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换热器与泵的选型换热器与泵的选型

一、换热器的相关说明

换热器（heatexchanger），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。是进行热交换操作的通用工艺设备。

被广泛应用于化工、石油、动力、食品及其它许多工业部门的通

用设备，在生产中占有重要地位。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，应用更加广泛。

换热器种类很多，根据使用目的可分为冷却器、加热器、冷

凝器和汽化器；根据结构材料可分为金属材料换热器和非金属材

料换热器；尤其是根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上料换热器；尤其是根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上

可分三大类即：间壁式、混合式和蓄热式。在三类换热器中，间

壁式换热器应用最多。据统计,这类换热器占总用量的99%99%。间壁

式换热器又可分为管壳式和板壳式换热器两类,其中管壳式换热

器以其高度的可靠性和广泛的适应性,在长期的操作过程中积累

了丰富的经验,其设计资料比较齐全,在许多国家都有了系列化标

准。

近年来尽管管壳式换热器也受到了新型换热器的挑战,但由

于管壳式热交换器具有结构简单、牢固、操作弹性大、应用材料

广等优点,管壳式换热器目前仍是化工、石油和石化行业中使用的

主要类型换热器,尤其在高温、高压和大型换热设备中仍占有绝对

优势。如何确定最佳的换热器,是换热器优化的问题。

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2．泵的评价与选用

泵的性能参数主要有流量和扬程，此外还有轴功率、转速和泵的性能参数主要有流量和扬程，此外还有轴功率、转速和

必需汽蚀余量。流量是指单位时间内通过泵出口输出的液体量，

一般采用体积流量；扬程是单位重量输送液体从泵入口至出口的

能量增量，对于容积式泵，能量增量主要体现在压力能增加上，

所以通常以压力增量代替扬程来表示。

3.设计任务书的作用

本设计书对指定有机物进行冷却，如何选择合适的换热器，

如何合理安排操作管路以及如何选择合适的离心泵作出详细的

计算说明。

二．设计任务

一．工艺要求

要求将温度为78℃的某液态有机物冷却至60℃，此有机物的

流量为25kg/s。现拟用温度为t1=15t1=15℃的冷水进行冷却。要求换

热器管壳两侧的压降皆不应超过0.1Mpa。已知有机物在69℃时的

物性数据如下：

997kg/m3;

0.6mPas;

C2.22kJ/kgC;

p

0.16W/mC.

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二．流程：

管路布置如图（右方参考图），

已知泵进口段管长L=5米，泵出

进

口段管长L=15米，（均不考虑局

出

部阻力损失）

三．要求

1.选用一个合适的换热器

2.合理安排管路

3.选用一台合适的离心泵

三．计算结果明细表

（1）管壳式换热器的规格

公称直公称压力管程数管子根中心排管程流换热管管心距换热面

径PN/N数管数通面积长度/mm