换热器的设计

课程设计列管式换热器的工艺设计

March 28, 2012

换热器的设计

设计题目： 设计题目：列管式换热器的工艺设计

指导教师： 指导教师：蒋玉梅

李霁昕

齐治国

设计时间： 设计时间：2011.04. 29~20011.05.07

March 28, 2012

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一、课程设计的目的课程设计是学生学完基础课程以及工程原理课程 以后，进一步学习工程设计的基础知识,培养学生工程 设计能力的重要教学环节,也是学生综合运用工程原理 和相关先修课程的知识,联系生产实际,完成以单元操 作为主的一次工程设计的实践。通过这一环节，使学 生掌握单元操作设计的基本程序和方法，熟悉查阅技 术资料、国家技术标准，正确选用公式和数据，运用 简洁文字和工程语言正确表述设计思想和结果；并在 此过程中使学生养成尊重实际问题向实践学习，实事 求是的科学态度，逐步树立正确的设计思想、经济观 点和严谨、认真的工作作风，提高学生综合运用所学 的知识，独立解决实际问题的能力。March 28, 2012 3

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二、课程设计的基本内容和程序工程原理课程设计的基本内容有： 1. 设计方案简介：对给定或选定的工艺流程、主要设备的 型式进行简要的论述。 2. 主要设备的工艺计算：物料衡算、能量衡算、工艺参数 的选定、设备的结构设计和工艺尺寸的设计计算。 3. 辅助设备的选型：典型辅助设备主要工艺尺寸的计算， 设备规格型号的选定。 4. 工艺流程图：以单线图的形式描绘，标出主体设备与辅 助设备的物料方向、物流量、主要测量点。 5. 主要设备的工艺条件图：图面应包括设备的主要工艺尺 寸，技术特性表和接管表。March 28, 2012 4

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6. 编写设计说明书：可按照以下几步进行： (1) 课程设计准备工作 ① 有关生产过程的资料； ② 设计所涉及物料的物性参数； ③ 在设计中所涉及工艺设计计算的数学模型及计 算方法； ④ 设备设计的规范及实际参考图等。 (2) 确定设计方案 (3) 工艺设计计算 (4) 结构设计 (5) 工艺设计说明书March 28, 2012 5

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⑴ 封面：课程设计题目、学生班级及姓名、指导教师、 时间。 ⑵ 目录 ⑶ 设计任务书 ⑷ 概述与设计方案的简介 ⑸ 设计条件及主要物性参数表 ⑹ 工艺设计计算 ⑺ 辅助设备的计算及选型 ⑻ 设计结果汇总表 ⑼ 设计评述 ⑽ 工艺流程图及设备工艺条件图 ⑾ 参考资料 ⑿ 主要符号说明 以上即为我们在课程设计中所涉及的主要内容。March 28, 2012 6

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三、换热器简介 壁式换热器的类型(type) (一)壁式换热器的类型(type)1、夹套换热器 Jacketed type heat exchanger 、

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(二)、蛇管换热器 )、蛇管换热器 1. 沉浸式 Immersed heat exchanger

强化措施：可减少管外空间

;容器内加搅拌器。March 28, 2012 8

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2. 喷淋式

sprinkle heat exchange

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优点：结构简单；便于耐腐蚀；管内能耐高 压；管外α 比沉浸式大。 缺点：冷却水喷淋不均匀影响传热效果；只 能安装在室外，占地面积大。March 28, 2012 10

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(三)、套管换热器 )、套管换热器

double-tube heat exchanger

热流体T1

t2 冷流体t1 T2

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(四)、列管式换热器简介 )、列管式换热器简介

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1. 固定管板式 heat exchanger with expansion compensator

特点：结构简单；但壳程检修和清洗困难。March 28, 2012 13

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2. 浮头式 floating head heat exchanger

特点：可完全消除热应力,便于清洗和检修, 结构复杂March 28, 2012 14

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3. U型管式

U-bend heat exchanger

特点：结构较浮头简单；但管程不易清洗。March 28, 2012 15

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五、列管式换热器的选用设计步骤1 2 确定生产方案1.2 流程安排 1.1 选择换热器类型

确定物性参数2.2 定性温度下的物性参数

2.1 定性温度

3

估算传热面积

3.1 热负荷

Q = ms cp t tm = t 2 t1 t2 ln t1

3.2 平均传热温度(逆流) 平均传热温度(逆流)

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