换热器设计说明书
换热器设计说明书

设计任务和设计条件某生产过程的流程如图所示。
反应器的混合气体经与进料物流换热后,用循环冷却水将其从110℃进一步冷却至60℃之后,进入吸收塔吸收其中的可溶性组分。
已知混合气体的流量为237301kg h ,压力为6.9MPa ,循环冷却水的压力为0.4MPa ,循环29℃,出口的温度为39℃,试设计一列管式换热器,完成生产任务。
物性特征:混和气体在35℃下的有关物性数据如下(来自生产中的实测值):密度 31/90m kg =ρ定压比热容 1p c =3.297kj/kg ℃热导率 1λ=0.0279w/m粘度 Pas 51105.1-⨯=μ循环水在34℃ 下的物性数据:密度 1ρ=994.3㎏/m 3定压比热容 1p c =4.174kj/kg ℃热导率 1λ=0.624w/m ℃粘度 Pas 3110742.0-⨯=μ 确定设计方案1. 选择换热器的类型两流体温的变化情况:热流体进口温度110℃ 出口温度60℃;冷流体进口温度29℃,出口温度为39℃,该换热器用循环冷却水冷却,冬季操作时,其进口温度会降低,考虑到这一因素,估计该换热器的管壁温度和壳体温度之差较大,因此初步确定选用浮头式换热器。
2. 管程安排从两物流的操作压力看,应使混合气体走管程,循环冷却水走壳程。
但由于循环冷却水较易结垢,若其流速太低,将会加快污垢增长速度,使换热器的热流量下降,所以从总体考虑,应使循环水走管程,混和气体走壳程。
浮头式换热器介绍浮头式换热器的特点是有一端管板不与外壳连为一体,可以沿轴向自由浮动。
这种结构不但完全消除了热应力的影响,且由于固定端的管板以法兰与壳体连接,整个管束可以从壳体中抽出,因此便于清洗和检修。
故浮头式换热器应用较为普遍,但它的结构比较复杂,造价较高。
确定物性数据定性温度:对于一般气体和水等低黏度流体,其定性温度可取流体进出口温度的平均值。
故壳程混和气体的定性温度为T=260110 =85℃管程流体的定性温度为t=3422939=+℃ 根据定性温度,分别查取壳程和管程流体的有关物性数据。
换热器设计说明书
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3 U 形管换热器设计计算及强度校核...........................................................................................33 3.1 筒体、封头的厚度计算及压力试验校核 ....................................................................... 33 3.1.1 筒体厚度计算 ........................................................................................................ 33 3.1.2 前端管箱筒体计算 ................................................................................................ 34 3.1.3 前端管箱封头计算 ................................................................................................ 35 3.1.4 后端封头计算 ........................................................................................................ 36 3.2 水压试验校核 ................................................................................................................... 37 3.2.1 筒体的水压试验校核 ............................................................................................ 37 3.2.2 前端管箱封头,后端封头的水压试验校核......................................................... 39 3.3 法兰和螺栓 ....................................................................................................................... 40 3.3.1 垫片的选择及计算 ..............................................பைடு நூலகம்............................................... 40 3.3.2 螺栓的选择及计算 ................................................................................................ 41 3.3.3 法兰的选择 ............................................................................................................ 42 3.4 开孔补强计算 ................................................................................................................... 43 3.4.1 进口接管①、出口接管⑤ .................................................................................... 43 3.4.2 进口接管② ............................................................................................................ 45 3.4.3 出口接管④ ............................................................................................................ 47 3.5 管板及换热管的选择计算 ............................................................................................... 50 3.5.1 换热管的尺寸及排布 ............................................................................................ 50 3.5.2 管板的设计计算 .................................................................................................... 50
管板式换热器设计说明书

管板式换热器设计说明书管板式换热器设计说明书一、概述管板式换热器是一种高效的换热设备,广泛应用于化工、石油、制药、食品等多个领域。
本设计说明书旨在介绍管板式换热器的设计原理、结构特点、选型方法、安装注意事项等相关内容。
二、设计原理管板式换热器采用管道和板式换热器结合的方式进行换热。
其主要原理是利用热流体在管道中流动时,通过管壁和板片与低温流体进行换热。
同时,管道和板片的结构也能使热流体均匀地流过,从而增强换热效果。
三、结构特点1.结构紧凑:管板式换热器体积小,结构紧凑,占用空间少,适用于场地狭小的场合。
2.换热效率高:管板式换热器采用多层板片进行换热,有效增加了换热面积,提高了换热效率。
3.应用广泛:管板式换热器适用于多种流体之间的换热,如液-液、气-液等。
4.可靠性高:管板式换热器采用优质材料制造,工艺先进,具有耐腐蚀、耐压等特点,具有较高的可靠性。
四、选型方法1.按照工艺要求确定换热参数:如换热量、流量、温度等。
2.确定流体性质:如流体介质、流速、粘度等。
3.进行换热器设计:选择合适的板片组合,计算换热器换热面积,确定尺寸和数量。
4.选择合适的材料:选择耐腐蚀、耐高温的合金材料,同时考虑生产成本。
五、安装注意事项1.在安装前,应仔细检查产品是否完好,检查连接处是否严密,以确保安装质量。
2.安装时应注意管路连接方式的选择,可选用法兰连接或焊接连接。
3.在碰到易燃易爆介质时,应注意防火防爆措施。
4.安装后应进行效验,检查管道连接是否泄漏,实验前应做好相应的准备工作。
六、总结管板式换热器具有结构紧凑、换热效率高、应用广泛、可靠性高等特点,是目前工业中使用的一种高效节能的换热设备。
在选型和安装过程中,应注意流体性质、工艺要求的确定,材料的选择和安装质量的保证。
换热器课程设计说明书
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换热器原理与设计课程设计计算说明书设计题目换热器原理与设计课程设计学院(系):机电工程学院专业:能源与动力工程班级:姓名:学号:指导老师:完成日期:新余学院目录第一部分确定设计方案 (3)1.1选择换热器的类型 (3)1.2流动空间及流速的确定 (3)第二部分确定物性数据 (4)第三部分工艺流程图 (5)第四部分计算总传热系数 (6)4.1热负荷的计算 (6)4.2平均传热温度 (6)4.3估K值 (6)4.4由K值估算传热面积 (6)4.5冷却水用量 (7)第五部分换热器工艺结构尺寸 (8)5.1 管径,管长,管数 (8)5.2管子的排列方法 (8)5.3 壳体内径的计算 (9)5.4折流板 (9)5.5 计算壳程流通面积及流速 (10)5.6计算实际传热面积 (11)5.7传热温度差报正系数的确定 (11)5.8管程与壳程传热系数的确定 (11)的确定 (13)5.9传热系数K5.10传热面积 (13)5.11附件 (13)5.12换热器流体流动阻力 (14)第六部分设计结果 (17)第七部分总结 (18)第八部分主要参考文献 (20)第九部分附录 (21)第一部分确定设计方案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130℃,出口温度40℃。
冷流体进口温度30℃,出口温度40℃。
从两流体温度来看,估计换热器的管壁温度和壳体壁温之差很大,因此初步确定选用浮头式列管换热器,而且这种型式换热器管束可以拉出,便于清洗;管束的膨胀不受壳体约束。
1.2流动空间及流速的确定由于煤油的粘度比水的大,井水硬度较高,受热后易结垢,因此冷却水走管程,煤油走壳程。
另外,这样的选择可以使煤油通过壳体壁面向空气中散热,提高冷却效果。
同时,在此选择逆流。
选用ф25×2.5的碳钢管,管内流速取u i=0.75m/s。
第二部分确定物性数据定性温度:可取流体进、出口温度的平均值。
壳程煤油的定性温度为: T=(130+40)/2=85℃管程冷却水的定性温度为:t=(30+40)/2=35℃根据定性温度,分别查取壳程和管程流体的有关物性数据。
U型管换热器设计说明书
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流体流量进口温度出口温度压力煤油10tℎ⁄180℃40℃1MPa 水?tℎ⁄20℃40℃0.5MPa 一.热力计算1.换热量计算Q=m1∙C p1∙(T1−T2)=100003600∙2100∙(180−40)=817.32KJ/s 2.冷却剂用量计算m2=QC P2∙(t1−t2)=817.32∙1000 4183∙(40−20)=9.77KJ/s由于水的压力较之煤油较大,黏度较之煤油也较大,所以选择水为壳程,煤油为管程。
3.换热面积估算∆t1=|T1−t2|=140℃∆t2=|T2−t1|=20℃∆t m′=∆t1−∆t2ln∆t1∆t2=140−20ln14020=61.67∆t m′——按纯逆流时计算的对数平均温差∆t m=ε∆t∙∆t m′ε∆t——温差矫正系数ε∆t=φ(R.P)R=热流体的温降冷流体的温升=T1−T2t1−t2=180−4040−20=7P=冷流体温升两流体的初始温差=t2−t1T1−t1=40−2080−20=0.16查图d o−−换热管外径,mL=38.1320∙4∙π∙0.019=7.98m考虑到常用管为9m管,为生产加工方便,选用单程管长8m又考虑到单程管长8m会使得换热器较长,在选取换热器壳体内径时,尽量选取较大的,以保证安全,因此换热器内部空间较大,故选用较为宽松的正方形排布。
换热管材料由于管程压力大于0.6MPa,不允许使用焊接钢管,故选择无缝冷拔钢管。
按照GB—151管壳式换热器1999选取常用管心距p i= 25mm;分程隔板两侧管心距p s=38mm按下图作正方形排列选择布管限定圆直径D L=D i−0.5d o=400−10=390mm由布管限定圆从《GB151—1999》管壳式换热器中选定工程直径DN=400mm的卷制圆筒,查得碳素钢,低合金钢圆筒最小厚度不得小于8mm,高合金钢圆筒最小厚度不得小于3.5mm圆筒厚度计算:选用壳体材料为现在工业生产中压力容器的常用材料Q345R,为一种低合金钢。
换热器设计手册
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换热器设计手册换热器设计手册第一部分:引言换热器在许多工业领域中起着至关重要的作用,能够有效地传递热量和冷却介质。
本手册旨在提供关于换热器设计的详细说明和指导,以确保设计和运行的安全性、可靠性和高效性。
第二部分:换热器的基本原理和分类2.1 换热器的基本原理换热器是通过将热量从一个介质传递到另一个介质来实现的。
基于传热原理,换热器可以分为传导、对流和辐射换热器。
2.2 换热器的分类根据换热介质的流动方式和传热机理,换热器可以分为管壳式换热器、板式换热器、螺旋板换热器等。
第三部分:换热器设计的影响因素3.1 流体参数流体参数包括流体的流量、温度、压力、热导率等。
这些参数将直接影响到换热器的传热效果和换热面积的确定。
3.2 材料选择换热器的材料选择对其使用寿命和换热效率有着重要的影响。
应根据介质的性质和工作环境进行材料选择,并考虑材料的耐腐蚀性、导热性等因素。
3.3 热负荷计算通过计算热负荷,可以确定换热器的尺寸和换热面积。
热负荷计算依赖于流体参数和换热器的设计要求。
第四部分:换热器的设计步骤4.1 确定换热方式根据介质的性质和工艺要求,选择合适的换热方式,如对流换热、辐射换热或传导换热。
4.2 计算传热面积根据热负荷计算结果,确定换热器的传热面积。
传热面积的计算需要考虑流体参数和介质的传热特性。
4.3 确定换热器尺寸和形状根据换热器的传热面积和流体参数,确定换热器的尺寸和形状。
应确保设计的换热器能够有效地传递热量和具有合理的流体阻力。
4.4 选择材料根据介质的性质和工作环境,选择合适的材料。
应考虑材料的耐腐蚀性、导热性和可加工性等因素。
第五部分:换热器的安装和维护5.1 安装要求换热器的安装应符合相关的安全标准和操作规程。
在安装过程中,应注意保护换热器的密封性和防止外部损坏。
5.2 运行和维护换热器的运行和维护需要定期检查和保养。
应注意定期清洗换热器以防止结垢和污垢的堆积,避免影响换热器的传热效果。
换热器设计说明书
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列管式换热器设计说明书设计题目:列管式换热器的设计设计者:同组人:班级:学号:日期: 2011年1月12日指导教师:一、化工原理课程设计任务书(一)设计题目21万吨/年煤油冷却器的设计(二)设计任务与操作条件1、煤油:入口温度140℃,出口温度40℃2、冷却介质:自来水,入口温度26℃,出口温度40℃3、允许压强降:不大于100kPa4、煤油定性温度下的物性数据:密度825kg/m3,黏度7.15×10-4Pa.s,比热容2.22kJ/(kg.℃),导热系数0.14W/(m.℃)5、每年按330天计,每天24小时连续运行。
(三)具体要求本设计要求完成以下设计及计算:1、换热器工艺设计及计算:包括物料衡算、能量衡算、工艺参数选定及其计算;2、换热器结构设计:包括换热设备的主要结构设计及其尺寸的确定等;3、绘制换热器装配图:包括设备的各类尺寸、技术特性表等,用2号图纸绘制;4、编写设计说明书:作为整个设计工作的书面总结,说明书应简练、整洁、文字准确。
内容应包括:封面、目录、设计任务书、概述或引言、设计方案的说明和论证、设计计算与说明、对设计中有关问题的分析讨论、设计结果汇总(主要设备尺寸、各物料量和状态、能耗、主要操作参数以及附属设备的规格、型号等)、参考文献目录、总结及感想等。
(四)完成后应上交的材料1、设计说明书1份2、换热器装配简图1张(五)推荐参考资料1、《化工原理》上册天津大学出版社2、《化工原理课程设计》天津大学出版社3、《化工流体流动与传热》化学工业出版社4、《换热器设计》上海科技出版社一、化工原理课程设计任务书.................................................................................................. - 1 -二、目录...................................................................................................................................... - 2 -三、引言...................................................................................................................................... - 3 -3.1换热器概述.................................................................................................................... - 3 -3.2.列管式换热器概述........................................................................................................ - 3 -3.3列管式换热器的设计原则............................................................................................ - 5 -3.3.1 流动空间的选择.............................................................................................. - 5 -3.3.2 流速的选择...................................................................................................... - 5 -3.4 传热管排列和分程方法............................................................................................... - 6 -四、工艺计算及主要设备设计................................................................................................ - 7 -4.1确定设计方案................................................................................................................ - 7 -4.1.1选择换热器的类型[4].......................................................................................... - 7 -4.1.2流程安排............................................................................................................. - 7 -4.2 确定物性数据............................................................................................................... - 7 -4.3估算传热面积................................................................................................................ - 8 -4.3.1计算热负荷和冷却水流量................................................................................. - 8 -4.3.2计算两流体的平均传热温差............................................................................. - 8 -4.3.3估算传热面积..................................................................................................... - 9 -4.4主体构件的工艺结构尺寸............................................................................................ - 9 -4.4.1管径和管内流速................................................................................................. - 9 -4.4.2管程数和传热管数........................................................................................... - 10 -4.4.3传热管的排列和分程方法............................................................................... - 10 -4.4.4壳体内径........................................................................................................... - 10 -4.4.5折流板............................................................................................................... - 11 -4.4.6接管................................................................................................................... - 11 -4.4.7换热器的结构基本参数................................................................................... - 11 -4.5换热器主要传热参数核算.......................................................................................... - 12 -4.5.1热流量核算....................................................................................................... - 12 -4.5.2壁温核算........................................................................................................... - 14 -4.5.3换热器内流体的流动阻力(压强降)........................................................... - 15 -五、换热器主要结构尺寸和计算结果.................................................................................... - 18 -六、自我评价............................................................................................................................ - 19 -七、主要参考文献.................................................................................................................... - 19 -八、主要符号说明.................................................................................................................... - 20 -3.1换热器概述热器(英语翻译: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。
换热器设计说明书
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1 绪论1.1 课题介绍本次设计为余热回收装置中软水预热器的设计,主要任务是设计一台立式管壳式换热器。
管壳式换热器又称列管式换热器,它适用于冷却,冷凝,加热、蒸发及废热回收等方面。
是理论研究水平最高、设计技术最完善、标准化和规范化历史最悠久以及计算机程序软件开发最早的换热设备,在石油、化工生产中应用十分广泛。
它的工艺设计一般是指传热设计和压降(或流动)设计,传热尤为复杂[1]。
目前在食品行业中,粮食干燥作业中多用列管式换热器,这种换热器结构简单,制造容易,检修方便。
干燥行业中,换热器的热介质是烧烟煤与无烟煤混合燃料产生的高温烟道气。
在管内流动,冷介质是空气,在管外横向冲刷管子流动[2]。
固定管板式换热器的两端管板和壳体制成一体,当两流体的温度差较大时,在外壳的适当位置上焊上一个补偿圈,(或膨胀节)。
当壳体和管束热膨胀不同时,补偿圈发生缓慢的弹性变形来补偿因温差应力引起的热膨胀。
特点:结构简单,造价低廉,壳程清洗和检修困难,壳程必须是洁净不易结垢的物料。
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。
固定管板式换热器的特点是:旁路渗流较小、造价低、无内漏。
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。
换热器的设计说明书
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西安科技大学—乘风破浪团队1换热器的设计1.1 换热器概述换热器是化工、石油、动力、食品及其它许多任务业部门的通用设备,在生产中占有重要地位。
换热器种类很多,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。
换热器随着换热目的的不同,具体可分为加热器、冷却器、蒸发器、冷凝器,再沸器和热交换器等。
由于使用条件的不同,换热设备又有各种各样的形式和结构。
换热器选型时需要考虑的因素是多方面的,主要有: ① 热负荷及流量大小; ② 流体的性质;③ 温度、压力及允许压降的范围; ④ 对清洗、维修的要求;⑤ 设备结构、材料、尺寸、重量; ⑥ 价格、使用安全性和寿命;按照换热面积的形状和结构进行分类可分为管型、板型和其它型式的换热器。
其中,管型换热器中的管壳式换热器因制造容易、生产成本低、处理量大、适应高温高压等优点,应用最为广泛。
管型换热器主要有以下几种形式:(1)固定管板式换热器:当冷热流体温差不大时,可采用固定管板的结构型式,这种换热器的特点是结构简单,制造成本低。
但由于壳程不易清洗或检修,管外物料应是比较清洁、不易结垢的。
对于温差较大而壳体承受压力较低时,可在壳体壁上安装膨胀节以减少温差应力。
(2)浮头式换热器:两端管板只有一端与壳体以法兰实行固定连接,称为固定端。
另一端管板不与壳体连接而可相对滑动,称为浮头端。
因此,管束的热膨胀不受壳体的约束,检修和清洗时只要将整个管束抽出即可。
适用于冷热流体温西安科技大学—乘风破浪团队2差较大,壳程介质腐蚀性强、易结垢的情况。
(3)U 形管式换热器换:热效率高,传热面积大。
结构较浮头简单,但是管程不易清洗,且每根管流程不同,不均匀。
表1-1 换热器特点一览表西安科技大学—乘风破浪团队3在过程工业中,由于管壳式换热器具有制造容易,生产成本低,选材范围广,清洗方便,适应性强,处理量大,工作可靠,且能适应高温高压等众多优点,管西安科技大学—乘风破浪团队4壳式换热器被使用最多。
换热器设计说明书
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工程热力学与传热学课程设计管壳式换热器设计说明书目录一、设计任务书———————————11、换热器的概念及意义2、固定管板式换热器构造3、工作原理4、设计参数二、设计计算书———————————31、换热管的材料、内径、长度、管间距等确实定2、壳体内径3、管程接收直径4、折流板缺口高度、间距、数目以及折流板直径5、壳程接收直径确实定6、传热面积和传热面积之比三、计算表格四、设计结果汇总表—————————7五、设计自评————————————8六、参考文献————————————9一、设计任务书1、换热器的概念及意义在化工生产中为了实现物料之间能量传递过程需要一种传热设备。
这种设备统称为换热器。
在化工生产中,为了工艺流程的需要,往往进展着各种不同的换热过程:如加热、冷却、蒸发和冷凝。
换热器就是用来进展这些热传递过程的设备,通过这种设备,以便使热量从温度较高的流体传递到温度较低的流体,以满足工艺上的需要。
它是化工炼油,动力,原子能和其他许多工业部门广泛应用的一种通用工艺设备,对于迅速开展的化工炼油等工业生产来说,换热器尤为重要。
换热器在化工生产中,有时作为一个单独的化工设备,有时作为某一工艺设备的组成局部,因此换热器在化工生产中应用是十分广泛的。
任何化工生产中,无论是国内还是国外,它在生产中都占有主导地位。
2、固定管板式换热器构造3、工作原理:管壳式换热器和螺旋板式换热器、板式换热器一样属于间壁式换热器,其换热管内构成的流体通道称为管程,换热管外构成的流体通道称为壳程。
管程和壳程分别通过两不同温度的流体时,温度较高的流体通过换热管壁将热量传递给温度较低的流体,温度较高的流体被冷却,温度较低的流体被加热,进而实现两流体换热工艺目的。
4、设计参数:二、设计计算书根据设计任务书进展设计计算:204565''2'1max =-=-=∆t t t ℃ 252550'2''1min =-=-=∆t t t ℃热损失系数取0.98传热量:()()kJ t t c M Q L p 48098.0506561.244.14''1'121=⨯-⨯⨯=-=η 冷却水量:()()s kg t t c M p 73.52545187.4480'2''222=-⨯=-逆流时的对数平均数温差:41.222025ln 2025ln minmax min max 1=-=∆∆∆-∆=∆⋅t t t t t c m 参数;P 、R5.025652545'2'1'2''2=--=--=t t t t P 75.025455065'2''2''1'1=--=--=t t t t R设计本管壳式换热器为2壳程-4管程<2-4>型,那么975.0=ψ 有效平均温差:85.214.22975.01=⨯=∆=∆⋅c m m t t ψ 初选传热系数:()C kg w K ︒⋅=300'0 估算传热面积:2'0'022.7385.21300480000m t K Q F m =⨯=∆= 管子材料:铝制管5.320⨯φ管程所需流通截面:222100573.0110003.57m M A t =⨯==ωρ每程管数:根43013.000573.044221=⨯⨯==ππd A n t每根管长:m l d nZ F l t 60'0==取π管子排列方式为:等边三角形 管间距s=26mm 分程隔板槽处管间距mm l E 40=平行于流向的管距mm s s p 5.2230cos =⨯=ο垂直于流向的管距mm s s n 1330sin =⨯=ο 拉杆直径取12mm 估计管壳直径mm 400≤ 管排列可做如下草图那么六边形层数为6层,一台管子数为86=t n ,一台拉杆数为4根一台传热面积为24.32602.086m dl n c =⨯⨯⨯=ππ 两台传热面积:2''08.64m F =管束中心至最外层管束中心距离为0.135m ,管束外缘直径m D L 29.0=壳体m 325.0取S D 那么长径比5.18325.06==s D l管程接收直径:6895.511100073.513.113.122⨯=⨯==φρω取M D 管程雷诺数:1793110725013.010001Re 621222=⨯⨯⨯==-μρωd 管程换热系数:52469.417931023.0013.0621.0Re 023.04.08.04.08.0122=⨯⨯⨯=⨯=τλαP d 折流板形式选弓形,折流板缺口高度m D h S 08.035.025.025.0=⨯== 折流板的圆心角为120度,折流板间距取m l s 4.0=,折流板数目为14块,折流板上管孔数为60个,折流板上管孔直径m d H 0204.0=,通过折流板管子数为56个,折流板缺口处管子数为30根,折流板直径m D b 3.0=。
换热器 设计手册

换热器设计手册第一部分:换热器概述换热器是工业生产中常用的设备,用于将热能从一个流体传递到另一个流体,以实现热能的平衡和利用。
在化工、能源、制药、食品等行业都有广泛的应用。
本手册将以换热器的设计、选择、运行与维护为主要内容,为工程师和操作人员提供全面的指导和参考。
第二部分:换热器设计原理1. 热传导原理:介绍热量在换热器中的传导过程,包括对流、传导、辐射等热传导方式。
2. 换热器工作原理:介绍不同类型换热器的工作原理,如壳管式、板式、螺旋式等。
3. 换热器设计参数:详细介绍换热器设计中的参数,如传热系数、流体速度、材料选取等。
第三部分:换热器设计流程1. 换热器类型选择:根据不同工艺要求和流体特性选择合适的换热器类型。
2. 换热器计算及模拟:对换热器进行热平衡计算和流体模拟,确定换热器的尺寸和传热面积。
3. 换热器结构设计:设计换热器壳体、管束、管板、密封装置等结构。
4. 材料选取:根据工作条件和流体性质选择合适的材料,包括金属、非金属等。
5. 换热器性能分析:对设计的换热器进行性能评估,确保满足工艺要求。
第四部分:换热器运行与维护1. 换热器安装与调试:介绍换热器的安装、泄漏检测、气密性测试等。
2. 换热器运行优化:讲述换热器的操作技巧和运行优化方法,包括流体控制、温度调节等。
3. 换热器维护与保养:指导换热器的定期检查、清洗、维护和更换零部件。
第五部分:换热器设计案例分析通过实际的换热器设计案例,分析不同场景下的换热器选型、设计、运行和维护过程,并总结经验和教训。
结语本手册以换热器设计为主线,系统介绍了换热器的原理和应用,涵盖了设计、选择、运行和维护的全过程。
希望通过本手册的阅读,读者能够对换热器设计有全面的了解,并能在实际工程中有效应用。
U型管换热器毕业设计说明书

U型管式换热器设计摘要本文介绍了U型管换热器的整体结构设计计算。
U型管换热器仅有一个管板,管子两端均固定于同一管板上,管子可以自由伸缩,无热应力,热补偿性能好;管程采用双管程,流程较长,流速较高,传热性能较好,承压能力强,管束可从壳体内抽出,便于检修和清洗,且结构简单,造价便宜。
U型管式换热器的主要结构包括管箱、筒体、封头、换热管、接管、折流板、防冲板和导流筒、防短路结构、支座及管壳程的其他附件等。
本次设计为二类压力容器,设计温度和设计压力都较高,因而设计要求高。
换热器采用双管程,不锈钢换热管制造。
设计中主要进行了换热器的结构设计,强度设计以及零部件的选型和工艺设计。
关键词:U型管换热器,结构,强度,设计计算U-TUBE HEAT EXCHANGER DESIGNABSTRACTThis paper introduces the U-tube heat exchanger design and calculation. U-tube heat exchanger has only one tube sheet, tubes are fixed at both ends of boards in the same tube, and tubes could telescopic freely, non-thermal stress, thermal performance and compensation; use of double-tube process, the process is longer, higher speed, better heat transfer performance, pressure capacity, and control can be extracted from the shell with easy maintenance and cleaning, and simple structure cost less. The main structure of U-tube heat exchanger, includes Equipment control, shell, head, exchanger tubes, nozzles, baffled, impingement baffle, guide shell, anti-short-circuit structure, support and other shell-tube accessories.This time I designed a second category pressure vessel, which has high design temperature and high design pressure. Thus the design demands are strict. It has dual heat exchanger tube, stainless steel heat exchanger manufacturers. I mainly carried out the design of heat exchanger structural design, strength of design and parts selection and process design.KEYWOEDS: U-tube heat exchanger, frame, intensity, design and calculation目录摘要 (1)绪论 (5)第一部分、换热器简介及选择 (7)1、换热器简介 (7)2、换热器材料选择 (7)2.1 选材原则 (8)3、换热器结构设计 (8)第二部分、设计说明书 (9)1、传热工艺计算 (9)1. 原始数据 (9)2. 定性温度及物性参数 (9)3. 传热量与冷水流量 (10)4. 有效平均温差 (10)5. 管程换热系数计算 (11)6. 壳程换热系数计算 (12)7.传热系数计算 (13)8.管壁温度计算 (14)9.管程压降计算 (14)10. 壳程压降计算 (15)2、强度计算 (16)2.1换热管材料、规格的选择及功能的确定 (16)2.2 管子的排列方式 (16)2.3 确定壳体直径 (17)2.4 筒体壁厚确定 (17)2.5 液压试验 (18)2.6 壳程标准椭圆形封头厚度的计算 (18)2.7 管程标准椭圆形封头厚度的计算 (19)2.8 法兰的选择 (21)2.9 管板的设计 (22)2.10 管箱短节壁厚的确定 (24)2.11拉杆和定距管的确定 (25)2.12 折流板的选择 (25)2.13防冲板的选择 (26)2.14 接管及开孔补强 (26)2.15 分程隔板厚度选取 (28)2.16支座的选择及应力校核 (29)第三部分、换热器的制造、检验、安装与维修 (33)1、换热器的制造、检验与验收 (33)3.1.1筒体 (33)3.1.2 换热管 (33)3.1.3管板 (34)3.1.4 折流板、支持板 (34)3.1.5 管束的组装 (34)3.1.6换热器的组装 (34)3.1.7 压力试验 (35)2、换热器的安装与维护 (35)3.2.1安装 (35)3.2.2维护 (35)结束语 (36)参考文献 (37)绪论能源是当前人类面临的重要问题之一,能源开发及转换利用已成为各国的重要课题,而换热器是能源利用过程中必不可少的设备,几乎一切工业领域都要使用,化工、冶金、动力、交通、航空与航天等部门应用尤为广泛。
参考换热器设计说明书

机械设计机械设计包括结构设计和强度计算两部分。
参考压力容器安全技术监察规程,本次设计的换热器为二类容器。
1.1结构设计1.1.1设计条件1.1.1.1设计压力设计压力根据最高工作压力确定。
设有安全阀时,设计压力取最高工作压力的 1.05〜1.10倍。
本设计取1.1倍。
壳程设计压力F d =1.1巳=1.1 (0.4 _0.1)MPa =0.33MPa ,液柱压力ph 0.95 =993.25 9.8 0.6 0.95Pa=5548.2945Pa :: 5%F d则可忽略液柱压力,计算压力P c = R,取高于其一个等级的公称等级1.0MPa。
管程设计压力R =1.1P W =1.1 (1.4-0.1)MPa =1.43MPa,忽略液柱压力,则取高出其一个压力等级为2.5MPa。
1.1.1.2设计温度设计温度指容器在正常情况下,设定的元件金属温度,设计温度不得低于元件金属在工作温度状态可能达到的最高温度。
[8,124]管程设计温度的确定,由于气氨最高操作温度为124C,故取设计温度为130C。
壳程设计温度的确定,由于壳程水最高操作温度为42C,故取设计温度为50C。
1.1.2筒体壁厚1.1.2.1筒体选材由于筒体设计温度为50C,设计压力为0.4MPa,参考GB150-1998,故选20R。
1.1.2.2筒体壁厚的计算、二RD2[珂-P c式中、:一计算厚度,mm ;P c —计算压力,MPa ;'—焊接接头系数。
由表可知、:min = 6mm ,故令=6mm 。
6=6 +C 2 =(6 +2)mm =8mm 5n =① +C i + 也=(8 + 0 + 也)mm = 8mm(取C 2=2mm 在无特殊腐蚀情况下,对于碳素钢和低合金钢,不小于1mm )[GB6654《压力容器用钢板》和 GB3531《低温压力容器用低合金钢板》规定压力容器 专用钢板的厚度负偏差不大于 0-25 mm ,因此使用该标准中钢板厚度超过 5 mm 时(如20R,16MnR 和 16MnDR)等,可取 C 1 =0][8,125]由钢材标准规格,取J* =8mm-e= ' n -( C 1 + C 2 ) ( C= C 1 +C 2 )=8-(0+2)=6 mm1.1.2.3筒体的强度校核式中飞—有效厚度,:e =:n -C , mm ;;n—名义厚度,mm ;t匚—设计温度下圆筒的计算应力, MPa ;C —厚度附加量,mm 。
列管换热器的设计说明书

列管换热器的设计说明书设计说明书一、项目背景列管换热器是指通过管道将两种不同介质进行热交换的设备,广泛应用于化工、石油、能源等行业。
本设计说明书旨在为进行列管换热器的设计提供详细指导。
二、设计要求1、换热器需要能够保证高效的热交换效果;2、设计过程中要考虑介质流体的物性参数、压力等因素;3、设计要满足相关法律法规标准;4、设计材料应具有良好的耐腐蚀性能。
三、设计流程1、确定换热器的工况参数:包括介质流量、温度差、压力等;2、确定换热器的结构形式:选择适合的管束结构;3、计算传热面积:根据工况参数计算所需传热面积;4、确定管束布置:根据工况参数和传热面积计算结果确定管束布置;5、确定换热器外形尺寸:根据管束布置确定换热器外形尺寸;6、确定材料选择:根据介质性质和工艺要求选择合适的材料;7、绘制设计图纸:绘制换热器的总图、管束图和管板图等。
四、设计内容详细说明1、工况参数:a: A介质流量:__________b: B介质流量:__________c: A介质温度:__________d: B介质温度:__________e:压力:__________2、结构形式选择:经过综合考虑,本设计采用__________结构形式。
3、传热面积计算:根据工况参数,计算得出所需传热面积为__________。
4、管束布置:根据传热面积计算结果,确定管束布置方式为__________。
5、外形尺寸:经过计算,确定换热器的外形尺寸为__________。
6、材料选择:根据介质性质和工艺要求,选择适合的材料为__________。
7、设计图纸:设计完成后绘制换热器的总图、管束图和管板图等详细图纸。
附件:本设计说明书涉及的附件包括设计图纸、工况参数表、材料选择表等。
法律名词及注释:1、法律名词1:解释1;2、法律名词2:解释2;3、法律名词3:解释3:。
换热器设计说明书

这次换热器的课程设计从设计上来看,我设计的换热器基本符合工业上用的换热器标准,换热器多适用于烟道内,结构大致由换热管和换热箱组成。包括由多根换热管两端分别插入上管板和下管板组成的管束,换热管中为空气流道,管束的多个换热管间为烟气流道,管束通过连接集合箱使空气依次从多组管束的换热管中流过。我设计的烟气温度是620 ,比实际气体要低,所以各种参数的选择与实际情况有些差别。
。空气出口Biblioteka 缩段的出口圆截面积ƒ3为:,
,又知出口收缩角 查《有色冶金炉设计手册》附录六得渐缩局部阻力系数为:
查阅相关表格可知:换热管入口的局部阻力系数 ,换热管出口 ,空气在空气室内转180°的局部阻力系数 ,换热器空气入口与出口的温度补偿系数按下式计算:
换热器内空气侧阻力系数为:
空气侧形阻压按公式计算为:
εh.g=εCO2+βεH2O=0.086+1.08×0.059=0.150
εh.w=εCO2+βεH2O=0.078+1.08×0.066=0.149
因此,系统的辐射率为:
烟气对管群的辐射传热系数为αh.f
则烟气侧传热系数αh为:
αh=αh,c+αh,r=38.4+6.8=45.2
解得:αh=45.2W/(m2.℃)
烟道断面宽度B=1.392m。则在其宽度上排列的换热管列数为:
m= = =10列
顺烟气流向排列M排,则 (排)
图2-1一个行程管群排列图
3
在换热器热计算中,假定换热器无热损失,两流体在换热器中无流量损失,无相变,比热容不变,仅有显热变化。
(1)有效换热量Q
所谓有效换热量是指空气从20℃被加热到350℃从烟气所吸收的热量。由于相应温度下空气的比热容分别为 和 则有效换热量为:
(完整word版)换热器毕业设计说明书

摘要换热器是化工生产过程中的重要设备,它能够实现介质之间热量交换。
广泛应用于石油、化工、制药、食品、轻工、机械等领域.U型管式换热器是换热器的一种,它只有一个管板,结构简单,密封面少,且U形换热管可自由伸缩,不会产生温差应力,因此可用于高温高压的场合。
一般高压、高温、有腐蚀介质走管程,这样可以减少高压空间,并能减少热量损失,节约材料,降低成本。
甲烷化换热器,是合成氨生产中的重要设备之一,它能将27℃的H2N2混合气升温至274℃,同时将339℃的H2N2精制气降温至90℃。
甲烷化换热器一般选用U型管换热器,它由一台Ⅰ型甲烷化换热器与一台Ⅱ型甲烷化换热器连接组成。
其中Ⅰ型甲烷化换热器将27℃的H2N2混合气升温至150℃,同时将215℃的H2N2精制气降温至90℃;Ⅱ型甲烷化换热器能将150℃的H2N2混合气升温至274℃,同时将339℃的H2N2精制气降温至215℃。
本次设计主要根据GB150《钢制压力容器》及GB151《管壳式换热器》对设备的主要受压元件进行了设计及强度计算,又结合HG/T20615《钢制管法兰》、JB/T 4712《容器支座》等其它压力容器相关标准,对其它各部件进行设计,最终完成了Ⅱ型甲烷化换热器的设计。
关键词:换热器;甲烷化换热器AbstractHeat exchanger is important in the process of chemical production equipment, which can be achieved between the heat exchange media。
Widely used in petroleum, chemical,pharmaceutical, food, light industry, machinery and other fields。
U—tube heat exchanger is a heat exchanger, it has only one tube plate, simple structure, less sealing surface, and the U—shaped tubes are free to stretch, no thermal stress, it can be used for high temperature and pressure of the occasion . General high—pressure, high temperature, corrosive media, take control process, thus reducing the pressure of space,and can reduce heat loss and saving materials and reduce costs。
固定管板式换热器设计说明书
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固定管板式换热器设计说明书一、设计背景与要求二、设计原理固定管板式换热器由固定的管束和管板组成,通过管束内的流体和管板外的流体之间的传热,实现热能转移。
其主要设计原理为热量的对流传递和热量的传导传递。
设计时需要根据流体的性质和要求确定换热系数和传导热阻,并通过计算和优化得出合理的设计。
三、操作参数1.温度:设计时需要确定换热器的设计工作温度范围,包括入口和出口温度,以及最大温度差。
2.压力:设计时需要确定换热器的设计工作压力范围,包括入口和出口压力,以及最大压力差。
3.流量:设计时需要确定流体的流量和流速,以便计算换热器的传热能力。
4.材料:选择合适的材料以满足操作参数和流体性质的要求。
四、结构特点1.管束:固定管束的结构形式多种多样,包括普通绕管式、螺旋绕管式、折流板绕管式等。
设计时需要根据传热效果和结构特点选择合适的管束类型。
2.管板:固定管束通过管板支撑和固定,管板的结构形式多样,包括单管板和多管板。
设计时需要考虑流体的流动和换热效果,选择合适的管板形式。
3.密封:固定管板式换热器的密封性能直接影响其工作效果,设计时需要充分考虑密封结构和材料,确保换热器的可靠性和密封性。
4.清洗:固定管板式换热器的管束和管板之间的间隙较小,难以进行清洗和维护。
设计时需要充分考虑清洗装置和维护便利性,保证换热器的正常运行。
五、设计方案1.确定操作参数:根据实际应用需求和流体性质,确定换热器的操作参数,包括温度、压力、流量等。
2.选择管束类型:根据传热效果和结构特点,选择合适的管束类型,包括普通绕管式、螺旋绕管式、折流板绕管式等。
3.设计管板形式:根据流体的流动和换热效果,选择合适的管板形式,包括单管板和多管板。
4.确定密封结构:根据换热器的工作要求,选择合适的密封结构和材料,确保换热器的可靠性和密封性。
5.考虑清洗装置:充分考虑清洗装置和维护便利性,确保换热器的清洗和维护工作能够顺利进行。
六、施工与使用1.施工流程:根据设计方案,进行换热器的制造和安装,确保施工质量和进度。
管板式换热器设计说明书

管板式换热器设计说明书
管板式换热器是一种常见的换热设备,其设计说明书应包含以下
内容:
一、设计原理和工作条件
1.1 设计原理:介绍管板式换热器的工作原理,包括热传递方式、热传递系数等。
1.2 工作条件:介绍管板式换热器工作的环境条件,包括温度、
压力、介质、流量等。
二、设计参数和技术要求
2.1 设计参数:包括管板式换热器的几何尺寸、热传递面积、管
子数量、管子长度、管子直径等。
2.2 技术要求:包括制造工艺要求、材料要求、焊接工艺要求、
检验标准等。
三、管板式换热器结构设计
3.1 部件结构设计:包括换热器筒体、管子、管板、法兰等部件
的结构设计。
3.2 热传递面积的确定:根据设计要求和工艺条件,确定管板式
换热器的热传递面积大小。
3.3 管板的设计:根据管子的数量、直径、长度等参数,设计管板。
四、管板式换热器焊接和检验
4.1 焊接工艺:根据设计要求和管板式换热器的材料特性,选择适合的焊接工艺和焊接参数。
4.2 焊接质量控制:包括焊接过程的控制和焊缝的质量控制。
4.3 检验标准:根据设计要求和国家相关标准,对管板式换热器进行检验,确保其符合设计要求和工艺要求。
五、管板式换热器安装和维护
5.1 安装说明:根据现场环境和管板式换热器的结构特点,制定安装方案和安装要求。
5.2 维护保养:介绍管板式换热器的维护保养要求,包括清洗、防腐、检查等。
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工程热力学与传热学课程设计管壳式换热器设计说明书学院:机械与动力工程学院班级:热动10—1班姓名:谷阳学号:1003120122指导教师:董丽娜赵兰英目录一、设计任务书———————————11、换热器的概念及意义2、固定管板式换热器结构3、工作原理4、设计参数二、设计计算书———————————31、换热管的材料、内径、长度、管间距等的确定2、壳体内径3、管程接管直径4、折流板缺口高度、间距、数目以及折流板直径5、壳程接管直径的确定6、传热面积和传热面积之比三、计算表格四、设计结果汇总表—————————7五、设计自评————————————8六、参考文献————————————9一、设计任务书1、换热器的概念及意义在化工生产中为了实现物料之间能量传递过程需要一种传热设备。
这种设备统称为换热器。
在化工生产中,为了工艺流程的需要,往往进行着各种不同的换热过程:如加热、冷却、蒸发和冷凝。
换热器就是用来进行这些热传递过程的设备,通过这种设备,以便使热量从温度较高的流体传递到温度较低的流体,以满足工艺上的需要。
它是化工炼油,动力,原子能和其他许多工业部门广泛应用的一种通用工艺设备,对于迅速发展的化工炼油等工业生产来说,换热器尤为重要。
换热器在化工生产中,有时作为一个单独的化工设备,有时作为某一工艺设备的组成部分,因此换热器在化工生产中应用是十分广泛的。
任何化工生产中,无论是国内还是国外,它在生产中都占有主导地位。
2、固定管板式换热器结构3、工作原理:管壳式换热器和螺旋板式换热器、板式换热器一样属于间壁式换热器,其换热管内构成的流体通道称为管程,换热管外构成的流体通道称为壳程。
管程和壳程分别通过两不同温度的流体时,温度较高的流体通过换热管壁将热量传递给温度较低的流体,温度较高的流体被冷却,温度较低的流体被加热,进而实现两流体换热工艺目的。
4、设计参数:二、设计计算书根据设计任务书进行设计计算: 204565''2'1max =-=-=∆t t t ℃252550'2''1min =-=-=∆t t t ℃热损失系数取0.98传热量:()()kJ t t c M Q L p 48098.0506561.244.14''1'121=⨯-⨯⨯=-=η 冷却水量:()()s kg t t c M p 73.52545187.4480'2''222=-⨯=-逆流时的对数平均数温差:41.222025ln 2025ln minmax min max 1=-=∆∆∆-∆=∆⋅t t t t t c m 参数;P 、R5.025652545'2'1'2''2=--=--=t t t t P 75.025455065'2''2''1'1=--=--=t t t t R设计本管壳式换热器为2壳程-4管程<2-4>型,则975.0=ψ 有效平均温差:85.214.22975.01=⨯=∆=∆⋅c m m t t ψ 初选传热系数:()C kg w K ︒⋅=300'0 估算传热面积:2'0'022.7385.21300480000m t K Q F m =⨯=∆= 管子材料:铝制管5.320⨯φ管程所需流通截面:222100573.0110003.57m M A t =⨯==ωρ 每程管数:根43013.000573.044221=⨯⨯==πd A n t每根管长:m l d nZ F l t 60'0==取π管子排列方式为:等边三角形 管间距s=26mm 分程隔板槽处管间距mm l E 40=平行于流向的管距mm s s p 5.2230cos =⨯=ο垂直于流向的管距mm s s n 1330sin =⨯=ο 拉杆直径取12mm 估计管壳直径mm 400≤ 管排列可做如下草图则六边形层数为6层,一台管子数为86=t n ,一台拉杆数为4根一台传热面积为24.32602.086m dl n c =⨯⨯⨯=ππ 两台传热面积:2''08.64m F =管束中心至最外层管束中心距离为0.135m ,管束外缘直径m D L 29.0=壳体m 325.0取S D 则长径比5.18325.06==s D l管程接管直径:6895.511100073.513.113.122⨯=⨯==φρω取M D管程雷诺数:1793110725013.010001Re 621222=⨯⨯⨯==-μρωd 管程换热系数:52469.417931023.0013.0621.0Re 023.04.08.04.08.0122=⨯⨯⨯=⨯=τλαP d 折流板形式选弓形,折流板缺口高度m D h S 08.035.025.025.0=⨯== 折流板的圆心角为120度,折流板间距取m l s 4.0=,折流板数目为14块,折流板上管孔数为60个,折流板上管孔直径m d H 0204.0=,通过折流板管子数为56个,折流板缺口处管子数为30根,折流板直径m D b 3.0=。
折流板缺口面积:01622.060sin 325.08.021180120214325.02sin 2121422=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯--⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=︒πθθs S wgD h D A 错流区内管数占总管数的百分数:67.0=c F 缺口处管子所占面积:()()00446.067.0186802.018220=-⨯⨯⨯=-=ππc t wt F n d A流体在缺口处流通面积:01176.000446.001622.0=-=-=wt wg b A A A流体在两折流板间错流流通截面积:()()0390.002.0026.0026.002.029.029.0325.04.000=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--+-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--+-=d s s d D D D l A L L s s c 壳程流通截面积:02142.00390.001176.0=⨯==c b s A A A错流区面积中旁流面积所占分数:564.0039.04.004.012129.0325.021=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯+-=⨯⎪⎭⎫⎝⎛+-=c E E E L s bp A l l N D D F一块折流板上管子和管孔间泄露面积:()()0018.08667.121004.002.01210=⨯⨯⨯⨯⨯=+-=ππc c b H tb n F d d d A 折流板外缘与壳体内壁之间泄露面积:()()000788.05.08.021arccos 23.0325.0325.021arccos 2=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯---=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=ππs b s s sb D h D D D A 壳程雷诺数:1797702142.01075002.044.14Re 61011=⨯⨯⨯==-sA d M μ理想管束传热因子:005.0=H j折流板缺口校正因子:03.1=c j 折流板泄露校正因子:8.0=l j 旁通校正因子:48.0=b j 壳程传热因子:0019776.048.08.003.1005.00=⨯⨯⨯==b lc H j j j j j壳程质量流速:()sm kg A M G Ss ⋅===2167402142.044.14壳侧换热系数:()C m W P c G j p s ︒--⋅=⨯⨯⨯==2323210162395.086.922616740019776.095.0τα水垢热阻:()W C m S ︒⋅⋅=2200034.0τ 有机液热阻:()W C m s ︒⋅⋅=2100017.0τ 传热系数:()C m W d d d d K S S ︒--⋅⋅⋅=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⨯++=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+++=211102101210386132052461132000034.000017.0623111αττα传热面积:2009.5685.21386480000m t K QF m=⨯=∆=传热面积之比14.19.568.640''0==F F三、设计结果汇总表四、设计自评通过本次课程设计,我对换热器的结构、性能都有了一定的了解,同时,在设计过程中,我也掌握了一定的工艺计算方法。
换热器是化工厂中重要的化工设备之一,而且种类繁多,特点不一,因此,选择合适的换热器是相当重要的。
在本次设计中,我发现进行换热器的选择和设计是要通过反复计算,对各项结果进行比较后,从中确定出比较合适的或最优的设计,为此,设计时应考虑很多方面的因素。
首先要满足传热的要求,本次设计时,由于初选总传热系数不合适,使规定条件下的计算结果与初设值的比值不在要求范围内,因此,经过多次计算,才选择到合适的K 值为300,传热面积之比14.19.568.640''0==F F ,满足要求。
其次,在满足工艺条件的前提下选择合适的换热器类型,通过分析操作要求及计算,本次设计选用换热器为上述计算结果。
本次设计中,在满足传热要求的前提下,考虑了其他各项问题,但它们之间是相互矛盾的。
如:若设计换热器的总传热系数较小,将导致换热管管长增大,长径比将不符合标准;若增加换热管的管径,可能使总管子数减小,但却又受到换热器所能允许的尺寸限制,并且折流板间距也影响着传热面积。
因此,只能综合考虑来选择相对合适的换热器。
然而在本次设计中由于经验不足,知识有限,还是存在着很多问题。
比如在设计中未考虑对成本进行核算,仅在满足操作要求下进行设计,在经济上是否合理还有待分析。
通过本次设计,我发现自己需要继续学习的知识还很多,我将会认真请教老师,不断提高自己的知识水平,扩展自己的知识面。
五、参考文献1、杨世明、陶文栓编著《传热学》(第三版)北京:高等教育出版社,19982、史美中、王中铮编《热交换器原理与设计》南京:东南大学出版社,19963、钱颂文主编《热交换器设计手册》北京:化学工业出版社,20029。