化工原理课程设计换热器.pdf

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化工原理课程设计题目化工原理课程设计题目

学院：化学化工学院

专业：化学工程与工艺

姓名：何宽

学号：2011133163

指导教师：

日期：年8月25日

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摘要

换热器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。换热

器的应用广泛，日常生活中取暖用的暖气散热片、汽轮机装置中的凝汽器和航天

火箭上的油冷却器等，都是换热器。它还广泛应用于化工、石油、动力和原子能

等工业部门。它的主要功能是保证工艺过程对介质所要求的特定温度，同时也是

提高能源利用率的主要设备之一。

换热器既可是一种单独的设备，如加热器、冷却器和凝汽器等；也可是某

一工艺设备的组成部分，如氨合成塔内的热交换器。由于制造工艺和科学水平

的限制，早期的换热器只能采用简单的结构，而且传热面积小、体积大和笨重，

如蛇管式换热器等。随着制造工艺的发展，逐步形成一种管壳式换热器，它不仅

单位体积具有较大的传热面积，而且传热效果也较好，长期以来在工业生产中成

为一种典型的换热器

二十世纪20年代出现板式换热器，并应用于食品工业。以板代管制成

的换热器，结构紧凑，传热效果好，因此陆续发展为多种形式。30年代初，

瑞典首次制成螺旋板换热器。接着英国用钎焊法制造出一种由铜及其合金

材料制成的板翅式换热器，用于飞机发动机的散热。30年代末，瑞典又制

造出第一台板壳式换热器，用于纸浆工厂。在此期间，为了解决强腐蚀性

介质的换热问题，人们对新型材料制成的换热器开始注意。

60年代左右，由于空间技术和尖端科学的迅速发展，迫切需要各种高

效能紧凑型的换热器，再加上冲压、钎焊和密封等技术的发展，换热器制

造工艺得到进一步完善，从而推动了紧凑型板面式换热器的蓬勃发展和广

泛应用。此外，自60年代开始，为了适应高温和高压条件下的换热和节能

的需要，典型的管壳式换热器也得到了进一步的发展。70年代中期，为了

强化传热，在研究和发展热管的基础上又创制出热管式换热器。

70年代末随着能源矛盾的日益突出，国内冶金工业炉开始大量采用换

热器，其中绝大多数是金属对流换热器。当时最受青睐的是翅片管换热器，

它的换热元件是带有内外翅片的铸钢管。由于单位体积内的换热面积大，

所以换热器整体效率高，占地小，适合旧有炉子改造位置紧张的条件。但

由于铸造产品质量控制难度大，裂、漏现象严重，而且膨胀问题也成为薄

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专业：化学工程与工艺

姓名：何宽

学号：2011133163

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