30KW干式管壳式换热器设计.doc

课程设计

课程名称_干式管壳式换热器设计_

题目名称_30KW干式管壳式换热器设计_

学生学院___材料与能源学院____

专业班级_____07制冷一班__

学号3107007728

学生姓名______黄世昌______

指导教师__________黄金_______

2010年07

广东工业大学课程设计任务书

题目名称

30KW壳管式干式蒸发器

学生学院

材料与能源学院

专业班级

热能与动力工程制冷0701班

姓名

黄世昌

学号

3107007728

一、课程设计的内容

设计一台卧式壳管式干式蒸发器。蒸发器制冷量=30KW，制冷剂温度：蒸发温度＝2℃，冷凝温度＝40℃，制冷剂为R22。冷媒水进口温度＝12℃，冷媒水出口温度＝7℃。

二、课程设计的要求与数据

1）学生在教师指导下独立完成设计。

2）换热器设计要结构合理，设计计算正确。

3）图纸要求：图面整洁、布局合理，线条粗细分明，符号国家标准，尺寸标注规范，用计算机绘图。

4）说明书要求：

文字要求：文字通顺，语言流畅，书写工整，层次分明，用计算机打印。

格式要求：

（1）课程设计封面；（2）任务书；（3）摘要；（4）目录；（5）正文，包括设计的主要参数、热力计算、传热计算、换热器结构尺寸计算布置及阻力计算等设计过程；对所设计的换热器总体结构的讨论分析；心得体会等；（6）参考文献

三、课程设计应完成的工作

1）按照设计计算结果，编写详细设计说明书1份；

2）绘制换热器的装配图1张，拆画零件图1～2张。

四、课程设计进程安排

序号

设计各阶段内容

地点

起止日期

1

学生分组；布置任务；根据设计任务收集有关的原始资料，并选定热交换器的型式等。

指定教室

6.28-6.28

2

进行换热器设计计算（包括传热计算、结构计算、流动阻力计算和强度计算等）

宿舍

6.29-6.30

3

编写设计说明书（严格按照广东工业大学课程设计说明书撰写规范编写）

宿舍

7.1-7.4

4

绘制换热器装配图1张；拆画零件图1～2张

宿舍

7.4-7.7

5

设计答辩及成绩评定

指定教室

7.8-7.9

五、应收集的资料及主要参考文献

[1]吴业正.制冷原理及设备（第2版）[M].西安：西安交通大学出版社,1998.

[2]吴业正.小型制冷装置设计指导[M].北京：机械工业出版社,1999.

[3]史美中,王中铮.热交换器原理与设计[M].南京：东南大学出版社，2003.

[4]余建祖.换热器原理与设计[M].北京：北京航空航天大学出版社，2006.

[5]杨世铭，陶文铨.传热学（第四版）[M].北京：高等教育出版社，2006.

[6]中华人民共和国国家标准－管壳式换热器（GB151－1999）.

[7]其它设计资料：包括各种换热器设计标准、制冷工程设计手册、制冷设备手册、制冷机工艺等相关资料.

发出任务书日期：2010年6月28日指导教师签名：

计划完成日期：2010年7月9日基层教学单位责任人签章：

主管院长签章：

设计总说明

这次课程设计做的是干式管壳式热交换器。根据设计给定的初始条件：

1.换热器制冷量Q0=35kw

2.给定制冷剂：R22

3.制冷剂温度：蒸发温度t0=2℃，冷凝温度：tk=40℃

4.冷媒水进口温度t1=12℃，冷媒水出口温度t1=7℃

5.过热度5℃

设计计算内容主要分为流量计算，热力计算，阻力计算，结构计算，强度校核等部分。

本次设计首先进行流量计算，得出冷却水和制冷剂流量和流速，从而确定换热管尺寸和排布，进而算得换热器的换热面积。

第二步进行热力计算，热力计算部分主要就是根据流量计算所算得的换热面积，流量，流速等的参数，算取换热管管内和管外的换热系数，再进行管程的流动阻力计算，继而算取平均传热温差，最终得到总的换热系数。另外，在这个热力计算过程之中，先假设了热流量，在最后进行校验，验证热力计算，并得出基于内表面积的热流量。

第三部进行结构计算，根据流量和流速，确定制冷剂和冷媒水的进出口面积大小。另外根据国标和相关的设计指导手册，确定法兰，垫片，螺栓，端盖，筒体等的附件的尺寸。

第四部也是最后一步，进行强度校核。针对管式换热器的特点，设计集中做了垫片和螺栓的强度校核，确保所设计出的换热器能够满足工作的强度要求。

关键词：管壳式干式换热器管板式

目录

TOC\o1-3\h\z\u目录 1

1.任务30kw管壳式干式蒸发器设计 2

2.主要参数： 2

3.设计过程 2

3.0制冷循环 2

3.1流量