课程设计--列管式换热器设计

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1、 I 列管式换热器设计任务书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、设计任务 处理能力： 20 万吨/年 设备型式： 列管式 2、操作条件 （1）煤 油：入口温度 140140 出口温度 4040 （2）冷却介质：循环水 入口温度 2020 出口温度 4040 （3）允许压降：不大于 0.1MPa0.1MPa （4）煤油定性温度下的物性数据 CmW CkgkJc sPa mkg o c o pc c c /14.0 /22.2 1005.7 /825 4 3 （5）每年按 33330 0 天计算，每天 2424 小时连续运行。 化工机器课程设计说明

2、 I 目目 录录 第一章第一章 设计概述设计概述11 1.11.1 换热器换热器.1.1 1.21.2 设计方案简介设计方案简介.2.2 1.31.3 换热器类型的选择换热器类型的选择.4.4 第二章第二章 换热器方案的确定换热器方案的确定.8.8 2.1 2.1 确定设确定设计方案计方案.8.8 2.2 2.2 确定物性数据确定物性数据.8.8 2.3 2.3 计算总传热系数计算总传热系数.8.8 第三章第三章 计算换热面积计算换热面积1010 第四章第四章 工艺结构尺寸工艺结构尺寸1111 4.1 4.1 管径和管内流速管径和管内流速1111 4.2 4.2 管程和传热管数管程和传热管数1

3、111 4.3 4.3 平均传热温差校正及壳程数平均传热温差校正及壳程数.11.11 第五章第五章 传热管的排列和分程方法传热管的排列和分程方法.12.12 5.15.1 壳体直径壳体直径1212 5.25.2 折流管折流管1212 5.35.3 接管接管1212 第六章第六章 换热器核算换热器核算1313 6.16.1 传热膜系数校核传热膜系数校核.13.13 化工机器课程设计说明 II 6.2 6.2 总传热系数总传热系数 k14k14 6.36.3 传热面积校核传热面积校核1414 6.46.4 换热器内压降的核算换热器内压降的核算1414 第七章第七章 换热器的主要结构换热器的主要结构

4、尺寸和计算结果表尺寸和计算结果表.16.16 第八章第八章 设计评述设计评述.17.17 第九章第九章 参考资料参考资料.18.18 化工机器课程设计说明 1 第一章第一章 概述与设计方案简介概述与设计方案简介 换热器的类型换热器的类型 列管式换热器又称为管壳式换热器，是最典型的间壁式换热器，历史悠久，占据 主导作用，主要有壳体、管束、管板、折流挡板和封头等组成。一种流体在关内 流动，其行程称为管程；另一种流体在管外流动，其行程称为壳程。管束的壁面 即为传热面。 其主要优点是单位体积所具有的传热面积大，传热效果好，结构坚固，可选用的 结构材料范围宽广，操作弹性大，因此在高温、高压和大型装置上多

5、采用列管式 换热器。为提高壳程流体流速，往往在壳体内安装一定数目与管束相互垂直的折 流挡板。折流挡板不仅可防止流体短路、增加流体流速，还迫使流体按规定路径 多次错流通过管束，使湍流程度大为增加。 列管式换热器中，由于两流体的温度不同，使管束和壳体的温度也不相同，因此 它们的热膨胀程度也有差别。若两流体温差较大（50以上）时，就可能由于热 应力而引起设备的变形，甚至弯曲或破裂，因此必须考虑这种热膨胀的影响。 1.11.1 换热器换热器 换热器是化工、石油、食品及其他许多工业部门的通用设备，在生产中占有 重要地位。由于生产规模、物料的性质、传热的要求等各不相同，故换热器的类 型也是多种多样。 按用

6、途它可分为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等。根据冷、热 流体热量交换的原理和方式可分为三大类：混合式、蓄热式、间壁式。 间壁式换热器又称表面式换热器或间接式换热器。在这类换热器中，冷、热 流体被固体壁面隔开，互不接触，热量从热流体穿过壁面传给冷流体。该类换热 器适用于冷、热流体不允许直接接触的场合。间壁式换热器的应用广泛，形式繁 多。将在后面做重点介绍。 、 直接接触式换热器又称混合式换热器。在此类换热器中，冷、热流体相互 接触，相互混合传递热量。该类换热器结构简单，传热效率高，适用于冷、热流 体允许直接接触和混合的场合。常见的设备有凉水塔、洗涤塔、文氏管及喷射冷 凝器等。 蓄热式换热器又称回流式换热器或蓄热器。 此类换热器是借助于热容量较大 的固体蓄热体，将热量由热流体传给冷流体。当蓄热体与热流体接触时，从热流 体处接受热量，蓄热体温度升高后，再与冷流体接触，将热量传给冷流体，蓄热 体