义、功能、分类及各类换热器的工作原理，重点介绍壳管式换热器、板式换热器和翅片式换热器。
2. 换热器设计计算：讲解换热器设计的基本要求，包括传热系数、温差和换热面积的计算方法，以及流体流动与传热过程的关联。
- 相关教材章节：第三章“换热器的传热原理”和第四章“换热器的设计计算”。
3. 换热器材料与结构设计：分析换热器材料的选择，探讨不同结构设计对换热效果的影响，包括管束排列、管径、管壁厚度等。
换热器课程设计空调
换热器课程设计空调一、教学目标本课程旨在通过学习换热器课程设计空调的相关知识，让学生掌握换热器的基本原理、类型及其在空调系统中的应用；培养学生运用换热器知识解决实际问题的能力；使学生了解换热器行业的发展现状和趋势，树立环保、节能、创新的意识。
1.掌握换热器的基本原理和主要类型；2.了解换热器在空调系统中的作用及其选型依据；3.熟悉换热器行业的发展现状和趋势。
4.能够运用换热器知识分析解决实际问题；5.具备换热器系统设计和优化能力；6.学会查阅相关资料，进行技术交流和报告撰写。
情感态度价值观目标：1.培养学生对换热器行业的兴趣和热情；2.增强学生的环保、节能意识；3.培养学生勇于创新、不断进取的精神。
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、类型及其在空调系统中的应用。
具体安排如下：1.第一章：换热器概述1.1 换热器的定义及分类1.2 换热器的基本原理1.3 换热器在空调系统中的应用2.第二章：换热器类型2.1 空气冷却器2.2 水冷却器2.3 风冷热泵换热器2.4 其他类型换热器3.第三章：换热器的设计与选型3.1 换热器设计的基本原则3.2 换热器的传热计算3.3 换热器的结构设计3.4 换热器选型依据及方法4.第四章：换热器行业的现状与发展4.1 换热器行业的发展历程4.2 换热器行业的现状4.3 换热器行业的发展趋势三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、案例分析法、实验法等。
1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握换热器的基本原理、类型及其在空调系统中的应用；2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生学会运用换热器知识解决实际问题；3.实验法：通过实验操作，使学生加深对换热器原理和类型的理解，提高动手能力。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料、实验设备等。
1.教材：选用国内权威、实用的换热器教材作为主要教学资源；2.参考书：提供相关领域的专业书籍，供学生拓展阅读；3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，丰富教学手段；4.实验设备：配置相应的实验设备，为学生提供实践操作的机会。
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课程设计任务1.设计题目：列管式换热器的设计设计目的：通过对列管式换热器的设计，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。
2.设计任务：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1.72X 10-4m2• KW，换热器热损失忽略不计，管程的绝对粗糙度& =0.1mm，要求两侧的阻力损失均不超过0.2X 105Pa。
试设计一台适当的列管式换热器。
(y：学号后2位数字)(1)生产能力和载热体用量：原油42000 + 150*1 (2) *y kg' X Nt=44 X 4=176A 实际=L X ( n X dO) X n' = 26 X ( n X 0.025) X 44=89.804 ( m2)3、选择换热器壳体尺寸选择换热管为三角形排列，换热管的中心距t=32mm。
n c=1.1、n =1.1 176 =14.6 15最外层换热管中心线距壳体内壁距离：b'=(1 ——1.5)d0壳体内径：32(15-1)+2*1.3*25=513圆整后，换热器壳体圆筒内径为D=550mm，壳体厚度选择8mm。
长度定为5996mm 。
壳体的标记：筒体DN550 S =8 L=5910。
筒体材料选择为Q235-A，单位长度的筒体重110kgm,壳体总重为110*(5.910-0.156)= 632.94kg 。
(波形膨胀节的轴向长度为0.156m )4、确定折流挡板形状和尺寸选择折流挡板为有弓形缺口的圆形板，直径为540mm,厚度为6mm。
缺口弓形高度为圆形板直径的约14，本设计圆整为120mm。
折流挡板上换热管孔直径为25.6mm ，流挡板上的总开孔面积=147.5*514.7185+4*216.4243=76786.6760mm2 。
折流挡板的板间距h=400mm。
折流挡板数NB = L。
根据换热器壳体的公称直径550mm，可知波形膨胀节的公称直径也是550mm，根据公称直径，查《化工设备机械基础》(化学工业出版社，2008)书中表16-9 的对应条目，获得波形膨胀节的具体尺寸(见换热器设备图)。
第三节换热器校核、核算总传热系数1 •管程对流传热系数a i换热管内柴油流速：u 1=35400(715*3600*44*0.785*0.02A2)=0.995(ms)雷诺数0.02*1*715(0.64*0.001)=22343.75普朗特数2.48*1000*0.64*0.0010.133=11.933柴油的黏度小于常温水黏度的两倍，是低黏度液体，且是被冷却，所以=0.023*0.1330.02*22343.75A0.8*11.933A0.3=970.28w(m*K)2 .壳程对流传热系数a o壳程流通截面积：0.4*0.55(1-0.0250.032)=0.048(m2)壳程流速：42400(3600*815*0.048)=0.301(ms)换热管为三角形排列，壳程的当量直径为0.02(m)雷诺数Re2=815*0.02*0.305(3*0.001)=1657.17普朗特数Pr2=51.56计算对流传热系数a2=268.12w(m*K)3.污垢热阻根据设计任务书，两侧的污垢热阻4 .总传热系数KoK o丄R so如R#丛、'-2' m d m d i "i d j=1(1268.12+1.72*0.0001+1.72*0.0001*0.0250.02+0.025(970.28*0.02))=185.02w(m2K)A 需要=Q(Ko X △ tm) =1.04*10^6(185.02*63.48)=88.5面积裕量：〉15%(89.8-88.5)88.5=1.4%传热面积裕度合适，该换热器能够完成任务。
二、核算压强降1•管程压强降已知管程直管的绝对粗糙度& =0.1mm，贝U £d1=0.120=0.005，雷诺准数22343.75，查摩擦系数图1-28,得到入=0.035，所以，每程直管的压降：369.744Pa柴油在每管程中局部阻力导致的压强降按经验公式计算如下:107.25Pa一般地，流体流经换热器进出口导致的压强降可以忽略。
对于①25X 2.5的换热管，结垢校正系数Ft=1.4 ;因为是单壳程、四管程的换热器，所以Ns=1 , Np=4' 巾=（巾1 卩2）F t N p N s = 12671.664Pa流体横过管束的压强降管子排列方法对压强降的校正因数F=0.5（正三角形排列）；壳程流体的摩擦系数fo,当Re2 > 500 时，fo=5.0 X Re2-0.228=8285.622 横过管束中心线的管子数nc=15;折流板数NB=14 ;壳程流速u2=0.305ms;P 原油=815kgm3' 1原油U 2■ =p1二Ff o n c（N B1）—- = 15293.94Pa2流体通过折流板缺口的压强降：折流板间距h=400mm=0.400m ;壳体内径D=550mm卩2' = N B（3.5 —空）原油U2 = 1085.54PaD 2一般地，流体流经换热器进出口导致的压强降可以忽略。
壳程总压降：对于液体壳程压强降的结垢校正系数Fs=1.15;壳程数Ns=1I IZ A p。
=（也p1+A p2）汇F s汉N s= 18836.4Pa第四节设计结果一览表第三章设计总结、感想及有关问题分析讨论一、设计总结、感想本次课程设计是我们体察工程实际问题复杂性、学习化工设计基础知识的初次尝试，使自己所学知识能够得到综合利用.在此过程中我们发现了书本上所学的知识只是每个行业中的皮毛而已，不论要做好哪一方面的工作我们都还有很多理论知识要去学习，有很多的经验需要积累。
我们也认识到书本上的理论和实际实践的差距是非常巨大的，从理论的提出到实际应用到工业实践还有很多的工作需要完成，需要查阅大量资料，参考许多经验数据，理论上的最佳值在实际生产中未必可取，这就需要我们进行复杂的计算来确定经济最优值，这些都是在课堂学习中接触不到的。
通过这次换热器的设计，我们对传热部分的知识掌握的更加熟练，理解也更加深刻，初步学会了设计换热器的主要步骤，提高了分析问题和解决问题的能力，如查阅文献搜集资料选用物性参数和公式、查阅国家标准或行业标准选定用件的能力、准确而迅速地进行过程计算和工艺设计计算、运用C语言编程解决问题、运用AutoCAD 画图表达自己的设计思想的能力。
至少对于我们这些没有任何工作经验的同学们而言，这是一项复杂的工作，所以没有团队的精诚一致是很难完成的。
在为期三周的课程实际中，我们都要求自己毫无保留地表达出自己的想法供大家一起讨论，不放过任何一个好的思路，也不允许出现任何一处纰漏，每一个细节都力求精益求精，要把我们的第一份课程设计做到最好。
总之，经过这次课程设计，我们的工程观念得以提高，设计经验有了初步积累，团结协作的能力得到了提升，对以后即将从事的工作有了进一步的了解二、有关问题分析讨论（1）设计列管式换热器时，通常都应选用标准型号的换热器，为什么？答：碳素钢GB8163 不锈钢GB2270我国已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。
（2）为什么在化工厂使用列管式换热最广泛？答：工作效率高，处理量大，能承受高压，应用与各种传热过程。
（3）在列管式换热器中，壳程有挡板和没有挡板时，其对流传热系数的计算方法有何不同？答：有挡板湍动更为剧烈，传热系数计算时应考虑更全面。
（4）说明列管式换热器的选型计算步骤？答：（1）非系列标准换热器的一般设计步骤①了解换热流体的物理化学性质和腐蚀性能。
②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。
2 N; t* C6 [ x1 m③决定流体通入的空间。
0 {4 [1 Q4 @4 N" '; I: U' t b④计算流体的定性温度，以确定流体的物性数据。
⑤初算有效平均温差。
一般先按逆流计算，然后再校核。
：b, e（ I, t# _4 J: _⑥选取管径和管内流速。
3 g1 e- M$ f6 u$ m⑦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径、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，然后再作校核。
⑧初估传热面积。
考虑安全系数和初估性质，常取实际传热面积是计算值的1.15~1.25 倍。
⑨选择管长L。
2 G3 J; |（ _） b6 k; u, ?⑩计算管数N。
(11)校核管内流速，确定管程数。
(12)画出排管图，确定壳径D和壳程挡板形式及数量等。
5 02 k4 e+ m9 V. o(13)校核壳程对流传热系数。
⑭)校核有效平均温差。
% e% o7 \5 t9 z(15)校核传热面积，应有一定安全系数，否则需重新设计。
’Q( \$ Q2 @4 |$ 18 g+ V4 @7 c(16)计算流体流动阻力。
如阻力超过允许范围，需调整设计，直至满意为止。
，?! i, b$ G1e! E (2)系列标准换热器选用的设计步骤H, i. T( E1 F( y①至⑤步与(1)相同。
, p) }% L2 Q! S⑥选取经验的传热系数K 值。
⑦计算传热面积。
⑧由系列标准选取换热器的基本参数。
8 V s2 H+ |: T, n7 J. r8 }& x% l⑨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③以下步骤。
：⑩校核有效平均温差。
0、9 f R$ v( i8 '& N1校核传热面积，使其有一定安全系数，一般安全系数取1.1 ~1.25，否则需重行设计。
2计算流体流动阻力，如超过允许范围，需重选换热器的基本参数再行计算。
( 5)在换热过程中，冷却剂的进出口温度是按什么原则确定的？答：①两种工艺流体换热时，在一般情况下，冷端温差> 20C; 8 s$ H4 t8 u# X. v), 2000mm, 2500mm, 3000mm,4500mm, 5000mm, 6000mm, 7500mm, 9000mm, 12000mm。
换热器的换热管长度与公称直径之比，一般在4~25之间，常用的为6~10。
立式换热器，其比值多为4~6.换热管规格( mm)碳钢低合金钢C佃>2 C 25 >2.5 C 32 >3 C 38 >3不锈钢 C 19 > C 25 > C 32 >2.5 C 38 >2.5（7）列管式换热器中，两流体的流动方向是如何确定的？比较其优缺点？答：流向的选择就是决定并流、逆流还是复杂流动。