1、课程设计 - 1 - 化工原理课程设计报告化工原理课程设计报告 换热器的设计换热器的设计 课程设计 - 2 - 概述概述 1.1.换热器设计任务书 - 5 - 1.2 换热器的结构形式 - 8 - 2.蛇管式换热器 . - 8 - 3.套管式换热器 . - 8 - 1.3 换热器材质的选择 - 9 - 1.4 管板式换热器的优点 . - 10 - 1.5 列管式换热器的结构 . - 11 - 1.6 管板式换热器的类型及工作原理 . - 12 - 1.7 确定设计方案 . - 13 - 2.1 设计参数 - 13 - 2.2 计算总传热系数 - 14 - 2.3 工艺结构尺寸 . - 15 -
2、 2.4 换热器核算 . - 16 - 2.4.1.热流量核算 . - 17 - 2.4.2.壁温计算. - 19 - 2.4.3换热器内流体的流动阻力 - 20 - 目录 课程设计 - 3 - 概述概述 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。在换热 器中至少要有两种温度不同的流体，一种流体温度较高，放出热量；另一种流体 则温度较低，吸收热量。3540。随着我国工业的不断发展，对能源利用、 开发和节约的要求不断提高，因而对换热器的要求也日益加强。换热器的设计、 制造、结构改进及传热机理的研究十分活跃，一些新型高效换热器相继问世。 随着换热器在工业生产中的地位和作用不同，换
3、热器的类型也多种多样，不 同类型的换热器各有优缺点，性能各异。在换热器设计中，首先应根据工艺要求 选择适用的类型，然后计算换热所需传热面积，并确定换热器的结构尺寸。 换热器按用途不同可分为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器、再沸器、深冷器、 过热器等。 换热器按传热方式的不同可分为：混合式、蓄热式和间壁式。其中间壁式换热器 应用最广泛，按照传热面的形状和结构特点又可分为管壳式换热器、板面式换热 器和扩展表面式换热器（板翅式、管翅式等），如表 2-1 所示。 表表 2 2- -1 1 传热器的结构分类传热器的结构分类 类 型 特 点 间 壁 式 管 壳 式 列 管 式 固定管板 式 刚性结 构 用于
4、管壳温差较小的情况（一般50），管间不 能清洗 带膨胀 节 有一定的温度补偿能力，壳程只能承受低压力 浮头式 管内外均能承受高压，可用于高温高压场合 U 型管式 管内外均能承受高压，管内清洗及检修困难 填料函式 外填料 函 管间容易泄漏，不宜处理易挥发、易爆炸及压力较 高的介质 内填料 函 密封性能差，只能用于压差较小的场合 釜式 壳体上部有个蒸发空间用于再沸、蒸煮 双套管式 结构比较复杂， 主要用于高温高压场合和固定床反 应器中 套管式 能逆流操作，用于传热面较小的冷却器、冷凝器或 预热器 螺旋管式 沉浸式 用于管内流体的冷却、冷凝或管外流体的加热 喷淋式 只用于管内流体的冷却或冷凝 板板式 拆洗方便，传热面能调整，主要用于粘性较大的液 课程设计 - 4 - 面 式 体间换热 螺旋板式 可进行严格的逆流操作，有自洁的作用，可用作回 收低温热能 平板式 结构紧凑，拆洗方便，通道较小、易堵，要求流体 干净 板壳式 板束类似于管束，可抽出清洗检修，压力不能太高 混合式 适用于允许换热流
