过控换热器设计基础研讨.doc

化工原理课程设计 课程名称： 化工原理课程设计 课 题： 列管式换热器设计 学 院： 化学与生物工程学院 专 业： 过程装备与控制工程 班 级： 2013级 1班 姓 名： 学 号： 指导老师：  目 录 摘 要 1 化工原理课程设计任务书 2 1概述 4 1.1换热器的主要特点及结构组成 4 1.2换热器的分类 4 1.3列管式换热器 5 1.3.1 固定管板式换热器 5 1.3.2 浮头式换热器 5 1.3.3 U型管式换热器 6 1.3.4 填料函式换热器 6 2.列管式换热器的工艺设计 7 2.1选择换热器的类型 7 2.2流程安排 7 2.3流速的选择 8 2.4冷热流体的定性温度及物性数据 8 3初步估算换热器的传热面积 9 3.1热流量 9 3.3计算传热面积 9 3.4 冷却水用量 9 4初选换热器的规格 10 4.1 换热管管径和管内流速 10 4.2管程数和传热管数 10 4.3换热管排列 10 4.4壳体内径 10 4.5折流板 11 5换热器校核 12 5.1热流量的核算 12 5.2换热器内流体阻力核算 15 6.设计总结 19 设计流程图 20 参考文献 21 附 录 22 摘 要 换热器，是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等使用，应用十分广泛。在换热器中至少要有两种温度不同的流体，一种流体温度比较高，能够放热；另一种流体温度比较低，可以吸热。在工程实践中有时也会有两种以上流体参加换热的换热器，但其基本原理与前一致。换热器可分为间壁式换热器、蓄热式换热器、流体连接间接式换热器 、混合式换热器四种换热器。在现代社会中，由于能源的断减少，人们越来越重视换热器的节能效果。换热器在节能过程中有重要的作用，一方面提高这些换热器效率，可以减少能源的消耗；另一方面，用换热器来回收工业余热，可以显著地提高设备的热效率。 【关键词】 换热器；热交换器；换热设备；间壁式；蓄热式； 　 ×2mm较高级冷拔传热管（不锈钢），取管内流速=6m/s。 4.2管程数和传热管数 按单程管计算，所需的传热管长度为 长度合适，可以按照单程管计算。 4.3换热管排列 采用正三角形排列法，根据换热管直径查表1-6可知管中心距为32mm。 4.4壳体内径 按单管程结构，壳体内径按式（1-9）确定。 参考卷制壳体的公称直径（见表1-20），可取D=1300mm。 表 2-2 压力容器的公称直径 mm 4.5折流板 采用弓形折流板，取弓形折流板圆缺高度为壳体内径的20%，则切去的圆缺高度为260mm；取折流板间距B=350mm. 接管直径计算 取=1m/s壳程流体进出口接管 按壳程接管最大允许流速表取整后取接管公称直径为250mm。 取=13m/s,则 按壳程接管最大允许流速表取整后取接管公称直径为450mm。 壳径/mm 1300 总管数 1198 管程数 1 排列 正三角形 换热管尺寸/mm Φ25×2 管中心距/mm 32 实际传热面积/ 571.3 折流板间距/mm 350 管长/m 6.07 折流板形式 弓形折流板 5换热器校核 5.1热流量的核算 (管内表面传热系数 变换气被冷却，n取0.3，管程流通面积 故 (壳程表面传热系数 壳程当量直径和流速为 注：黏度校正系数为1。 (污垢热阻和管壁热阻 查流体的污垢热阻表选取污垢热阻 0.0008598㎡。 式中 ---热流体平均温度； ---冷流体平均温度。 管材料选用不锈钢304，然后查表。利用内插法得到λ=16