列管式固定管板换热器设计.
钢制列管式固定管板换热器结构设计手册
钢制列管式固定管板换热器结构设计手册钢制列管式固定管板换热器是一种常用于工业领域的换热设备，其结构设计对于提高换热效率、保障设备安全运行至关重要。
本文将介绍钢制列管式固定管板换热器的结构设计手册的相关参考内容。
1. 设计基础要求：- 换热器用途和换热工质- 设计温度和压力范围- 换热量要求- 设计使用年限和设备可靠性要求- 设备安装场地和空间限制- 其他特殊要求2. 结构设计参数：- 选用的材料及其特性，包括管束材质、管板材质、壳体材质等- 设计温度和压力- 设备尺寸，包括壳体直径、管板尺寸、管束排列方式等- 固定方式，包括支撑脚、支撑架、法兰连接等- 管束层数和间距- 管板孔径和布置方式- 密封方式，包括管束端面密封、管板与壳体密封等3. 结构设计计算：- 壳体结构计算，包括壳体强度、刚度和稳定性的计算- 管板结构计算，包括管板的强度和刚度计算- 法兰连接的设计计算，包括法兰的选用、垫片的选择和紧固件的确定- 管束计算，包括管束的换热面积、水力直径和流体阻力的计算- 管束与管板的连接方式，包括焊接、胀接等的设计计算4. 结构设计图纸：- 设备的总装图，包括壳体、管板、支撑架的布置- 管束图纸，包括管束的排列方式、管束间距和管束尺寸等 - 管板图纸，包括管板孔径和布置的尺寸5. 结构设计技术要点：- 管板与壳体之间的密封设计，包括选用合适的密封材料和密封方式- 管束的固定方式，包括管束支撑架的设计和管束端部与管板的固定- 设备的排污和排气设计，以确保设备的正常运行和使用- 设备的检修和维护设计，包括与其他设备的连接和维护通道的设置以上所提到的内容是钢制列管式固定管板换热器结构设计手册中的一些相关参考内容。
在实际设计过程中，需要根据具体的应用要求和实际情况进行细化和调整。
同时需要参考相应的设计规范和标准，以确保设备的安全性、可靠性和经济性。
列管式换热器设计说明书
摘要：列管式换热器属于间壁式换热器，冷热流体通过换热管壁进行热量的交换。
参照任务书的任务量,需设计年冷却15000吨乙醇的列管式换热器，设计时先确定流体流程，壳程走乙醇，其进、出口温度都为80℃，相变放出潜热，井水走管程冷却乙醇，进口温度为32℃，出口温度为40℃。
再进行热量衡算、传热系数校核，初选冷凝器的型号，然后通过进行设备强度校核等一系列的计算和选型，最终确定的设计方案为固定管板式换热器，所选用型号为BEM400-2.5-30-9/25-2 Ⅰ，换热器壳径为400mm，总换热面积为27.79m2,管程为2，管子总根数为60，管长6000 mm,管束为正三角排列，两端封头选取标准椭圆封头。
关键词：列管式换热器，乙醇，水，温度，固定管板式。
Abstract:The tube type heat exchanger is a dividing wall type heat exchanger, fluids with different temperatures exchange heat by means of tube wall’s heat transfer.According to the assignment, A tube type heat exchanger which has a process capacity of .⨯41510t/a is needed. The ethanol flow in the shell,the temperature in the entrance and exits is 80℃.The water which cool the ethanol flow in tubes, the inlet and outlet temperatures are 32℃and 40℃.Then by taking series calculating to confirm the module of the heat exchanger . After the design of intensity designing and a series calculating and choosing , the last result of our design is the fasten-board heat exchanger. The style of the heat exchangeis9BEM400 2.530 225Ⅰ----, and the diameter of the receiver is400mm ,The area of the heat exchange is 27.79 m2, The heat-exchanger in cludes two tube passes,one shell passes and 60 tubes.And the length of tubes is 6000mm . Tubes are ranked of the shape of triangle ，the envelops are oval-shaped.目录1前言 (3)2设计条件 (3)3设计方案的确定 (3)3.1设计原则 (3)3.2结构初选 (4)4列管式换热器的设计计算 (10)4.1列管式换热器型号的初选 (10)4.2核算总传热系数： (13)5列管式换热器的初步计算及选型 (15)5.1试算并初选换热器规格 (15)5.2设计校核 (19)6设备尺寸的确定及强度校核 (22)6.1计算圆筒厚度 (22)6.2封头设计 (23)6.3拉杆定距管尺寸 (24)6.4管板 (25)6.5容器法兰 (26)6.6接管与接管补强 (27)6.7管箱的计算 (33)6.8折流挡板 (33)6.9焊接方式 (34)6.10支座 (34)6.11辅助设备 (38)7设计结果概要 (39)8课程设计心得 (40)9参考文献 (42)1前言艰辛知人生，实践长才干。
列管式换热器课程设计(含有CAD格式流程图和换热器图)
X X X X 大学《材料工程原理B》课程设计设计题目： 5.5×104t/y热水冷却换热器设计专业： -----------------------------班级： -------------学号： ----------- 姓名： ---- 日期： ---------------指导教师： ----------设计成绩：日期：换热器设计任务书目录1.设计方案简介2.工艺流程简介3.工艺计算和主体设备设计4.设计结果概要5.附图6.参考文献1.设计方案简介1.1列管式换热器的类型根据列管式换热器的结构特点，主要分为以下四种。
以下根据本次的设计要求，介绍几种常见的列管式换热器。
（1）固定管板式换热器这类换热器如图1-1所示。
固定管板式换热器的两端和壳体连为一体，管子则固定于管板上，它的结余构简单；在相同的壳体直径内，排管最多，比较紧凑；由于这种结构式壳测清洗困难，所以壳程宜用于不易结垢和清洁的流体。
当管束和壳体之间的温差太大而产生不同的热膨胀时，用使用管子于管板的接口脱开，从而发生介质的泄漏。
（2）U型管换热器U型管换热器结构特点是只有一块管板，换热管为U型，管子的两端固定在同一块管板上，其管程至少为两程。
管束可以自由伸缩，当壳体与U型环热管由温差时，不会产生温差应力。
U型管式换热器的优点是结构简单，只有一块管板，密封面少，运行可靠；管束可以抽出，管间清洗方便。
其缺点是管内清洗困难；哟由于管子需要一定的弯曲半径，故管板的利用率较低；管束最内程管间距大，壳程易短路；内程管子坏了不能更换，因而报废率较高。
此外，其造价比管定管板式高10%左右。
（3）浮头式换热器浮头式换热器的结构如下图1-3所示。
其结构特点是两端管板之一不与外科固定连接，可在壳体内沿轴向自由伸缩，该端称为浮头。
浮头式换热器的优点是党环热管与壳体间有温差存在，壳体或环热管膨胀时，互不约束，不会产生温差应力；管束可以从壳体内抽搐，便与管内管间的清洗。
食品工程原理课程设计 列管式换热器的设计
目录1 食品工程原理课程设计任务书 (1)2 概述与设计方案的选择 (3)2.1 概述 (3)2.1.1 换热器 (3)2.1.2 换热器的选择 (3)2.1.3 流动空间的选择 (5)2.1.4 流速的确定 (5)2.1.5 材质的选择 (6)2.1.6 管程结构 (6)2.1.7 壳程结构 (7)2.2 设计方案简介 (8)2.2.1选择换热器的类型 (8)2.2.2 流体流动空间及流速的确定 (8)3 工艺及设备设计计算 (9)3.1 确定物性数据 (9)计算总传热系数 (9)3.1.1 热流量 (9)3.1.2平均传热温差 (9)3.1.3 冷却水用量 (10)3.1.4 总传热系数K (10)3.2传热面积的计算 (10)3.3工艺结构尺寸 (11)3.3.1 管径和管内流速 (11)3.3.2 管程数和传热管数 (11)3.3.3 平均传热温差校正及壳程数 (11)3.3.4 传热管排列和分程方法 (11)3.3.5壳体内径 (12)3.3.6 折流板数 (12)3.3.7 接管 (12)3.4 换热器核算 (12)3.4.1 热量核算 (12)3.4.2 换热器内流体的流动阻力 (14)4 设计结果汇总表 (16)5 讨论 (17)参考资料 (18)结束语 (19)附录（主要符号说明） (20)1 食品工程原理课程设计任务书1.1 设计题目年处理量为 7.4 万吨花生油换热器的设计；1.2 操作条件（1）花生油：入口温度110℃，出口温度40℃；（2）冷却介质：采用循环水，入口温度20℃，出口温度30℃；井水，入口压强0.3MPa 。
（3）每年按330天计，每天24小时连续生产。
（4）花生油定性温度下的物性数据：（5）允许压强降：不大于30kPa 。
（6）换热器热损失：以总传热量的5%计。
（7）油侧污垢热阻0.000176 m 2·K /W ，水侧污垢热阻0.00026 m 2·K /W.1.3 设计任务（1）设备型式：列管式换热器；（2）选择适宜的列管式换热器并进行核算；（3）绘制设备工艺条件图，并编写设计说明书。
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书设计题目：列管式换热器的设计：学院班级：食品学院食科142班学号：：设计时间：2016.05.30~06.04目录一、换热器设计任务书 ............................................ 错误!未定义书签。
二、摘要 .................................................................... 错误!未定义书签。
三、初步选定换热器 ................................................ 错误!未定义书签。
四、设计计算 ............................................................ 错误!未定义书签。
五、收获 .................................................................... 错误!未定义书签。
六、参考文献 ............................................................ 错误!未定义书签。
附件一换热器主要结构尺寸和计算结果........ 错误!未定义书签。
附件二主要符号说明 ............................................................... - 15 -一、换热器设计任务书1、设计题目设计一台用饱和水蒸气加热水的列管式固定管板换热器2．设计任务及操作条件（1）处理能力130 t/h（2）设备型式列管式固定管板换热器（3）操作条件①水蒸气：入口温度147.7℃，出口温度147.7℃②冷却介质：自来水，入口温度10℃，出口温度80℃③允许压强降：管程10^4-10^5,壳程10^3-10^4（4）设计项目①设计方案简介：对确定的工艺流程及换热器型式进行简要论述。
列管式换热器的设计(化工原理课程设计)
目录§一.任务书 (2)1.1.化工原理课程设计的重要性1.2.课程设计的基本内容和程序1.3.列管式换热器设计内容1.4.设计任务和操作条件1.5.主要设备结构图1.6.设计进度1.7.设计成绩评分体系§二.概述及设计要求 (4)2.1.换热器概述2.2.固定管板式换热器2.3.设计要求§三.设计条件及主要物理参数 (5)3.1.初选换热器的类型3.2.确定物性参数3.3.计算热流量及平均温差3.4.管程安排(流动空间的选择)及流速确定3.5.计算总传热系数3.6.计算传热面积§四. 工艺设计计算 (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.换热管选型汇总4.5.换热管4.6.壳体内径4.7.折流板4.8.接管4.9.壁厚的确定、封头4.10.管板§五.换热器核算 (14)5.1.热量核算5.2.壁温核算5.3.流动阻力核算§六. 设计结果汇总 (18)§七. 设计评述 (19)§八. 工艺流程图 (19)§.九.符号说明 (21)§.十.参考资料 (22)§一.化工原理课程设计任务书1.1.化工原理课程设计的重要性化工原理课程设计是学生学完基础课程以及化工原理课程以后，进一步学习工程设计的基础知识，培养学生工程设计能力的重要教学环节，也是学生综合运用化工原理和相关选修课程的知识，联系生产实际，完成以单元操作为主的一次工程设计的实践。
通过这一环节，使学生掌握单元操作设计的基本程序和方法，熟悉查阅技术资料、国家技术标准，正确选用公式和数据，运用简洁文字和工程语言正确表述设计思想和结果；并在此过程中使学生养成尊重实际问题向实践学习，实事求是的科学态度，逐步树立正确的设计思想、经济观点和严谨、认真的工作作风，提高学生综合运用所学的知识，独立解决实际问题的能力。
列管式换热器的选用与设计原则与列管式换热器的设计计算
列管式换热器的选用与设计原则与列管式换热器的设计计算换热器的设计即是通过传热过程计算确定经济合理的传热面积以及换热器的结构尺寸，以完成生产工艺中所要求的传热任务。
换热器的选用也是根据生产任务，计算所需的传热面积，选择合适的换热器。
由于参与换热流体特性的不同，换热设备结构特点的差异，因此为了适应生产工艺的实际需要，设计或选用换热器时需要考虑多方面的因素，进行一系列的选择，并通过比较才能设计或选用出经济上合理和技术上可行的换热器。
本节将以列管式换热器为例，说明换热器选用或设计时需要考虑的问题。
一、流体通道的选择流体通道的选择可参考以下原则进行：1．不洁净和易结垢的流体宜走管程，以便于清洗管子；2．腐蚀性流体宜走管程，以免管束和壳体同时受腐蚀，而且管内也便于检修和清洗；3．高压流体宜走管程，以免壳体受压，并且可节省壳体金属的消耗量；4．饱和蒸汽宜走壳程，以便于及时排出冷凝液，且蒸汽较洁净，不易污染壳程；5．被冷却的流体宜走壳程，可利用壳体散热，增强冷却效果；6．有毒流体宜走管程，以减少流体泄漏；7．粘度较大或流量较小的流体宜走壳程，因流体在有折流板的壳程流动时，由于流体流向和流速不断改变，在很低的雷诺数（Re<100）下即可达到湍流，可提高对流传热系数。
但是有时在动力设备允许的条件下，将上述流体通入多管程中也可得到较高的对流传热系数。
在选择流体通道时，以上各点常常不能兼顾，在实际选择时应抓住主要矛盾。
如首先要考虑流体的压力、腐蚀性和清洗等要求，然后再校核对流传热系数和阻力系数等，以便作出合理的选择。
二、流体流速的选择换热器中流体流速的增加，可使对流传热系数增加，有利于减少污垢在管子表面沉积的可能性，即降低污垢热阻，使总传热系数增大。
然而流速的增加又使流体流动阻力增大，动力消耗增大。
因此，适宜的流体流速需通过技术经济核算来确定。
充分利用系统动力设备的允许压降来提高流速是换热器设计的一个重要原则。
在选择流体流速时，除了经济核算以外，还应考虑换热器结构上的要求。
列管式换热器的设计
列管式换热器的设计列管式换热器的应用已有很悠久的历史。
现在，它被当作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。
同时板式换热器也已成为高效、紧凑的换热设备，大量地应用于工业中。
为此本章对这两类换热器的工艺设计进行介绍。
列管式换热器的设计资料较完善，已有系列化标准。
目前我国列管式换热器的设计、制造、检验、验收按“钢制管壳式(即列管式)换热器”(GB151)标准执行。
列管式换热器的设计和分析包括热力设计、流动设计、结构设计以及强度设计。
其中以热力设计最为重要。
不仅在设计一台新的换热器时需要进行热力设计，而且对于已生产出来的，甚至已投人使用的换热器在检验它是否满足使用要求对，均需进行这方面的工作。
热力设计指的是根据使用单位提出的基本要求，合理地选择运行参数，并根据传热学的知识进行传热计算。
流动设计主要是计算压降，其目的就是为换热器的辅助设备——例如泵的选择做准备。
当然，热力设计和流动设计两者是密切关联的，特别是进行热力计算时常需从流动设计中获取某些参数。
结构设计指的是根据传热面积的大小计算其主要零部件的尺寸，例如管子的直径、长度、根数、壳体的直径、折流板的长度和数目、隔板的数目及布置以及连接管的尺寸，等等。
在某些情况下还需对换热器的主要零部件——特别是受压部件做应力计算，并校核其强度。
对于在高温高压下工作的换热器，更不能忽视这方面的工作。
这是保证安全生产的前提。
在做强度计算时，应尽量采用国产的标准材料和部件，根据我国压力容器安全技术规定进行计算或校核(该部分内容属设备计算，此处从略)。
列管式换热器的工艺设计主要包括以下内容：①根据换热任务和有关要求确定设计方案；②初步确定换热器的结构和尺寸；③核算换热器的传热面积和流体阻力；④确定换热器的工艺结构。
1.1设计方案的确定1.1.1换热器类型的选择（1）固定管板式换热器这类换热器如图2-1(a)所示。
钢制列管式固定管板换热器结构设计手册
钢制列管式固定管板换热器结构设计手册钢制列管式固定管板换热器是一种常见的换热设备，常用于化工、石油、制药等行业中的热交换过程。
下面是钢制列管式固定管板换热器结构设计手册的相关参考内容：一、引言1.1 设计目标：介绍钢制列管式固定管板换热器的设计目标，包括换热效率、压降、耐压能力等。
1.2 设计依据：列出设计所依据的国家标准、行业规范和相关技术要求。
二、钢制列管式固定管板换热器概述2.1 结构类型：介绍钢制列管式固定管板换热器的基本结构和组成部件，包括管束、固定管板、壳体等。
2.2 工作原理：详细描述换热器的工作原理，包括流体流动路径、热交换过程等。
2.3 应用范围：列举钢制列管式固定管板换热器的主要应用领域和工况条件。
三、设计计算3.1 换热器尺寸计算：以给定的换热面积和流体参数为基础，计算换热器的尺寸，包括壳体内径、管束长度等。
3.2 管板和管束的布置：设计管绞口的位置和数量，确定管束在壳体中的布置方式。
3.3 板间支撑：介绍板间支撑的设计原则和布置方式，确保管束的稳定性和承压能力。
3.4 温度和压力设定：根据工作条件和材料的耐受能力，确定换热器的设计温度和设计压力。
四、工艺流程和材料选型4.1 工艺流程：详细描述换热器的制造工艺流程，包括加工、焊接、组装等环节。
4.2 材料选型：介绍换热器壳体、管束、管板等主要部件的材料选型，考虑材料的耐腐蚀性、耐压能力和可焊接性。
五、结构设计5.1 壳体设计：包括壳体的结构类型、材料选型和强度计算等。
5.2 管束设计：确定管束的尺寸、材料选型和支撑方式，以确保管束在工作条件下的稳定性和换热效率。
5.3 固定管板设计：确定固定管板的尺寸、材料选型和布置方式，以保证管束和管板之间的紧密度和承压能力。
5.4 密封设计：考虑换热器在工作过程中的温度和压力变化，设计适当的密封装置，确保换热器的密封性能。
六、安全性分析和性能验收6.1 安全性分析：对换热器在不同工况下的安全性进行分析，包括压力容器强度计算、应力分析等。
固定管板式换热器设计
固定管板式换热器设计固定管板式换热器（Fixed Tube-sheet Heat Exchanger）是一种常见的换热设备，广泛应用于化工、石油、制药、食品等行业。
本文将介绍固定管板式换热器的设计原理、结构特点，并对其设计流程进行详细阐述。
一、设计原理在换热过程中，热量从高温流体通过管壁传递到低温流体。
高温流体进入管束，从管壁流过，将热量传递给管内的低温流体。
通过多个管束的交叉布置，可以实现大面积的热交换，提高换热效率。
二、结构特点1.管束结构合理：固定管板式换热器采用纵向布置的管束结构，利于流体流动，减小流体的阻力，提高换热效率。
2.管板紧密连接：管板与管束通过焊接或膨胀连接，保证流体不会泄漏或混合。
3.固定件的设计：固定件采用螺栓连接，可以方便地拆卸和维修换热器。
4.壳体结构合理：壳体采用圆筒形状，能够承受较大的内部压力，提供稳定的工作环境。
三、设计流程1.确定设计参数：根据工艺要求和流体性质，确定换热器的设计参数，包括换热面积、热交换系数、流体流量等。
2.确定管子布置方式：根据流体性质和布置空间，确定管子的布置方式，包括并列式、对流式、六边形等。
3.确定壳体尺寸和材质：根据管子的布置方式和流体流量，确定壳体的尺寸和材质，包括内径、壳体长度和壳体材质等。
4.选择管板和固定件：根据壳体尺寸和管子布置方式，选择合适的管板和固定件，包括管板和壳体的连接方式、固定件的材料等。
5.进行换热计算：根据流体性质和换热参数，进行换热计算，计算出换热器的换热效率和流体的出口温度等。
6.进行强度计算：根据壳体结构和管道布置，进行强度计算，确保换热器在正常工作条件下的安全可靠性。
7.绘制制图：根据设计参数和计算结果，绘制出换热器的制图，包括总装图、管束图、壳体图和焊接图等。
8.进行工艺设计：根据设计图纸和工艺要求，进行工艺设计，确定制造工艺和生产工序。
9.进行质量检验：对制造的换热器进行检验，包括外观质量、尺寸精度和焊接质量等。
列管式换热器课程设计(含有CAD格式流程图和换热器图)
X X X X 大学《材料工程原理B》课程设计设计题目: 5.5×104t/y热水冷却换热器设计专业： -—----———-——---—————-—-—---—-班级：—--——-——-—-—-学号: —--——-----—姓名： -—--日期：——-—-—-———-——--指导教师: —---—-----设计成绩: 日期：换热器设计任务书1.设计方案简介2.工艺流程简介3.工艺计算和主体设备设计4.设计结果概要5.附图6.参考文献1。
设计方案简介1.1列管式换热器的类型根据列管式换热器的结构特点，主要分为以下四种。
以下根据本次的设计要求,介绍几种常见的列管式换热器。
（1）固定管板式换热器这类换热器如图1—1所示。
固定管板式换热器的两端和壳体连为一体，管子则固定于管板上，它的结余构简单;在相同的壳体直径内，排管最多,比较紧凑;由于这种结构式壳测清洗困难，所以壳程宜用于不易结垢和清洁的流体。
当管束和壳体之间的温差太大而产生不同的热膨胀时，用使用管子于管板的接口脱开,从而发生介质的泄漏。
（2）U型管换热器U型管换热器结构特点是只有一块管板，换热管为U型，管子的两端固定在同一块管板上，其管程至少为两程。
管束可以自由伸缩,当壳体与U型环热管由温差时，不会产生温差应力.U型管式换热器的优点是结构简单，只有一块管板,密封面少，运行可靠;管束可以抽出，管间清洗方便。
其缺点是管内清洗困难；哟由于管子需要一定的弯曲半径，故管板的利用率较低；管束最内程管间距大,壳程易短路；内程管子坏了不能更换，因而报废率较高。
此外，其造价比管定管板式高10%左右.（3）浮头式换热器浮头式换热器的结构如下图1-3所示。
其结构特点是两端管板之一不与外科固定连接，可在壳体内沿轴向自由伸缩，该端称为浮头。
浮头式换热器的优点是党环热管与壳体间有温差存在，壳体或环热管膨胀时，互不约束，不会产生温差应力；管束可以从壳体内抽搐，便与管内管间的清洗。
管式换热器设计计算
列管式换热器的设计计算1．流体流径的选择哪一种流体流经换热器的管程，哪一种流体流经壳程，下列各点可供选择时参考(以固定管板式换热器为例)(1) 不洁净和易结垢的流体宜走管内，以便于清洗管子。
(2) 腐蚀性的流体宜走管内，以免壳体和管子同时受腐蚀，而且管子也便于清洗和检修。
(3) 压强高的流体宜走管内，以免壳体受压。
(4) 饱和蒸气宜走管间，以便于及时排除冷凝液，且蒸气较洁净，冷凝传热系数与流速关系不大。
(5) 被冷却的流体宜走管间，可利用外壳向外的散热作用，以增强冷却效果。
(6) 需要提高流速以增大其对流传热系数的流体宜走管内，因管程流通面积常小于壳程，且可采用多管程以增大流速。
(7) 粘度大的液体或流量较小的流体，宜走管间，因流体在有折流挡板的壳程流动时，由于流速和流向的不断改变，在低Re(Re>100)下即可达到湍流，以提高对流传热系数。
在选择流体流径时，上述各点常不能同时兼顾，应视具体情况抓住主要矛盾，例如首先考虑流体的压强、防腐蚀及清洗等要求，然后再校核对流传热系数和压强降，以便作出较恰当的选择。
2. 流体流速的选择增加流体在换热器中的流速，将加大对流传热系数，减少污垢在管子表面上沉积的可能性，即降低了污垢热阻，使总传热系数增大，从而可减小换热器的传热面积。
但是流速增加，又使流体阻力增大，动力消耗就增多。
所以适宜的流速要通过经济衡算才能定出。
此外，在选择流速时，还需考虑结构上的要求。
例如，选择高的流速，使管子的数目减少，对一定的传热面积，不得不采用较长的管子或增加程数。
管子太长不易清洗，且一般管长都有一定的标准；单程变为多程使平均温度差下降。
这些也是选择流速时应予考虑的问题。
3. 流体两端温度的确定若换热器中冷、热流体的温度都由工艺条件所规定，就不存在确定流体两端温度的问题。
若其中一个流体仅已知进口温度，则出口温度应由设计者来确定。
例如用冷水冷却某热流体，冷水的进口温度可以根据当地的气温条件作出估计，而换热器出口的冷水温度，便需要根据经济衡算来决定。
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 ℃。
化工原理课程设计列管式换热器
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
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。
固定管板式换热器的设计
化工原理课程设计设计题目：固定管板式换热器的设计学院：生命科学与技术学院班级：生物工程13-1班姓名：张锦玉学号：20131106004指导老师：阿不都吾甫尔·肉孜时间：2015年12月23日精选资料设计任务书一、设计题目：有机物冷却器的设计（第1组）二、设计任务及操作条件1.处理能力：0.6万吨/年2.设备形式：列管式换热器3.操作条件：（1）有机物：入口温度86°C出口温度30°C（2）冷却介质：自来水入口温度18°C出口温度26°C （3）允许压降:不大于100Kpa（4）有机物定性温度下的物性数据：密度815kg/m3,粘度7.0*10-4pa.s比热容2.15kj/(kg.°C)导热系数0.140W/m.°C(5)每年按310天计，每天24h连续运行三、设计适宜的列管换热器1.传热计算2.管，壳程流体阻力的计算3.计算结果表4.总结目录1.概述 (1)2.设计标准 (1)3.方案设计和拟定 (1)4.设计计算 (2)4.1确定设计方案 (2)4.1.1流动空间选择 (2)4.2确定物性数据 (3)4.3设计总传热系数 (3)4.3.1热流量 (4)4.3.2平均传热温差 (4)4.3.3冷却水用量 (5)4.3.4总传热系数K (5)4.4计算传热面积 (5)4.5工艺结构尺寸 (5)4.5.1管径和管内流速 (5)4.5.2管程数和传热管数 (6)4.5.3传热管排列和分程方法 (6)4.5.4壳体内径 (6)4.5.5折流板 (6)4.6换热器核算 (7)4.6.1热量核算 (7)4.6.1.1壳程对流传热系数 (7)4.6.1.2管程对流传热系数 (8)4.6.1.3传热系数K (9)4.6.1.4传热面积A (9)4.6.2换热器内流体的流动阻力 (9)4.6.2.1管程流动阻力 (9)4.6.2.2壳程阻力 (10)4.6.2.3换热器主要结构尺寸和计算结果 (11)5.设计小结 (12)6.参考文献 (12)7.附图表 (13)8.符号说明 (14)1．概述换热器是实现将热能从一种流体传至另一种流体的设备，在化工、石油、动力、制冷、食品等行业中广泛使用，并占有十分重要的地位。
列管式换热器课程设计(含有CAD格式流程图和换热器图)
检查并调整图纸中的线条、颜色、字体等细节，确保图纸清晰易读， 符合规范要求。
关键节点参数设置与调整
设备参数设置
根据换热器、泵等设备的性能参 数，设置相应的CAD图纸中的属 性，如设备尺寸、处理能力、扬 程等。
管道参数调整
根据工艺流程需求和管道设计规 范，调整管道的直径、壁厚、材 质等参数，确保管道系统的安全 性和经济性。
阀门与控制点设置
在关键位置设置阀门以控制物料 流动，并根据控制需求设置相应 的控制点，如温度传感器、压力 传感器等。
流程图在课程设计中的作用
明确工艺流程
通过流程图可以清晰地展示物料在换热器中的流动过程， 帮助学生理解工艺流程和设备的相互关系。
指导设备布局与管道设计
流程图可以作为设备布局和管道设计的依据，有助于优化 设备布局和减少管道长度，提高系统的效率。
方式和换热器图纸中的局部结构。
建议措施
03
加强CAD制图技能的训练，提高图纸的准确性和规范
性。
经验教训分享与未来展望
经验教训
在课程设计过程中，应注重团队协作，合理分配任务，及时沟通交流，确保设计进度和 质量。
未来展望
随着CAD技术的不断发展，应积极探索新的设计理念和方法，提高课程设计的创新性 和实用性。同时，鼓励学生参与实际工程项目，将理论知识与实践相结合，提升综合素
流程图绘制步骤及规范
确定流程图的类型和范围
根据课程设计需求，明确要绘制的流程图类型（如工艺流程图、控制 流程图等）和所涵盖的范围。
绘制主要设备和管道
使用CAD软件中的绘图工具，按照比例和规范要求，绘制出换热器、 泵、阀门等主要设备以及连接它们的管道。
添加流向箭头和标注
化工原理课程设计--列管式换热器设计说明书(完整版)
东莞理工学院《化工原理》课程设计说明书题目：列管式换热器的设计学院：班级：学号：姓名：指导教师：时间：目录一．化工原理课程设计任务书 (4)1.1 设计题目：列管式换热器的设计 (4)1.2 前言 (4)1.3 合成氨工业概述 (5)1.3.1 合成氨工业重要性 (5)1.3.2 合成氨的原料及原则流程 (5)1.4 世界合成氨生产技术及进展 (6)1.4.1 国外合成氨技术现状及发展 (6)1.4.2 我国合成氨技术的基本状况 (6)1.5 概述 (7)1.5.1 换热器概述 (7)1.5.2 固定管板式 (8)1.5.3 列管换热器主要部件 (8)1.5.4 设计背景及设计要求 (10)二.热量设计 (11)2.1 设计条件： (11)2.2 初选换热器的类型 (11)2.3 管程安排(流动空间的选择)及流速确定 (12)2.4 初算换热器的传热面积SO (12)三.机械结构设计 (14)3.1 管径和管内流速 (14)3.2 管程数和传热管数 (14)3.3 换热器筒体尺寸与接管尺寸确定 (16)3.4换热器封头选择 (17)3.4.1 封头选型及尺寸确定 (17)3.4.2 封头厚度选取 (18)3.5 管板的确定 (19)3.5.1 管板尺寸 (19)3.5.2 管板与壳体的连接 (19)3.5.3 管板厚度 (20)3.6换热器支座及法兰选定 (20)3.7 换热器核算 (21)3.7.1管、壳程压强降计及校验 (21)3.7.2 总传热系数计算及校验 (23)四.设计结果表汇 (25)五.参考文献 (26)附：化工原理课程设计之心得体会 (26)一．化工原理课程设计任务书1.1 设计题目：列管式换热器的设计系（院）、专业、年级：学生姓名：学号：指导老师姓名：任务起止日期：1.2 前言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。
热量交换中常有一些腐蚀性、氧化性很强的物料，因此，要求制造在换热器的材料具有抗强腐蚀性能。
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目 录第1章 工艺概述 (1)1.1装置概况 (1)1.2工艺原理（催化裂化） (1)1.3工艺流程说明（吸收稳定部分） (2)第2章 工艺设计 (3)2.1设计概述 (3)2.2设计课题 (3)2.3设计参数的确定 (4)2.4初算换热器的传热面积0S (4)2.4.1 换热器的热流量（忽略热损失） (4)2.4.2 水蒸气的消耗量（忽略热损失） (4)2.4.3平均传热温差 (5)2.4.4计算传热面积 (5)2.5主要工艺及结构基本参数的计算 (5)2.5.1换热管选择 (5)2.5.2计算壳体内直径i D (6)2.5.3画出排管图 (6)2.5.4计算实际传热面积0S 及过程的总传热系数0()K 选 (7)2.5.5折流板直径c D 数量及有关尺寸的确定 (7)2.5.6拉杆的直径和数量与定居管的选定 (7)2.6换热器核算 (7)2.6.1换热器内流体的压力降 (7)2.6.2热流量核算 (8)第3章结构设计 (10)3.1折流挡板 (10)3.2 法兰 (10)3.3换热管 (11)3.4支座 (11)3.5压力容器选材原则 (11)3.6垫片 (12)第4章强度计算 (13)4.1筒体壁厚计算 (13)4.2流体进、出口接管直径 (13)4.3其他结构尺寸 (14)4.4支座反力 (14)4.5筒体弯矩 (15)4.5.1圆筒中间处截面上的弯矩 (15)4.5.2支座处横截面间弯距 (16)4.6系数计算 (16)4.7筒体轴向应力 (16)4.7.1轴向应力 (16)4.7.2应力校核 (17)4.8鞍座处圆筒周向应力 (18)4.9鞍座应力 (18)第5章设计结果汇总 (19)参考文献 (20)第1章 工艺概述1.1装置概况180万吨/年重油裂解装置按规模180万吨/年设计。
装置包括反应-再生、分馏、吸收稳定、气压机、能量回收及余热锅炉、产品精制几部分组成，ARGG 工艺以常压渣油等重质油为原料，采用重油转化和抗金属能力强，选择性好的RAG 催化剂，以生产富含丙烯、异丁烯、异丁烷的液化气，并生产高辛烷值汽油。
1.2工艺原理（催化裂化）催化裂化是炼油工业中重要的二次加工过程，是重油轻质化的重要手段。
它是使原料油在适宜的温度、压力和催化剂存在的条件下，进行分解、异构化、氢转移、芳构化、缩合等一系列化学反应，原料油转化成气体、汽油、柴油等主要产品及油浆、焦炭的生产过程。
催化裂化过程具有轻质油收率高、汽油辛烷值较高、气体产品中烯烃含量高等特点。
催化裂化的生产过程包括以下几个部分：反应再生部分：其主要任务是完成原料油的转化。
原料油通过反应器与催化剂接触并反应，不断输出反应产物，催化剂则在反应器和再生器之间不断循环，在再生器中通入空气烧去催化剂上的积炭，恢复催化剂的活性，是催化剂能够循环使用。
烧焦放出的热量又以催化剂为载体，不断带回反应器，供给反应所需的热量，过剩热量由专门的取热设施取出加以利用。
分馏部分：主要任务是根据反应油气中各组分沸点的不同，将它们分离成富气、粗汽油、回炼油、油浆，并保证汽油干点、轻柴油凝固点和闪电合格。
吸收稳定部分：利用各组分之间在液体中溶解度不同把富气和粗汽油分离成干气、液化气、稳定汽油。
控制好干气中的3C 含量、液化气中的2C 和5C 含量、稳定汽油的10%点。
1.3工艺流程说明（吸收稳定部分）吸收塔顶操作压力1.3MPa ，从D-10301来的压缩富气进入吸收塔C-10301自下而上逆流与来自D-10201来的粗汽油和补充吸收剂泵P-10304/1、2送来的稳定汽油（补充吸收剂）逆相接触。
气体中的3C 和3C 以上的更重组分大部分被吸收，剩下含有少量吸收剂的气体（贫气）去再吸收塔C-10303，为了取走吸收时放出的热量，在吸收塔用P-10302/1-4分别抽出四个中段回流，经中段回流冷却器E-10307/1-8冷却后再返回吸收塔。
在D-10301中平衡汽化得到的凝缩油由凝缩油泵P-10301/1、2抽出后，经脱吸塔进料-稳定汽油换热器E-10302/1-2换热至55C ︒，脱吸塔顶操作压力1.4MPa ，温度50C ︒，脱吸塔底部由脱吸塔底重沸器提供热量。
用分馏部分中段回流作为热载体，以脱除凝缩油中的2C 组分。
塔底脱出的脱乙烷汽油送至汽油稳定系统。
贫气从吸收塔顶出来进入在吸收塔C10303，操作压力1.25MPa 。
与从分馏部分来的贫吸收油（轻柴油）逆流接触，以脱除气体中夹带的轻汽油组份，经吸收后的气体送至脱硫装置，富吸收油则靠再吸收塔的压力自流至E-10205/1-2，与贫吸收油换热后再返回分馏塔。
汽油稳定系统脱乙烷汽油从托吸收塔底出来，自压进入稳定塔进料换热器E-10303/1-4，和稳定汽油换热后进入稳定塔C-10304.塔的操作压力1.15MPa ，丁烷和更轻的组份从塔顶馏出，经过塔顶冷凝冷却器E-10308/1-8冷却后进入塔顶回流罐D-10302，液体产品-液化气用稳定塔顶回流泵升压，大部分作为稳定塔顶回流，另一部分作为化工原料送至脱硫装置。
稳定汽油自塔底靠本身压力依次进入E-10304/1-4、E-10302/1-4，换热后再进入稳定汽油-除盐水换热器E-10301/1-2、稳定汽油空冷器EC-10302/1-4、稳定汽油冷却器E-10309/1-2，冷却到40度。
一部分作为补充吸收剂用P-10304/1.2送至吸收塔，其余部分送往脱硫装置。
稳定塔底重沸器的热源来自分馏部分第二中段循环回流。
第2章 工艺设计2.1设计概述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。
换热器是化工、石油、动力、食品及其它许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。
在化工生产中换热器可作为冷却器、加热器、蒸发器等，应用更加广泛。
换热器种类很多，但根据冷、热流体热量交换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。
换热器在工业生产中的应用极为普遍，例如动力工业中锅炉设备的过热器、省煤器、空气预热器，电厂热力系统中的凝气器、除氧器、给水加热器、冷水塔；冶金工业中高炉的热风炉，炼钢和轧钢生产工艺中的空气或煤气预热；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，都是换热器的应用实例。
在化学工业和石油化学工业的生产过程中，换热器也有较多的应用。
在航天工业中，为了及时取出发动机及其辅助动力装置在运行时所产生的大量热量，换热器也是不可缺少的重要部件。
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。
2.2设计课题设计一台用饱和水蒸气加热水的列管式固定管板换热器，水流量为45t/h ，水温由25C ︒加热到65C ︒。
水蒸气入口温度128.7C ︒，出口温度128.7C ︒。
允许压强降管程不高于410Pa ，壳程不高于510Pa 。
根据设计题目与介质，选择列管式固定管板换热器，循环水走管程，水蒸气走壳程。
2.3设计参数的确定根据工艺条件查物性表可得：水蒸气的定性温度 128.7C T =︒密度 30 1.443kg/m ρ=汽化潜热 32082.2KJ/m γ=黏度 00.0133mPa s μ=⋅定压比热容 4.267KJ/kg K pv C =⋅热导率 00.0320W/m K λ=⋅循环水的定性温度 (2565)/245C T =+=︒密度 3990kg/m i ρ=定压比热容 ' 4.174KJ/kg K pv C =⋅热导率 0.64W/m K i λ=⋅黏度 0.5988mPa s i μ=⋅2.4初算换热器的传热面积0S2.4.1 换热器的热流量（忽略热损失）热流量 c p cQ W C T =∆ （2-1） 由公式（2-1）计算得304510 4.174(6525)2087KW 3600c pc Q W C T ⨯=∆=⨯⨯-= 2.4.2 水蒸气的消耗量（忽略热损失）冷却剂（加热剂）用量 γQ ΔT C Q W pc 气== （2-2） 由公式（2-2）计算得水蒸气的用量为2087= 1.0kg/s 2082.2Q W γ==气2.4.3平均传热温差根据工艺条件，选取逆向流向,先按单壳程单管程考虑,计算出平均温度差'm t ∆。
'2121ln m t t t t t ∆-∆∆=∆∆ （2-3） 式中2128.76563.7C t ∆=-=︒，1128.725103.7C t ∆=-=︒由公式（2-3）算得'212163.7103.782.163.7ln ln 103.7m t t t t t ∆-∆-∆===∆∆℃ 温度校正系数0.8t ϕ∆>，故平均温度差'82.1C m m t t ∆=∆=︒2.4.4计算传热面积根据经验数值初选总传热系数20600W/m K K =⋅，由0K 值初算所需传热面积。
传热面积 000mQ S K t =∆ （2-4） 由式（2-4）得 3200020871042.4m 60082.1m Q S K t ⨯===∆⨯ 2.5主要工艺及结构基本参数的计算2.5.1换热管选择1、换热管选用25mm 2.5mm ∅⨯的钢管，管内流速取0.4m/s i u =。
2、换热管数量及长度的确定管数 2244451000/(3600990)101()0.40.02 3.14i i V n u d π⨯⨯⨯===⨯⨯根 管长 '0042.4 5.3m 101 3.140.025S l n d π===⨯⨯ 根据GB151，标准传热管有1.0m 、1.5m 、2.0m 、2.5m 、3.0m 、4.5m 、6.0m 、7.5m 、9.0m 、12.0m 。
根据计算结果取传热管长 6.0m L =。
则该换热器的管程数为 '5.30.886.0p l N L ===（即为单管程） 所以传热管总根数 1011101(N =⨯=根 3、管子的排列方式及管子与管板的连接方式的选定管子的排列方式采用正三角形排列；管子与管板的连接采用焊接法。
2.5.2计算壳体内直径i D壳体内径 ()'12i c D t n b =-+ （2-5） 式中管中心距 01.25 1.252532m m t d ==⨯=横过管束中心线的管数 0111c n ===根 管束中心线上最外层管的中心至壳体内壁的距离'01.537.5mm bd ==所以由式（2-5）得 ()32111237.5395m m i D =-+⨯= 按壳体直径标准系列尺寸圆整，取400mm i D = 2.5.3画出排管图根据壳体内径i D 、管中心距t 、横过管中心线的管数c n 及其排列方式，绘出排管图。