换热器设计报告

化工流体传热课程设计任务书

（一）设计题目：真空蒸发制盐系统卤水分效预热器设计

（二）设计任务及条件

1、蒸发系统流程及有关条件见附图。

2、系统生产能力：85 万吨/年。

3、有效生产时间：300天/年。

4、设计内容：Ⅰ效预热器（组）第 1 台预热器的设计。

5、卤水分效预热器采用单管程固定管板式列管换热器，试根据附图中卤水预热的温度要求对预热器（组）进行设计。

6、卤水为易结垢工质，卤水流速不得低于0.5m/s。

7、换热管直径选为Φ38×3mm。

8、卤水物性参数随温度的变化，当手册查不到时，可按水的变化规律推算。（三）设计项目

1、由物料衡算确定卤水流量。

2、假设K计算传热面积。

3、确定预热器的台数及工艺结构尺寸。

4、核算总传热系数。

5、核算压降。

6、确定预热器附件。

7、设计评述。

（四）设计要求

1、根据设计任务要求编制详细设计说明书。

2、按机械制图标准和规范，绘制预热器的工艺条件图（2#），注意工艺尺寸和结构的清晰表达。

设计流程图

目录

确定物性常数，传热量、蒸汽流量及平均温差，确定换热器类型及流体流动空间 选择传热管参数，并计算管程相应参数

核算冷凝传热系数 估计冷凝传热系数 总传热系数核算 计算管内传热系数 估计传热总数，计算传热面积初值计算 壳侧压降和管侧压降计算。

计算值与假定值相差较大

折流板计算

计算值与假定值相差不大 计算值

与假定值相差较大

确定换热器基本尺寸 ① ② ③

④

⑤ ⑥ ⑦ ⑨ 计算换热器其余零件

⑩

第一章设计简介----------------------------------------------------------4 第二章热力学计算-------------------------------------------------------5

2.1 由物料衡算确定卤水流量---------------------------------------5

2.2 假设K计算传热面积--------------------------------------------5

2.2.1 热力学数据的获取------------------------------------------5

2.2.2 估算传热面积------------------------------------------------6

2.2.3 工艺尺寸的计算---------------------------------------------6

2.2.4 核算总传热系数---------------------------------------------8

2.2.5 核算压降------------------------------------------------------9

2.3 确定预热器附件------------------------------------------------10

2.4 泵的选用---------------------------------------------------------12

2.5 换热器主要结构尺寸和计算结果---------------------------13 第三章设计评述-------------------------------------------------------14 第四章主要符号说明-------------------------------------------------16 第五章参考文献-------------------------------------------------------17

第一章设计简介

在工程中，将某钟流体的热量以一定的传热方式传递给他种流体的设备，称为换热器，又叫热交换器。在这种设备中，至少有两种温度不同的流体参与传热。

在工业生产中，换热器的应用极为普遍，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汽器，除氧器；冶金工业中的高炉的热风炉，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制冷机或吸收式制冷机中的蒸发器；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，应用换热器的场合更是不胜枚举。在航天航空工业中，为了及时取出发动机及辅助动力装置在运动时所产生的大量热量，换热器也是不可缺少的重要部件。

另外，由于世界上煤油，石油和天然气资源的储量有限而面临着能源短缺的局面，各国都在致力于新能源的开发，因而热交换器的应用又与能源的开发与节约紧密联系。所以，换热器的应用遍及动力、冶金、化工、炼油、建筑、机械制造、食品、医药及航空航天等各个部门。

根据换热器在生产中的低位和作用，它应满足多种多样的要求。一般来说，对其基本要求有：

（1)满足工艺过程所提出的要求，热交换强度高，热损失少，在有力的平均温度下工作。

（2)要有与温度和压力条件相适应的不易遭到破坏的工艺结构，制造简单，装修方便，经济合理，运行可靠。

（3)设备紧凑。

（4)保证较低的流动阻力，以减少换热器的动力消耗

这次设计的换热器要求单管程固定管板式列管换热器，以二次蒸汽为加热流体预热卤水，将卤水由83摄氏度加热到91摄氏度

通过对换热器的设计，达到让学生了解换热器的结构特点，并能根据工艺要求选择适当的构最共完成图纸。

可以说，这次设计作业从准备材料，估算，核算，到最后的作图，多方面的锻炼的学生们的设计能力，于此同时，还提高了团队合作能力。