列管式换热器设计说明书
列管式换热器课程设计报告书
一、设计题目：列管式换热器设计二、设计任务及操作条件1、设计任务处理能力：3000吨/日设备型式：固定管板式换热器2、操作条件（1）苯：入口温度80.1℃出口温度40℃（2）冷却介质：循环水入口温度25℃出口温度35℃（3）允许压降：管程不大于30kPa壳程不大于30kPa三、设计内容（一）、概述目前板式换热器产品达到了一个成熟阶段,凭借其高效、节能、环保的优势,在各行业领域中被频繁使用, 并被用以替换原有管壳式和翅片式换热器,取得了很好的效果。
板式换热器的优点(1) 换热效率高,热损失小在最好的工况条件下, 换热系数可以达到6000W/ m2K, 在一般的工况条件下, 换热系数也可以在3000～4000 W/ m2K左右,是管壳式换热器的3～5倍。
设备本身不存在旁路,所有通过设备的流体都能在板片波纹的作用下形成湍流,进行充分的换热。
完成同一项换热过程, 板式换热器的换热面积仅为管壳式的1/ 3～1/ 4。
(2) 占地面积小重量轻除设备本身体积外, 不需要预留额外的检修和安装空间。
换热所用板片的厚度仅为0. 6～0. 8mm。
同样的换热效果, 板式换热器比管壳式换热器的占地面积和重量要少五分之四。
(3) 污垢系数低流体在板片间剧烈翻腾形成湍流, 优秀的板片设计避免了死区的存在, 使得杂质不易在通道中沉积堵塞,保证了良好的换热效果。
(4) 检修、清洗方便换热板片通过夹紧螺柱的夹紧力组装在一起,当检修、清洗时, 仅需松开夹紧螺柱即可卸下板片进行冲刷清洗。
(5) 产品适用面广设备最高耐温可达180 ℃, 耐压2. 0MPa , 特别适应各种工艺过程中的加热、冷却、热回收、冷凝以及单元设备食品消毒等方面, 在低品位热能回收方面, 具有明显的经济效益。
各类材料的换热板片也可适应工况对腐蚀性的要求。
当然板式换热器也存在一定的缺点, 比如工作压力和工作温度不是很高, 限制了其在较为复杂工况中的使用。
同时由于板片通道较小,也不适宜用于杂质较多,颗粒较大的介质。
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说明书
列管式换热器课程设计说明书1.工原理课程设计任务书一、设计题目：设计一煤油冷却器二、设计条件：1、处理能力160000吨/年2、设备型式列管式换热器3、操作条件流体名称入口温度/℃出口温度/℃物料煤油140 80 加热冷却介质自来水30 50允许压力降：0.02MPa 热损失：按传热量的10%计算每年按330天计，每天24小时连续运行三、设计内容4、前言5、确定设计方案（设备选型、冷却剂选择、换热器材质及载体流入空间的选择）6、确定物性参数7、工艺设计8、换热器计算（1）核算总传热系数（传热面积）（2）换热器内流体的流动阻力校核（计算压降）9、机械结构的选用（1）管板选用、管子在管板上的固定、管板与壳体连接结构（2）封头类型选用（3）温差补偿装置的选用（4）管法兰选用（5）管、壳程接管10、换热器主要结构尺寸和计算结果表11、结束语（包括对设计的自我评书及有关问题的分析讨论）12、换热器的结构和尺寸（4#图纸）13、参考资料目录2.流程图3.工艺流程图水（30℃）煤油（140℃）浮头式换热器水（50℃）可循环利用产品：煤油（80℃）4.设计计算4.1设计任务与条件某生产过程中，用自来水将煤油从140℃冷却至80℃。
已知换热器的处理能力为160000吨/年，冷却介质自来水的入口温度为30℃，出口温度为50℃，允许压力降为0.02MPa ，热损失按传热量的10%计算，每年按330天计，每天24小时连续运行，试设计一台列管式换热器，完成该生产任务。
4.2设计计算4.2.1确定设计方案（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1T 140℃，出口温度2T 80℃， 冷流体进口温度1t 30℃，出口温度2t 50℃。
进口温度差1T -1t =110℃＞100℃，因此初步确定选用浮头式换热器。
（2） 管程安排 由于自来水较易结垢，若其流速太低，将会加快污垢增长速度，使换热器热流量下降，而且管程较壳程易于清洗，再加上热流体走壳程可以使热流体更易于散热，减小能耗，所以从总体考虑，应使自来水走管程，混合气体走壳程。
列管式换热器设计说明书
食品科学与工程专业《化工原理课程设计》说明书题目名称列管式换热器设计说明书专业班级 10食品科学与工程1班2012 年 01 月 06 日目录1、设计方案 (2)1 .1 设计条件 (2)2、衡算 (2)2.1传热面积的计算： (3)2.1.1煤油用量 (3)2.1.2平均传热温差 (3)2.1.3热流量 (3)2.1.4初传热面积 (3)2.2确定换热管数目和管程数目 (3)2.2.1管层数和传热管数 (3)2.2.2平均传热温差及壳层数平均温差较正系数： (4)2.3传热管排列和分层方法 (4)2.3.1隔板中心到最近一排管中心距 (4)2.3.2壳体直径 (4)2.3.3折流板 (4)2.3.4接管 (4)2.4换热器核算 (5)2.4.1传热面积核算 (5)2.4.2壳程传膜系数 (5)2.4.3污垢热阻和管壁热阻 (6)2.4.4总传热系数K (6)2.4.5传热面积校核 (6)2.5换热器内压核算 (6)2.5.1管程阻力 (6)2.5.2壳程阻力 (7)3 附录及图纸 (7)4总结 (8)5参考文献 (8)6附图 (8)1、设计方案列管式换热器是目前化工生产上应用最广的一种换热器。
它主要由壳体、管板、换热管、封头、折流挡板等组成。
本论文是工业生产煤油用冷却水冷却的换热器进行选择、及主要设备工作部件尺寸的设计。
1 .1 设计条件水入口温度10℃，出口温度60℃，流量20 m3/h；煤油入口温度170℃，出口温度50℃。
2、衡算管层的定性温度T=10/2+60/2=35℃；壳层的定性温度T=170/2+50/2=110℃。
查询煤油物理性质表[1]煤油在110℃下有关物理参数如下：密度ρ=825kg/m3；粘度μ=7.15×10-4Pa·s；比热容Cp=2.2kJ/(kg·℃)；导热系数λ=0.14W/(m·℃)。
查询饱和水的物理性质表[2]水在35℃有关的物理参数：密度ρ=994.2kg/m3；粘度μ=0.723×10-3Pa ·s ；比热容C p =4.174kJ/(kg ·℃)；导热系数λ=0.626W/(m ·℃)。
列管式换热器-课程设计说明书
列管式换热器-课程设计说明书《化工原理》列管式换热器课程设计说明书学院：班级：学号：姓名：指导教师：时间：年月日目录一、化工原理课程设计任务书 (2)二、确定设计方案 (3)1.选择换热器的类型2.管程安排三、确定物性数据 (4)四、估算传热面积 (5)1.热流量2.平均传热温差3.传热面积4.冷却水用量五、工艺结构尺寸 (6)1.管径和管内流速2.管程数和传热管数3.传热温差校平均正及壳程数4.传热管排列和分程方法5.壳体内径6.折流挡板 (7)7.其他附件8.接管六、换热器核算 (8)1.热流量核算2.壁温计算 (10)3.换热器内流体的流动阻力七、结构设计 (13)1.浮头管板及钩圈法兰结构设计2.管箱法兰和管箱侧壳体法兰设计3.管箱结构设计4.固定端管板结构设计5.外头盖法兰、外头盖侧法兰设计............146.外头盖结构设计7.垫片选择8.鞍座选用及安装位置确定9.折流板布置10.说明八、强度设计计算 (15)1.筒体壁厚计算2.外头盖短节、封头厚度计算3.管箱短节、封头厚度计算 (16)4.管箱短节开孔补强校核 (17)5.壳体接管开孔补强校核6.固定管板计算 (18)7.浮头管板及钩圈 (19)8.无折边球封头计算9.浮头法兰计算 (20)九、参考文献 (20)一、化工原理课程设计任务书某生产过程的流程如图3-20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231801kg h ，压力为6.9MPa ，循环冷却水的压力为0.4MPa ，循环水的入口温度为29℃，出口的温度为39℃，试设计一列管式换热器，完成生产任务。
已知：混合气体在85℃下的有关物性数据如下（来自生产中的实测值） 密度 3190kg m ρ= 定压比热容1 3.297p c kj kg = ℃ 热导率10.0279w m λ= ℃ 粘度51 1.510Pa s μ-=⨯循环水在34℃下的物性数据： 密度 31994.3kg m ρ= 定压比热容1 4.174p c kj kg = K 热导率10.624w m λ= K 粘度310.74210Pa s μ-=⨯二、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。
列管式换热器课程设计说明
设计题目安阳工学院课程设计说明书课程名称：化工原理课程设计设计题目：列管式换热器院系：化学与环境工程学院专业班级：高分子材料与工程10-1班2012年11月16日设计要求：(1) 处理能力：5X 105t/a热水(2)操作条件：①热水:入口温度80C ,出口温度60C.②冷却介质：循环水，入口温度30C,出口温度40C .③允许压降：不大于105Pa.④每年按300天计算，每天24小时连续运行•学生应完成的工作：(1) 根据换热任务和有关要求确认设计方案；(2) 初步确认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) 确认换热器的工艺结构。
参考文献阅读：《化工容器及设备》、《化工原理》、《化工容器及设备》、《化工单元过程及设备课程设计》、《热交换器设计手册》、《换热原理及计算》工作计划：本次课程设计两周时间，第一周主要对换热器全面了解后进行换热器特性参数的有关计算，第二周按照自己的计算的有关参数进行换热器结构的绘制工作。
任务下达日期：2012年11月05日任务完成日期：2012年11月16日指导老师(签名)：学生(签字)列管式换热器设计［摘要］通过对列管式换热器的设计，首先要确定设计的方案，选择合.6.6 适的计算步骤。
查得计算中用到的各种数据，对该换热器的传热系数 传热面积 工艺结构尺寸等等要进行核算，与要设计的目标进行对照 是否能满足要求，最终确定换热器的结构尺寸为设计图纸做好准备和 参考，来完成本次课程设计。
［关键字］换热器标准方案核算结构尺寸一 •概述•方案的设计与拟定三•设计计算 .............................................. .93.1确定设计方案 ..................................... 9.3.1.1选择换热器的类型......................... (9)3.1.2流动空间及流速的测定...................... (9)3.2确定物性数据 (9)3.3计算总传热系数 .................................. .103.3.1 热流量..................................... ..103.3.2平均传热温差.............................. ..113.3.3冷却水用量 (11)3.4计算传热面积 ................................. ..113.5工艺结构尺寸 .................................... .123.5.1管径与管内流速.............................. ..123.5.2管程数与传热管数 (12)3.5.3传热管排列和分程方法........................ ..123.5.4壳体内径 (13)3.5.5 折流板 (13)3.5.6 接管 ...................................... ..133.6换热器核算.................................... .143.6.1热量核算................................... ..143.6.1.1壳程对流传热系数..................... .143.6.1.2管程对流传热系数..................... ..15163.6.1.3 传热系数 K ..................................................... ..15361.4传热面积S 3.6.2换热器内流体的流动阻力 (16)3.6.2.1管程流动阻力 .......................... .163.6.2.2壳程阻力 ............................... .713・6・2・3换热器的主要结构尺寸和计算结果 ..... ..18四. 设计小结 ............................................ .19五. ........................................................ 心得收获 (20)六. 参考文献 ......................................... ・・21 一.概述在不同温度的流体间传递热能的装置称为热交换器，简称为换热器。
列管式换热器说明书
目录一、设计任务 (2)二、概述与设计方案简介 (3)2.1 概述 (3)2.2 设计方案简介 (3)2.2.1 换热器类型的选择 (3)2.2.2 流径的选择 (5)2.2.3 流速的选择 (5)2.2.4 材质的选择 (6)2.2.5 管程结构 (6)2.2.6 换热器流体相对流动形式. (6)三、工艺及设备设计计算 (6)3.1 确定设计方案 (7)3.2 确定物性数据 (7)3.3 计算总传热系数. (7)3.4 计算换热面积 (8)3.5 工艺尺寸计算 (8)3.6 换热器核算 (10)3.6.1 传热面积校核. (10)3.6.2 ．换热器内压降的核算 (11)四、辅助设备的计算及选型 (12)4.1 拉杆规格 (12)4.2 接管 (12)五、换热器结果总汇表 (13)六、设计评述 (14)七、参考资料. (14)八、主要符号说明 (14)九、致谢 (15)、设计任务、概述与设计方案简介2.1 概述在工业生产中用于实现物料间热量传递的设备称为换热设备，即换热器。
换热器是化工、动力、食品及其他许多部门中广泛采用的一种通用设备。
换热器的种类很多，根据其热量传递的方法的不同，可以分为3 种形式，即间壁式、直接接触式、蓄热式。
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。
该类换热器适用于冷、热流体不允许直接接触的场合。
间壁式换热器的应用广泛，形式繁多。
将在后面做重点介绍。
直接接触式换热器又称混合式换热器。
在此类换热器中，冷、热流体相互接触，相互混合传递热量。
该类换热器结构简单，传热效率高，适用于冷、热流体允许直接接触和混合的场合。
常见的设备有凉水塔、洗涤塔、文氏管及喷射冷凝器等。
蓄热式换热器又称回流式换热器或蓄热器。
此类换热器是借助于热容量较大的固体蓄热体，将热量由热流体传给冷流体。
当蓄热体与热流体接触时，从热流体处接受热量，蓄热体温度升高后，再与冷流体接触，将热量传给冷流体，蓄热体温度下降，从而达到换热的目的。
列管式换热器设计说明
第一章列管式换热器的设计1.1概述列管式换热器是一种较早发展起来的型式，设计资料和数据比较完善，目前在许多国家中已有系列化标准。
列管式换热器在换热效率，紧凑性和金属消耗量等方面不及其他新型换热器，但是它具有结构牢固，适应性大，材料范围广泛等独特优点，因而在各种换热器的竞争发展中得以继续应用下去。
目前仍是化工、石油和石油化工中换热器的主要类型，在高温高压和大型换热器中，仍占绝对优势。
例如在炼油厂中作为加热或冷却用的换热器、蒸馏操作中蒸馏釜（或再沸器）和冷凝器、化工厂中蒸发设备的加热室等，大都采用列管式换热器[3]。
1.2列管换热器型式的选择列管式换热器种类很多，目前广泛使用的按其温度差补偿结构来分，主要有以下几种：（1）固定管板式换热器：这类换热器的结构比较简单、紧凑，造价便宜，但管外不能机械清洗。
此种换热器管束连接在管板上，管板分别焊在外壳两端，并在其上连接有顶盖，顶盖和壳体装有流体进出口接管。
通常在管外装置一系列垂直于管束的挡板。
同时管子和管板与外壳的连接都是刚性的，而管内管外是两种不同温度的流体。
因此，当管壁与壳壁温度相差较大时，由于两者的热膨胀不同，产生了很大的温差应力，以致管子扭弯或使管子从管板上松脱，甚至毁坏整个换热器。
为了克服温差应力必须有温度补偿装置，一般在管壁与壳壁温度相差50℃以上时，为安全起见，换热器应有温差补偿装置。
（2）浮头换热器：换热器的一块管板用法兰与外壳相连接，另一块管板不与外壳连接，以便管子受热或冷却时可以自由伸缩，但在这块管板上来连接有一个顶盖，称之为“浮头”，所以这种换热器叫做浮头式换热器。
这种型式的优点为：管束可以拉出，以便清洗；管束的膨胀不受壳体的约束，因而当两种换热介质的温差大时，不会因管束与壳体的热膨胀量的不同而产生温差应力。
其缺点为结构复杂，造价高。
（3）填料函式换热器：这类换热器管束一端可以自由膨胀，结构与比浮头式简单，造价也比浮头式低。
但壳程内介质有外漏的可能，壳程终不应处理易挥发、易爆、易燃和有毒的介质。
列管式换热器设计说明书
课程设计说明书列管式换热器班级：姓名：学号：日期：指导教师：目录设计任务书 (3)一、方案设计 (4)1、确定设计方案 (4)2、确定物性数据 (4)3、工艺流程图 (4)二、工艺过程设计计算 (5)三、设计结果一览表 (8)四、设计评述及问题的讨论 (9)五、主体设备设计图（详情参见图纸） (10)六、参考文献 (10)七、主要符号说明 (10)附图··········································································设计任务书姓名：专业：生物工程班级：一：设计题目：列管式换热器设计二：设计任务：浮头式列管换热器设计1.根据生产任务的要求确定设计方案(1)换热器类型的选择(2)换热器内流体流入空间的选择2.化工计算(1)传热面积的计算(2)管数、管程数及管子排列，管间距的确定(3)壳体直径及壳体厚度的确定3.换热器尺寸的确定及有关构件的选择4.换热器流体阻力的计算及其输送机械的选择5.编写设计书明书包括目录、任务书、设计方案说明、工艺过程设计计算、主要设备和辅助设备的设计计算、工艺计算和设备计算结果汇总表、设计评述与对某些问题的讨论、参考资料、符号一览表。
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。
列管式换热器设计说明书(毕业论文)
新疆工业高等专科学校No.:00000000000002281课程设计说明书题目名称：列管式换热器设计系部：化学工程系专业班级：学生姓名：指导教师：完成日期：新疆工业高等专科学校课程设计任务书2010-2011 学年一学期2011 年1 月11 日设计任务或主要技术指标：流量为30kg/s的某原油在列管式换热器壳程流过，从150降到110，将管程的油品从25加热至60。
试选一台适当型号的列管式换热器或设计一台列管式换热器。
设计进度与要求：1、8~9日搜集有关换热器设计的资料2、10~11日完成换热器的设计以及相关计算3、12日完成设计说明书的编制、打印、排版4、13日完成了绘图等全过程主要参考书及参考资料：1. 陆美娟、张浩琴主编.《化工原理》（上册，修订版）.北京：化学工业出版社.2006.42．黄振仁、魏新利主编.《过程装备成套技术设计指南》.北京：化学工业出版社.2002.123. 娄爱娟、吴志泉主编.《化工设计》.上海：华东理工大学出版社.2002.84. 倪进方主编.《化工过程设计》.北京：化学工业出版社.1999.8教研室主任（签名）系（部）主任（签名）年月日新疆工业高等专科学校课程设计评定意见设计题目：学生姓名：评定意见：评定成绩：指导教师（签名）：年月日前言换热器是化学，石油化学及石油炼制工业以及其它一些行业中广泛使用的热量交换设备。
它不仅可以单独作为加热器，冷凝器使用而且是一些化工单元操作的重要附属设备。
因此在化工生产中占有重要的地位。
在进行换热时，一种流体由封头的连结管处进入，在管流动，从封头另一端的出口管流出，这称之管程；另-种流体由壳体的接管进入，从壳体上的另一接管处流出，这称为壳程。
主要的换热器有：1．固定管板式换热器：2．浮头式换热器：3．U型管式换热器：4. 填料函式换热器：本次我的设计任务是选取一台合适的换热器，选取的换热器仅要满足工艺和生产要求，虽然说要求不是很高，也没有一要求具体制作等那些较难的问题，但是我仍然会以认真仔细的态度去对待之这次任务，保证尽我最大的努力去做到最好。
列管式换热器课程设计说明书模板
江西科技师范大学药学院课程设计说明书专业：制药工程班级： 10制药（1）班*名：**学号： ******** 指导教师：**设计时间：2012年9月3日——9月16日要求与说明一、学生采用本报告完成课程设计总结。
二、要求文字用钢笔或圆珠笔填写，工整、清晰。
所附设备安装图用铅笔或计算机绘图画出。
三、本报告填写完成后，交指导老师批阅，并由学院统一存档。
目录一、设计任务书 (1)二、设计方案简介 (2)1、选择换热器类型 (2)2、流径的选择 (3)3、流程安排 (4)4、流速的选择 (4)5、材质的选择 (4)6、管程结构 (4)7、壳程结构与相关公式 (5)三、工艺计算及主要设备计算 (6)1、确定物性参数 (6)2、估算传热面积 (7)3、工艺结构尺寸 (8)4、换热器核算 (11)四、设计结果汇总 (16)五、参考资料 (17)六、后记 (18)七、设计说明书评定 (19)八、答辩过程评定 (19)设计题目：列管式换热器的设计设计条件：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 ℃进一步冷却至 ℃之后，进入吸收塔吸收其中的可溶组分。
已知混和气体的流量为227301㎏·h -1，压力为6.9MPa ，循环冷却水的压力为0.4MPa ，循环水的入口温度为℃，出口温度为 ℃，要求设计一台列管式换热器，完成该生产任务。
已知该混和气体在80～100℃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 =3.297 kJ/(kg ·℃)热导率 1λ=0.0279 W/(m ·℃)粘度 Pas 51105.1-⨯=μ生产过程流程图1、选择换热器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。
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：。
列管式换热器课程设计说明书
课程设计说明书学院：机电工程学院专业：自动化班级：⑴班目：列管式换热器的设计指导教师：________ 职称: ______目录、设计的目的、要求及任务 21.1设计目的 21.2设计要求 21.3设计任务 21. 3. 1列管式换热器的简介 21. 3. 2设计的工艺流程 31.3.3有关数据和已知条件 4 二控制方案的选择、52. 1主回路设计 52. 2副回路选择 62.3主、副调节器规律选择 62.4主、副调节器正反作用方式确定 62. 5工艺流程图7 三调节阀的选择、73. 1阀的类型选择73. 2确定起开与气关8仪表类型的选择四、84. 1流量变送器的选择84. 2温度变送器94. 3安全栅的选择10 五总结、11参考文献_____________________________________________________ 12一、设计的目的、要求及任务1.1设计目的本设计是学生第一次进行的综合性专业训练，是自动化专业的一个重要教学环节，其设计目的是进一步巩固和加深对所学理论知识的理解，培养学生独立分析和解决工程实际问题的能力, 使学生对自控设计有较完整的概念, 培养学生综合运用所学的控制理论、仪表、控制工程等知识进行工程设计的能力，进一步提高设计计算、制图、视图、编写技术文件，查阅参考文献与资料、仪表类型选择的能力。
1.2设计要求在设计内容选择上要结合具体的生产实际，题目要有一定的实际意义，做到理论联系实际。
自控设备设计要求采用计算机控制系统(如 DCS PLG FCS等)。
本设计应当在教师指导下，由学生独立完成下面内容：(1)设计说明书：包括设计指导思想和设计依据，自动化水平和控制方案的确定，设计计算，仪表选型，以及采用新技术新产品的依据，安全技术措施，重要的复杂调节系统的说明，设计中存在的问题等等；(2)填写表格：如自控设备汇总表、调节阀计算数据表、综合材料表等。
设计要求方案合理、计算数据准确、图面图形和标注符合国家标准和有关技术规范要求，说明书编写符合指导书规定要求。
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。
化工原理课程设计说明书——列管式换热器设计
操作
情况
操作压力
p/MPa
合理的压力降
△p/MPa
操作
情况
操作压力
p/MPa
合理的压力降
△p/MPa
减压
0~0.1（绝压）
P/10
中压
1~3（表压）
0.035~0.18
低
压
0~0.07
0.07~1
P/2
0.035较高压3~8来自表压）0.07~0.25
3.
流速（3-1）
式中 为管内体积流量；
3.
多管程列管式换热器，管程压力降
（3-2）
式中： 为直管中摩擦阻力引起的压力降，Pa；
为回弯管中因摩擦阻力引起的压力降，Pa；可由经验公式 估算
为结垢校正系数，无因次， 的换热管取1.4； 的换热管取1.5；
为串联的壳程数；
为管程数。
管内阻力损失
（3-3）
回弯阻力损失
（3-4）
管程总损失
（3-5）
为单程管长，m。
可以求得单程管长(2-10)
若选用6m长的管，4管程，则一台该换热器的总管数为 根。从谭天恩主编的化工原理第三版上册附录十九可查得浮头式换热器的主要参数，整理得表2-3
表2-3初选浮头式换热器的主要参数
项目
数据
项目
数据
壳径D（DN）
600mm
管尺寸
管程数Np(N)
4
管长l(L )
6m
表2-2列管式换热器中K值的大致范围
进行换热的流体
传热系数K
W·m-2·K-1
进行换热的流体
传热系数K
W·m-2·K-1
由气体到气体
食品工程列管式换热器选型设计说明书
食品工程列管式换热器选型设计说明书1.列管式换热器选型设计条件 1.1设计条件已知冷却水走管程，油品走壳程。
忽略热损失。
其他条件如下（见表1）表 1 设计条件1.2流体的物性数据（见表2）[1]水的参数在其平均温度下选取，t=(t 1+t 2)/2=(20+30)/2=25℃表 2 流体的物性参数2.选型设计计算步骤2.1计算传热量QQ=ms cp△t =7000×1.020×（90－60）=2.15×105 KJ/h=5.95×105 W由换热衡算式，Q= mS1cp1（T1－T2）= mS2cp2（t2－t1）得：m S2= Q/ cp2（t2－t1）=2.15×105/[4.179×（30－20）]=5137kg/h2.2计算传热温差△tm计算逆流平均温度差△tm，逆假设采用复杂折流的换热器，按逆流计算的平均温度差△tm，逆应乘校正系数ψ[1]，选设换热器的流动类型为1壳程、偶数管程。
计算参数P和R：P=(t2－t1)/(T1－t1)=(30－20)/(90－20)=0.14R=(T1－T2)/(t2－t1)=(90－60）/ (30－20)=3.0热空气T190℃→ T2 60℃冷却水t230℃← t120℃△t1=60℃△t2=40℃△t1－△t2ln△t1/△t2△t m，逆==60－40ln 60/40= 49.3℃查化工单元操作课程设计书P53，按图3-7，查得ψ=0.97，符合ψ≥0.9的要求，得到[2]△tm =ψ△tm，逆=0.97×49.3=47.8℃ψ=0.97＜1，这是由于复杂流动中同时存在逆流和并流。
因此，采用折流在经济上是比较合理的。
2.3初步确定传热面积A为求得传热面积A，需先求出总传热系数K，而K值又和对流传热系数、污垢热阻等有关。
在换热器的直径、流速等参数均未确定时，对流传热系数也无法计算，所以只能进行估算。
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食品科学与工程专业《化工原理课程设计》说明书题目名称列管式换热器设计说明书专业班级 10食品科学与工程1班2012 年 01 月 06 日目录1、设计方案............................................................1 .1 设计条件.........................................................2、衡算...............................................................2.1传热面积的计算：...................................................2.1.1煤油用量 ....................................................2.1.2平均传热温差 ................................................2.1.3热流量 ......................................................2.1.4初传热面积 ..................................................2.2确定换热管数目和管程数目...........................................2.2.1管层数和传热管数 ............................................2.2.2平均传热温差及壳层数平均温差较正系数： ......................2.3传热管排列和分层方法...............................................2.3.1隔板中心到最近一排管中心距 ..................................2.3.2壳体直径 ....................................................2.3.3折流板 ......................................................2.3.4接管 ........................................................2.4换热器核算.........................................................2.4.1传热面积核算 ................................................2.4.2壳程传膜系数 ................................................2.4.3污垢热阻和管壁热阻 ..........................................2.4.4总传热系数K.................................................2.4.5传热面积校核 ................................................2.5换热器内压核算.....................................................2.5.1管程阻力 ....................................................2.5.2壳程阻力 ....................................................3 附录及图纸..........................................................4总结.................................................................5参考文献.............................................................6附图 .................................................................1、设计方案列管式换热器是目前化工生产上应用最广的一种换热器。
它主要由壳体、管板、换热管、封头、折流挡板等组成。
本论文是工业生产煤油用冷却水冷却的换热器进行选择、及主要设备工作部件尺寸的设计。
1 .1 设计条件水入口温度10℃，出口温度60℃，流量20 m 3/h ；煤油入口温度170℃，出口温度50℃。
2、衡算管层的定性温度T=10/2+60/2=35℃；壳层的定性温度T=170/2+50/2=110℃。
查询煤油物理性质表[1]煤油在110℃下有关物理参数如下：密度ρ=825kg/m 3；粘度μ=7.15×10-4Pa·s；比热容Cp=2.2kJ/(kg·℃)；导热系数λ=0.14W/(m·℃)。
查询饱和水的物理性质表[2]水在35℃有关的物理参数：密度ρ=994.2kg/m 3；粘度μ=0.723×10-3P a·s；比热容C p =4.174kJ /(kg·℃)；导热系数λ=0.626W /(m·℃)。
2.1传热面积的计算： 2.1.1煤油用量q m,c =体积流量×密度=20×994.2=19884kg/h 2.1.2平均传热温差 先按照逆流计算。
12121212()()(17050)(6010)Δ80.017050ln ln6010m T T t t t T T t t ------===----℃式中T 1为煤油入口温度；T 2为煤油出口温度；t 1为水入口温度；t 2为水出口温度。
,12()19884 4.174(6010)4149790.8T m c p Q q c t t =-=⨯⨯-=(kJ/h)假设K=300W/(m 2·℃)则=48ΔTmQ S K t =⋅估m 22.2确定换热管数目和管程数目 管径和管内流速先取管内流速为ui=2.0m/s ，故d=17mm 。
因市面上无此规格管径，故选取φ2.5×2.5mm 的管子。
其内径为25-2×2.5=0.02m，故内径实际流速 可依据传热管内径和流速确定单程传热管数： 按单管层计算，所需传热管长度为：035sS L πd N ==估m单管过长，采用多管结构选用l=7m 长的管子，管程数为：按照单壳层，双管层结构，查温差校正系数Δt φ值[3] Δ0.86t φ=，平均传热温差Δmin ΔΔ68.8m t t φt ==℃。
由于平均传热较正系数大于0.8。
同时壳层程流体流量越大，故采取单壳层合适。
2.3传热管排列和分层方法采用组合排列法。
每程均按正三角排列，隔板采用正方形排列。
管心距P t =1.25d 0，则P t =1.25×25=31.25≈32mm6222t PZ =+=mm各程邻管的管心距为44mm 。
采用多管程结构，正三角排列η=0.7~0.85，故计算取管板利用率0.75，则查询壳体直径公式[3]为1.05 1.0532506D ==⨯=mm 式中η为管板利用率；n 为换热器总管数。
故取D=600mm 。
列管式换热器壳程流体流通面积比管程流通面积大，为增大壳程流体的流速，加强其喘流程度，提高其表面传热系数，需设置折流板。
折流板采用弓形流板，弓形折流板圆缺高度为壳体内径25%，则切去圆缺高度为h=0.25×600=150mm，故可取h=150mm 。
取折流板间距B=0.7，则B=0.7×600=420mm。
故可取B=400mm 。
折流板数目壳程流体进出口接管：取接管内煤油流速为u 1=0.7m/s ，则接管内径为10.110D ===m取管内径为150mm 。
管层流体进出口接管：取接管内流体流速u 2=1.0m/s ，则接管内径20.084D ===m 取管内径为100mm 。
2.4换热器核算查询管程低粘度对流传热系数公式[3]式中α——对流传热系数，(W/m 2·℃)；λ——流体的热导率，(W/m·℃)；d i ——为管内径，m ；Re ——雷诺数；Pr ——普朗特数。
管层流体流通面积230 5.65104si d πN s -==⨯m 2管层流体和雷诺数分别为13120 1.03600 5.6510u -==⨯⨯m/s 普朗数查询壳程无相变对流传热系数公式[3]管子按正三角排列，传热当量直径为2200Δ)240.02t e πd d πd -==m P t ——相邻两管中心距，m ；d 0——管外径，m 。
壳程流通截面积00(1)0.053tdS BD p =-=m 2壳层流体 和雷诺数分别为0198840.130.0533600825u ==⨯⨯m/s普朗数 黏度较正10.55300.140.36300011.2 1.054840.02a =⨯⨯⨯⨯=(W/m 2·℃)查询壁面污垢热阻的数值范围表[3]，管外侧污垢热阻R 0=1.7197×10-4m 2·℃/W 管内侧污垢热阻R i =1.7197×10-4m 2· ℃/W 。
已知管壁厚度b=0.0025m ，碳钢在改条件下热导为50W /(m·℃)。
K0000013611i i i i m K d d d R R d a d λd a ==++++(W/m 2·℃)计算出的传热面积'40ΔTmQ S T t ==m 2 换热器实际传热面积S 049T S πd lN ==m 2 换热器面积黏度故该换热器能完成生产任务，即该方案可用。
2.5换热器内压核算 2.5.1管程阻力1s N =，2p N =，2Δ2φρu p λd =⨯由Re=27502>2000为湍流，查询摩擦系数与雷诺数、相对粗糙度间关系图[3]：传热管相对粗糙度0.01，λ=0.038，u i =1.00m/s ，ρ=994.2kg/m 3管程流体阻力在允许范围内。
2.5.2壳程阻力 已知Ns=1，Ft=1流体流经管束的阻力 0.5F =，0.2285Re 0.50fo -=⨯=，17B N = 流体经过折流板缺口阻力 总阻力3 附录及图纸附表一 换热器主要结构尺寸和计算结果备注：本设备采用管程为碳钢，且壳程为金属。