1、 1 材料工程原理 B课程设计 设计题目： 板式换热器设计 2油处理能力 20000 公斤油/小时 专 业： 高分子材料高分子材料 班 级： 学 号： 姓 名： 日 期： 20132013、1 1、4 4-20132013、1 1、14 14 指导教师： * *老师老师 设计成绩： 日 期： 2 高材高材 10011001 班班-“板式换热器设计组“板式换热器设计组 2 2”任务书”任务书 （一）设计题目 板式换热器设计油处理能力 20000 公斤/小时 （二）设计任务及操作条件 1、处理能力 见下表 2、设备型式 板式换热器 3、操作条件 （1）油： 入口温度 70，出口温度 40 （2）冷
2、却介质：工业硬水，入口温度 20， （3）水的流量为 20000kg/h （4）油侧与水侧允许压强降：不大于 10 5 Pa （5）油定性温度下的物性参数： 名称 （kg/m 3） Cp (kj/ .) （Pa.s） (W/m.) 油 850 1.8 3.210 -3 0.12 3 目录目录 一、设计方案简介一、设计方案简介4 1.1 板式换热器简介 . 4 1.2 板式换热器的应用. 5 1.3 板式换热器的组装形式.5 1.4 板式换热器的各种选择.6 （1）类型的选择6 （2）板型的选择6 （3）单片面积的选择6 （4）流速的选择7 （5）流程的选择7 （6）流向的选择7 （7）流道数的
3、选择8 二、工艺流程简图二、工艺流程简图8 三、工艺计算和主题设备设计三、工艺计算和主题设备设计 .9 3.1 确定物性数据. 9 1 热负荷 9 2 平均温差 9 3 定性温度下物性数据 10 4 初估换热面积及初选板型 10 5 核算总传热系数 12 6 传热面积 12 7 压差计算 12 四、设计结果一览表四、设计结果一览表 1313 五、附图五、附图 1 15 5 六、六、辅助设备的选择辅助设备的选择 1 16 6 七、参考文献七、参考文献 1717 七、课程设计感言七、课程设计感言 1 18 8 4 一、设计方案简介一、设计方案简介 选择设计方案的原则是保证达到工艺要求的热流量，操作
4、上要安全可 靠，结构上要简单，可维护性好，要能节省操作费用和设备投资，设计方案 主要包括： 1.1 1.1 板式换热器简介板式换热器简介 板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种新 型高效换热器。各种板片之间形成薄矩形通道，通过半片进行热量交换。板 式换热器是液液、液汽进行热交换的理想设备。它具有换热效率高、热 损失小、结构紧凑轻巧、占 地面积小、安装清洗方便、应用广泛、使用寿 命长等特点。在相同压力损失情况下，其传热系数比管式换 热器高 3-5 倍， 占地面积为管式换热器的三分 之一，热回收率可高达 90%以 上。 如左图， 在固定压紧板上， 交替的安放一张板片和一个垫 圈
5、，然后安放活动压紧板，旋 紧压紧螺栓即构成一台板式换 热器。各传热板片按一定的顺 序相叠即形成板片间的流道，冷、热流体在板片两侧各自的流道内流动，通 过传热板片进行热交换。 5 1.2 1.2 板式换热器应用板式换热器应用 a. 制冷：用作冷凝器和蒸发器。 b. 暖通空调：配合锅炉使用的中间换热器、高层建筑中间换热器等。 c. 化学工业：纯碱工业，合成氨，酒精发酵，树脂合成冷却等。 d. 冶金工业：铝酸盐母液加热或冷却，炼钢工艺冷却等。 e. 机械工业：各种淬火液冷却，减速器润滑油冷却等。 f. 电力工业：高压变压器油冷却，发电机轴承油冷却等。 g. 造纸工业：漂白工艺热回收，加热洗浆液等。
6、h. 纺织工业：粘胶丝碱水溶液冷却，沸腾硝化纤维冷却等。 i. 食品工业：果汁灭菌冷却，动植物油加热冷却等。 j. 油脂工艺：皂基常压干燥，加热或冷却各种工艺用液。 k. 集中供热：热电厂废热区域供暖，加热洗澡用水。 l. 其他：石油、医药、船舶、海水淡化、地热利用。 1.3 1.3 组装形式组装形式 板式换热器是根据实际操作的需要设计和选取的， 而流程的选取和设计 是根据板式换热器的传热方程进行计算的，组装形式有三种： 1）串联流程 流体在 一程内流经每一垂直流道 后，接着就改变方向，流经 下一程。在这种流程中，两 流体的主体流向是逆流，但 相邻流道中有并流也有逆 6 流。 2） 并流流程 流体分别流入平行的流道，然后汇聚成一股流出，为单 程。 3）混流流程 为并流流
