列管换热器课程设计

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1、目录一．设计任务书……………………………………………………………………2二．设计方案简介………………………………………………………………31.概述……………………………………………………………………………32.选择换热器类型………………………………………………………………43.管程安排………………………………………………………………………84.流向的选择……………………………………………………………………95.流速的选择……………………………………………………………………96.材质的选择……………………

2、………………………………………………97.管程结构……………………………………………………………………98．壳程结构……………………………………………………………………10三．工艺计算及主要设备设计……………………………………………………121.确定物性数据…………………………………………………………………122.估算传热面积…………………………………………………………………133.选择管径和管内流速…………………………………………………………144.选取管长、确定管程数和总管数………………………………

3、……………155.平均传热温差校正及壳程数…………………………………………………156.传热管的排列和分程方法……………………………………………………167.壳体内径………………………………………………………………………168.折流板…………………………………………………………………………17四．换热器主要传热参数核算……………………………………………………171.热流量核算……………………………………………………………………172.壁温核算………………………………………………………………………203.

4、换热器内流体的流动阻力……………………………………………………21五．换热器主要结构尺寸和计算结果……………………………………………24六.附图…………………………………………………………………………25七．主要符号介绍…………………………………………………………………26七．自我评价………………………………………………………………………26八参考资料…………………………………………………………………………271列管式换热器设计任务书（一）设计题目列管式换热器设计（二）设计任务及操作条件1、处理能力1.

5、8×104吨/年2、设备型式列管式换热器3、操作条件（1）釜残液：重油，入口温度102℃，出口温度40℃（2）冷却介质：井水（3）换热器的管程和壳程压强降：不大于50kPa（4）重油平均温度下的物性参数：名称（kg/m3）Cp(kJ/㎏.℃)（Pa.s）(W/m.℃)重油9861.992.9×10-30.136（5）一年工作时间按330天计算，每天工作24小时28/28二、设计方案简介1概述完善的换热器在设计或选型时应满足以下各项基本要求：（1）合理地实现所规定的工艺条件传热量、流体的热力学参数（温度、

6、压力、流量、相态等）与物理化学性质（密度、粘度、腐蚀性等）是工艺过程所规定的条件。设计者应根据这些条件进行热力学和流体力学的计算，经过反复比较，使所设计的换热器具有尽可能小的传热面积，在单位时间内传递尽可能多的热量。其具体做法如下：　　①增大传热系数。在综合考虑流体阻力及不发生流体诱发振动的前提下，尽量选择高的流速。　　②提高平均温差。对于无相变的流体，尽量采用接近逆流的传热方式。因为这样不仅可提高平均温差，还有助于减少结构中的温差应力。在允许的条件时，可提高热流体的进口温度或降低冷流体的进口温度。　　

7、③妥善布置传热面。例如在管壳式换热器中，采用合适的管间距或排列方式，不仅可以加大单位空间内的传热面积，还可以改善流体的流动特性。错列管束的传热方式比并列管束的好。如果换热器中的一侧有相变，另一侧流体为气相，可在气相一侧的传热面上加翅片以增大传热面积，更有利于热量的传递。（2）安全可靠换热器是压力容器，在进行强度、刚度、温差应力以及疲劳寿命计算时，应遵照我国《钢制石油化工压力容器设计规定》与《钢制管壳式换热器设计规定》等有关规定与标准。这对保证设备的安全可靠起着重要的作用。（3）有利于安装、操作与维修直立

8、设备的安装费往往低于水平或倾斜的设备。设备与部件应便于运输与装拆，在厂房移动时不会受到楼梯、梁、柱的妨碍，根据需要可添置气、液排放口，检查孔与敷设保温层。（4）经济合理评价换热器的最终指标是在一定的时间内（通常为1年）固定费用（设备的购置费、安装费等）与操作费（动力费、清洗费、维修费等）的总和为最小。在设计或选型时，如果有几种换热器都能完成生产任务的需要，这一指标尤为重要。28/28动力消耗与流速的平方成正比，而流速的提高又有利于传热，因此