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《制冷与低温技术》 课程设计[说明书] 题目： 换热器的设计 系 别： 能源与动力工程系 专 业： 低温制冷专业 姓 名： 赵 学 号： 指导教师： 刘 2010年 06 月 12 日 目 录 摘 要 3 第一章 课程设计任务书 4 1.1设计时间及地点 4 1.2设计目的和要求 4 1.3设计题目和内容 5 第二章 氟利昂卧式壳管式冷凝器设计计算 5 2.1管型选择 5 2.2估计传热管总长 6 2.3确定每流程管数，有效单管长及流程数 6 2.4传热管的布置排列及主体结构 7 2.5传热计算及所需传热面积确定 7 2.5.1水侧表面传热系数计算 7 2.5.2氟利昂侧冷凝表面传热系数计算 8 2.6冷却水侧阻力计算 9 2.7连接管管径计算 10 第三章 卧式壳管式冷凝器的零部件及设计 10 3.1传热管、传热管的布置及与管板的固定方式 10 3.2壳体、管板及其连接方式 10 3.3端盖 11 3.4支座 11 3.5连接管 11 第四章 卧式壳管式冷凝器的整体结构 12 总 结 14 致 谢 14 参考文献 15 摘 要 换热器是制冷装置中不可缺少的重要设备，其传热效果直接影响到制冷机重量和体积的大小，以及其运行特性和经济性。冷凝器和蒸发器是制冷机必不可缺少的换热器，它们是制冷机中得到重要组成部分。而冷凝器是制冷装置相制冷系统外放出热量的换热设备。 卧式壳管式冷凝器最为广泛的应用在大、中、小型氨和氟利昂制冷装置。对于氟利昂壳管式冷凝器的换热器的换热管选用导热系数高的铜管，提高冷凝器的传热效率，减小设备的体积。 在卧式壳管式冷凝器中，制冷剂蒸汽从冷凝器的壳体的上部进入冷凝器，制冷剂蒸汽在换热管外表面上冷凝，凝结成液体后从壳体的底部流出进入储液器。对于小型制冷装置，为了简化设备，冷凝器的下部少装几排换热管，冷凝器的下部作为储液器。冷凝器的冷却水从冷凝器一端的端盖下部进入冷凝器的换热管内，两个端盖的内部有隔板，以便使冷却水在换热管内可以多次往返流动，冷却水从一个端头向另一个端头流一次称为一个流程。通常冷凝器的流程数为双数，这样冷却水的进出口可以设在同一个端盖上，并且冷却水从下面流进冷凝器，从上面流出可以保证冷却水充满整个冷凝器的换热管。端盖的顶部设有排气旋塞，下部设有放水旋塞，上部的排气旋塞是在充水时用来排除换热管内的空气；下部的放水旋塞是在冷凝器停止使用时用来排放残留在冷凝器换热管内的残留水，以防止换热管被冻裂和腐蚀。 卧式壳管式冷凝器的优点是结构紧凑，占地面较小；换热管内的水流速较高，所以传热系数较大；冷却水的温升较大；清洗污垢不方便，设备需要停止工作才能进行清洗；要求冷却水的水质要好。 第一章 课程设计任务书 编写：刘恩海 审核：周恒涛 课程编码 0714606 课程名称 制冷与低温技术课程设计 适用专业 热能与动力工程 学时 1周 考核方式 学分 1分 先修课程 工程热力学、传热学 设计时间 第15周 1.1设计时间及地点 1、设计时间：2009～2010学年第二学期第15周 具体安排： 周一～周三：制冷循环热力计算、换热器的设计计算； 周四：画图及整理说明书； 周五：审核、修改、完成。 2、设计地点：3号教学楼B410教室 1.2设计目的和要求 1、设计目的 本课程设计是在学生修完《制冷与低温技术》课程之后进行的一门关于制冷空调系统换热器设计计算的课程。换热器是制冷空调系统的主要部件，优化匹配的设计计算可大大提高整个系统的性能，因此本课程设计是一门比较重要的课程设计。通过本课程设计，使学生了解和掌握制冷空调系统的各类换热器的结构、工作特性及合理的设计计算方法。提高学生运用所学的理论知识解决实际问题的能力，需要学生充分发挥主观能动性，运用现有的设计参考资料，解决设计中遇到的各种问题。 设计要求 了解制冷空调系统换热器设计的内容、程序和基本原则；掌握冷凝器的种类、基本构造和工作过程以及能够对冷凝器的传热进行分析； 学习设计计算的程序、方法、步骤及所需设计资料等； 熟悉了解设计院所做施工图设计深度及编制方法； 收集目前常用的制冷设备产品样本，了解生产厂家所在地，产品性能、规格、优缺点、构造、价格、适用范围、选用方法或使用条件等； 熟悉了解制冷装置的运行方法、调节情况、运行中存在的问题以及解决方法。 1.3设计题目和内容 设计题目：换热器的设计 设计对象：壳管式冷凝器 给定条件： 制冷机型号 6FW10 工况 标准 缸数 6 制冷量