《换热器说明书》word版

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1、*化工原课程设计*换热器工艺初步设计学生姓名：学号：专业：环境工程班级：成绩：指导教师：设计时间：2012年12月20日至2013年1月6日环境与生命科学系列管式换热器设计任务书一、设计任务及操作条件（1）处理能力：正戊烷23760kg/h；（2）设备型式：立式列管式换热器；（3）操作条件：①混合气体:入口温度51.7℃；②冷却介质:循环水,流量为70000kg/h入口温度32℃,出口温度35.67℃；③允许压强降：不大于5000000Pa；④每年按300天计算,每天24小时连续运行。二、设计项目1．设计方案简介：设计工艺流程图；2．换热器的工艺计算：确定换热器的传热面积；3．换热

2、器的主要结构尺寸设计；4．主要辅助设备选型；5．绘制换热器总装配图。三、设计时间2012年12月 20日～2013年1月6日四、设计内容1．目录；2．设计题目及原始数据(任务书)；3．论述换热器总体结构(换热器型式、主要结构)的选择；4．换热器加热过程有关计算(物料衡算、热量衡算、传热面积、换热管型号、壳体直径等)；5．设计结果概要(主要设备尺寸、衡算结果等)；6．主体设备设计计算及说明；7．参考文献。目录1.简述42.方案设计和拟定53．换热器类型的选择63.1流动空间及流速的测定63.2确定物性数据73.3计算总传热系数73.3.1热流量73.3.2平均传热温差73.3.3平均

3、传热温差校正73.4估算传热面积83.5换热器结构尺寸的83.5.1管径和管内流速83.5.2管程数和传热管数83.5.3传热管排列和分程方法93.5.4壳体内径103.5.5折流板113.5.6接管113.5.6.1壳程进口接管:113.5.6.2壳程出口接管:113.5.6.3管程接管123.6换热器核算123.6.1热量核算123.6.1.1壳程对流传热系数123.6.1.2管程对流传热系数123.6.1.3污垢系数133.6.1.4传热系数K133.6.1.5换热器的实际传热面积133.6.2核算管壁温度143.6.3换热器内流体的流动阻力143.6.3.1计算压强降144

4、.换热器主要结构尺寸和计算结果16附录17参考文献18列管式换热器设计书1.简述根据列管式换热器的结构特点，常将其分为固定管板式、浮头式、U形管式填料函式、滑动管板式、双管板式、薄管板式等类型。(1)固定管板式换热器(代号G)优点：结构简单、紧凑、能承受较高的压力，造价低，管程清洗方便，管子损坏时易于堵塞或更换；缺点：管束与壳体的壁温或材料的线膨胀系数相差较大时，壳体和管束中将产生较大的热应力这种换热器适用于壳层介质清洁且不易结垢、并能进行清洗、管程与壳程两侧温差不大或者温差较大但壳层压力不高的场合。(2)浮头式换热器(代号P)优点：管内和管间易于清洗，不会产生热应力；缺点：结构复

5、杂，造价比固定管板式换热器高，设备笨重，材耗量大，且浮头端小盖在操作中无法检查，制造时对密封要求高。这种换热器适用于壳体和管束之间壁温差较大或壳程介质易结垢的场合。(3)U形管换热器(代号Y)优点：只有一块管板，管束由多根U形管束组成，管的两端固定在同一块管板上，管子可以自由伸缩。当壳体与U形换热器有温差时，不会产生热应力。缺点：由于受到管曲率半径的限制，其换热管排布较少，管束最内层管间距较大，管板的利用率较低，壳程流体易形成短路，对传热不利。当管子泄漏损坏时，只有管束外围处的U形管才便于更换，内层换热管坏了不能更换，只能堵死，而且损坏一根U形管相当于坏两根管，报废率极高。适用于管

6、、壳壁温差较大或壳程介质易结垢需要清洗、又不适宜采用浮头式和固定管板式的场合。特别适用于管内走清洁而不易结垢的高温、高压、腐蚀性大的物料。(4)滑动管板式换热器优点：结构简单，造价低廉，必要时可在管箱增设隔板，强化传热。缺点：填料泄漏时可导致管程和壳程的流体相混，故严禁用于两种流体不相容的场合。2.方案设计和拟定根据任务书给定的冷热流体的温度，来选择设计列管式换热器中的固定管板式换热器；再依据冷热流体的性质，判断其是否易结垢，来选择管程走什么，壳程走什么。在这里，冷水走管程，热水走壳程。从手册中查得冷热流体的物性数据，如密度，比热容，导热系数，黏度。计算出总传热系数，再计算出传热面

7、积。根据管径管内流速，确定传热管数，标准传热管长为6m，算出传热管程，传热管总根数等等。再来就校正传热温差以及壳程数。确定传热管排列方式和分程方法。根据设计步骤，计算出壳体内径，选择折流板，确定板间距，折流板数等，再设计壳程和管程的内径。分别对换热器的热量，管程对流系数，传热系数，传热面积进行核算，再算出面积裕度。最后，对传热流体的流动阻力进行计算，如果在设计范围内就能完成任务。根据固定管板式的特点：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