化工原理换热器课程程设计1.pdf

化工原理课程设计

换热器的设计

某某：

班级：

学院：

学号：

指导教师：

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目录目录

………………3

1.2.换热器设计任务书………………3错

误!!未定义书签。

1.3换热器的结构类型………………4

1.4换热器材质的选择………………6

1.5设计方案简介……………………7

…………10

2.2计算总传热系数…………………10

工艺结构尺寸……………………11

换热器核算………13

2.4.1.热流量核算………………13

2.4.2．换热器内流体的流动阻力……………15

…………………17

……………………18

…………18

…………19

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列管式换热器又称为管壳式换热器，是最典型的间壁式换热器，

历史悠久，占据主导作用，主要有壳体、管束、管板、折流挡板和封

头等组成。一种流体在关内流动，其行程称为管程；另一种流体在管

外流动，其行程称为壳程。管束的壁面即为传热面。

其主要优点是单位体积所具有的传热面积大，传热效果好，结构

巩固，可选用的结构材料X围宽广，操作弹性大，因此在高温、高

压和大型装置上多采用列管式换热器。为提高壳程流体流速，往往在

壳体内安装一定数目与管束相互垂直的折流挡板。折流挡板不仅可防

止流体短路、增加流体流速，还迫使流体按规定路径屡次错流通过管

束，使湍流程度大为增加。

列管式换热器中，由于两流体的温度不同，使管束和壳体的温度

也不一样，因此它们的热膨胀程度也有差异。假如两流体温差较大

〔5050℃以上〕时，就可能由于热应力而引起设备的变形，甚至弯曲或

破裂，因此必须考虑这种热膨胀的影响。

设计任务与操作条件设计任务与操作条件

1.处理能力：356000kg/h的混合气体

1.2.2.设备形式：列管式换热器

1.2.

混合气体：入口温度103°C出口温度42°C

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冷却介质：自来水入口温度21°C出口温度32°C

允许压降:不大于100Kpa

混合气体定性温度下的物性数据：

密度90kg/m3

比热容3.297kj/(kg.°C)导热系数0.0279W/m.°C

选择适宜的列管换热器并核算

1.传热计算

管，壳程流体阻力的计算

1.2.7.3计算结果表

1.2.7.4总结

换热器是化工、石油、食品与其他许多工业部门的通用设备，在

生产中占有重要地位。由于生产规模、物料的性质、传热的要求等各

不一样，故换热器的类型也是多种多样。按用途它可分为加热器、冷

却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等。根据冷、热流体热量交换的原理

和方式可分为三大类：混合式、蓄热式、间壁式。

1〕间壁式换热器又称外表式换热器或间接式换热器。在这类换〕间壁式换热器又称外表式换热器或间