化工原理课程设计--热水冷却器的设计

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1、 1 化工原理课程设计化工原理课程设计 题目：题目： 换热器的设计换热器的设计 起止日期：起止日期： 2014.52014.6 2 设计任务书设计任务书 一、 设计题目 热水冷却器的设计 二、设计参数 （1）处理能力 1.8 104 t/a 热水。 （2）设备型式 锯齿形板式换热器 （3）操作条件 热水：入口温度 80，出口温度 60。 冷却介质：循环水，入口温度 28，出口温度 40。 允许压降：不大于 105Pa。 每年按 330 天计，每天 24 小时连续运行。 三、设计内容及要求 （1）计算热负荷 （2）计算平均温差 （3）初估换热面积及初选板型 （4）核算总传热系数 K （5）计算传

2、热面积 S （6）压降计算 （7）板式换热器规格选型 （8）附属设备的选型 （9）换热工艺流程图，主体设备工艺条件图。 3 目 录 1 概述 1.1 换热器简介. 1.2 设计方案简介. 1.3 确定设计方案. 1.3.1 工艺流程简图. 1.3.2 换热器选型. 1.4 符号说明. 2 锯齿形板式换热器的工艺计算 . 2.1 确定物性数据 . 2.1.1 计算定性温度 2.1.2 计算热负荷. 2.1.3 计算平均温差. 2.1.4 初估换热面积及初选版型 2.1.5 核算总传热系数 K 2.1.6 计算传热面积 S . 2.1.7 压降计算 . 2.2 板式换热器规格选型 . 2.3 附属

3、设备的选型 2.4换热工艺流程图、 主体设备工艺条件图 . 3 设计评述 参考文献. 附录. 3 1 概述 1.1 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。它与常规的 管壳式换热器相比，在相同的流动阻力和泵功率消耗情况下，其传热系数要高出 很多，在适用的范围内有取代管壳式换热器的趋势。 板式换热器的型式主要有框架式（可拆卸式）和钎焊式两大类，板片形式主 要有人字形波纹板、水平平直波纹板和瘤形板片三种。 1. 板式换热器的基本结构 2.板式换热器是以波纹为传热面的新型、高效换热器，它具有如下特点：

4、a、 高效节能：板式换热器的传热系数高，比相同平方的列管式换热器提高 30%50%。 b、 结构紧凑：板式换热器体积小，占地面积小，散热损失小，重量轻，每 立方米体积内约布置 250 平方米左右的传热面积， 占地面积仅为列管式换热器的 1/4-1/8。 c、 拆装清洗方便：板式换热器靠夹紧螺栓将夹固板和板片夹紧，因此拆装 方便，随时可以打开清洗。有时甚至可以不必完全拆开仅把压紧螺栓松开就可抽 出板片清洗，更换胶垫，以至更换板片，同时由于板面光洁，湍流程度高，不易 结垢。 4 d、 使用寿命长：板式换热器的板片采用不锈钢或钛合金板片压制，可耐各 种腐蚀介质。 e、 适用性强：板式换热器板片为独立

5、元件，可按要求随意增减流程，形式 多样：可适用于各种不同工艺的要求。 f、 不串液：板式换热器密封槽设置泄液液道，各种介质不会串通，即使出 现泄漏，介质总是向外排出。 g、 制作方便 板式换热器的传热板是采用冲压加工，标准化程度高，并可 大批生产，管壳式换热器一般采用手工制作。 h、 容易清洗 框架式板式换热器只要松动压紧螺栓，即可松开板束，卸下 板片进行机械清洗，这对需要经常清洗设备的换热过程十分方便。 I、热损失小 板式换热器只有传热板的外壳板暴露在大气中，因此散热损失 可以忽略不计，也不需要保温措施。而管壳式换热器热损失大，需要隔热层。 3.板式换热器的应用场合 a. 制冷：用作冷凝器和

6、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。 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。 3.压降校核 在板式换热器的设计选型使，一般对压降有一定的要求，所以应对其进行校 核。如果校核压降超过允许压降，需重新进行设计选型计算，直到满足工艺要求 为止。 （1）结构原理 5 可拆卸板式换热