课程设计--列管式换热器的工艺设计.ppt

* * 课程设计 列管式换热器的工艺设计 设计题目：列管式换热器的工艺设计 指导教师：蒋玉梅 李霁昕 齐治国 设计时间：2011.04. 29~20011.05.07 甘肃农业大学食品科学与工程学院 二O一一年五月 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。 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。 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 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。 （一）壁式换热器的类型(type) 1、夹套换热器 Jacketed type heat exchanger 三、换热器简介 （二）、蛇管换热器 1. 沉浸式 强化措施：可减少管外空间；容器内加搅拌器。 Immersed heat exchanger 2. 喷淋式 sprinkle heat exchange 优点：结构简单；便于耐腐蚀；管内能耐高压；管外? 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。 （三）、套管换热器 double-tube heat exchanger 冷流体t1 t2 热流体T1 T2 （四）、列管式换热器简介 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。 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 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。 五、列管式换热器的选用设计步骤 1 确定生产方案 1.1 选择换热器类型 1.2 流程安排 2 确定物性参数 2.1 定性温度 2.2 定性温度下的物性参数 3 估算传热面积 3.1 热负荷 3.2 平均传热温度（逆流） 3.3 冷却剂用量 3.3 估算传热面积 3.3.1 K值的估算 3.3.2 取实际传热面积为估算值的倍数 4 工艺结构尺寸 4.1 管径和管内流速 4.2 管程数和传热管数 根据工艺选取 4.2.1 单程传热管数 按单管程计算所需的传热管长度为： 注意：若传热管过长，宜采用多管程结构，取传热管长度为 则换热器的管程数为 4.3 平均传热温差校正及壳程数 4.4 传热管排列及分程方法 图1 传热管