换热器设计——固定管板式式换热器精选.doc

课 程 设 计 设计题目：换热器设计——固定管板式式换热器 姓 名 院 系 专 业 热能与动力工程 年 级 2012级 学 号 指导教师 2015年 1月 21日 目录 0设计任务 …………………………………………………………… 2 0.1设计目的 ……………………………………………………… 2 0.2 操作条件 ……………………………………………………… 2 1 前言 ………………………………………………………………… 2 1.1热量传递的概念 ………………………………………………… 2 1.2传热的基本方式 ………………………………………………… 2 1.3管壳式换热器的简介 …………………………………………… 2 2 试算并初选换热器规格 …………………………………………… 3 2.1流体流动途径的确定 …………………………………………… 3 2.2定性温度、物性数据，选择换热器型式 ………………………… 3 2.3计算热负荷和冷却水流量 ……………………………………… 4 2.4计算两流体的平均温度差………………………………………… 4 2.5试算和初选换热器的规格………………………………………… 5 3 工艺计算 …………………………………………………………… 6 3.1核算总传热系数 ………………………………………………… 6 3.2核算压强降 ……………………………………………………… 8 4 经验公式 …………………………………………………………… 9 5 设备及工艺流程图 …………………………………………………11 6 设计结果一览表 ……………………………………………………12 7 设计评述 ……………………………………………………………13 8 参考文献 ……………………………………………………………15 0 设计任务 0.1设计目的 设计一台管壳式换热器 0.2 操作条件 ⑴、水：入口温度80℃，出口温度55℃。 ⑵、冷却介质：循环水，入口温度30℃，出口温度40℃ ⑶、允许压强降：不大于105Pa。 ⑷、每年按290天计，每天24小时连续运行。 1 前言 1.1热量传递的概念 热量传递是指由于温度差引起的能量转移在自然界中凡是有温差存在时，就必然从高温处传递到低温处，因此传热是自然界和工程技术领域中极普遍的一种传递现象它包括:固定管板式换热器、U?型管壳式换热器、带膨胀节式换热器、浮头式换热器、分段式换热器、套管式换热器等。 （1）工作原理： 管壳式换热器和螺旋板式换热器、板式换热器一样属于间壁式换热器，其换热管内构成的流体通道称为管程，换热管外构成的流体通道称为壳程。管程和壳程分别通过两不同温度的流体时，温度较高的流体通过换热管壁将热量传递给温度较低的流体，温度较高的流体被冷却，温度较低的流体被加热，进而实现两流体换热工艺目的。 （2）主要技术特性： 一般管壳式换热器与其它类型的换热器比较有以下主要技术特性： ①、耐高温高压，坚固可靠耐用； ②、制造应用历史悠久，制造工艺及操作维检技术成熟； ③、选材广泛，适用范围大。 2 换热器设计 2.1流体流动途径的确定 本换热器处理的是两流体均不发生相变的传热过程，根据流体的情况，故选择走换热器的管程，走壳程。℃ 循环水的定性温度： ℃ 两流体的温差： ℃ 由于两流体的温差不大于50℃，故选用固定管板式列管换热器 查《换热器设计手册》——（美）沙拉 塞库利克 著 程林 译 机械工业出版社 0.417=0.417 mPa·s 热水 0.767=0.727 mPa·s 循环水 4.188 KJ/(㎏·oC)4.180 KJ/(㎏·oC)=0.575 W/(m·oC) 热水 =0.535 W/(m·oC) 循环水 2.3计算热负荷和冷却水流量 2.4计算两流体的平均温度差 暂按单壳程、多管程进行计算，逆流时平均温度差为： 而 查《换热器设计手册》——（美）沙拉 塞库利克 著 程林 译 机械工业出版社 所以 又因为0.96，故可选用单壳程的列管换热器。 2.5试算和初选换热器的规格 根据低温流体为