课程名称：＿＿食品工程原理＿
题目：＿列管式固定管板式换热器的设计
学院：＿生命与食品系： 食品科学与工程
专业食品工程 ＿＿
班级食品 ＿＿
学号：＿＿5603111034＿＿
学生姓名：＿＿潘俊宇。
起讫日期：2024年5月13至2024年5月17日
指导老师：＿＿衷平海＿＿职称。
一、 设计目的：
设计处理能力64吨水/ 小时的列管式换热器，确保换热器能正常工作，并节约用换热器用材，在使用过程中能节约能量，效率高的效果。
二、 设计内容：
设计一台用饱和水蒸气(表压400~500kpa)加热水的列管式固定管板换热器，水流量为64t/h，水温由10℃加热到75℃。
三、 设计项目：
热负荷 ②传热面积 ③管子排列。
外壳直径及长度 ⑤接管直径 ⑥外壳及管板厚度。
设计主视图、左视图，设备管口。
四、 初步确定内容。
1.操作条件下流体的物性参数。
蒸汽压力 500 kpa，其相应的温度ts=151.7 ℃，此时蒸汽的物性参数：
密度ρ=2.6673 kg／m3 汽化潜热γ=2113.2 kj／kg
水的定性温度t=50 ℃，此时水的物性参数：
cp= 4174 kj／kg℃；μ549.2×10-6 pas；λ=0.638 w／m2k；ρ=999.14 kg／m3
2.列管式换热器型式的选择。
选择：固定板式型式。
3.冷热流体流程、流向的选择。
冷热流体流程：冷流体走管程，热流体走壳程。
冷热流体流向： 逆流。
4.换热器规格及其在管板上的排列方式。
换热管规格： 25×2.5mm
换热管排列方式：正三角型。
五、 设计计算。
1. 热负荷q
q=mscp（t2-t1）= 4.82×106 w或j／s
2．传热面积a
q=kaδtm
取k= 1200w／m2·k 由于△tm=(△t1-△t2)/(ln（△t1/△t2)
代人数据得△tm=105.9°c， 由①可求得a= 37.9m2
且a，=（1.1～1.2）a
求出实际a，= 45.5m2
3.换热器的基本尺寸（如d、l、n、管程数级管子的排列）
若已选管子直径为φ25×2.5mm，管内径d内= 20mm
管程内水走的流速取u= 1m／s
n·πd内2·u／4=ms／ρ
管子数n= 52（取整数）
又由a，=nπ·d外·l，管长l，= 11.2
再选取l= 3m
管程数 m=l，／l= 4（取整数）
管子总数nt=n·m= 208根。
管子的排列：如图所示，在中间按正三角形排列153根管，在上面排28根，下面排27根。
的校正。求管程水内的强制对流传热系数取管程水内的流速u=1m/s所以α1=0.023*λ/d*(ρdu/μ)0.
8*(cμ/λbw/(㎡当流体被加热时b=0.4,当流体被冷却时b=0.3
求得α1=5040 w/(㎡
假设α2=10000w/(㎡
核算总传热系数基于管外表面积a2的总传热系数为。
1／k2=d2／α1d1+rs1d2／d1+bd2／(λdm)+rs2+1／α2
即可求得k2=1400w/(㎡c),所求的k2大于k，且（k2-k）/k=16.6%,属于10~25%的范围，因此，所设的k值符合要求。
5.外壳直径及长度。
1】外壳直径d
胀接法时管中心距a= 35 mm
管子按正三角形排列时横过管束中心线的管子数 b =15根。
管中心线上最外层的中心至壳体内壁的距离 e = 30mm
求得d = a.(b – 1) +2e = 600mm
2）外壳长度。
外壳长度l =l+d+h+2δ=3.786m
验证换热器：l / d =6.3（属于6~10的范围）
6.管板及外壳壁厚度管板厚度。
1）管板厚度。
管板厚度 = 18.75mm
2）外壳壁厚度。
外壳壁厚度δ=10mm
7.接管直径。
1）水的接管直径。
接管内水的流速取 u =2.2m/s
/4×d^2×u=ms/ρ
d = 100mm
2)水蒸汽进口直径。
水蒸汽进口的流速取 u =26.8 m/s
水蒸汽压力500 kpa时，物性常数ρ =kg/m3 , 2113.2 kj/kg
ms=π/4×d^2×ρ×u
d =200mm
3)冷凝水出口直径。
冷凝水出口的流速取u = 2m/s
t= ℃时，水蒸汽的潜热γ= kj／kg，冷凝水的密度ρ= kg／m
ms =q／γ=d2ρ·u
d= 40mm (圆整到无缝钢管的标准直径)
4)不冷凝气体出口管径。
采用φ76×3mm， 无缝刚管。
8.折流挡板。
折流挡板类型：单缺口
折流板间距取：300mm
折流板厚度取：6mm
9.拉杆和定距管。
拉杆直径： 12mm
定距管直径： 16mm
六、收获、建议。
工程设计不外乎两个目的，一个是设计所需要的仪器，第二个就是取得最好的经济效益，通过对列管式换热器的设计，加深了对于传热知识的理解，同时通过相关查找资料对于工程上各种材料的规格有了一定的认识，在选取材料的时候，需要结合换热器本身的需求，同时也要注意经济效益，做到节约材料，把热量传递的最高效率达到最高，这不仅是换热器对的一大改进，同时也做到能获得刚好的经济效益。
七、参考文献。
1] 罗舜青，刘成梅。食品工程原理【m】.北京：化学工业出版社，2010.
2] 姚玉英。化工原理【m】.天津：大学出版社，1999.
3] 谭天思。 化工原理【m】.北京：化学工业出版社，2006.
4] 刘雪暖。化工原理课程设计【m】.山东：石油大学出版社，2001.
5] 李云飞。食品工程原理概念与习疑解答【m】.北京：中国农业大学，2004.
6] 唐克中。画法几何与工程制图【m】.北京：高等教育出版社，2002.
课程设计报告格式 课程设计
洛阳理工学院。课程设计说明书。课程名称。设计课题。专业。班级。学号。姓名。完成日期2014年12月26日。问题描述 小四宋体，行间距单倍行距，每段缩进两个字符。叙述一下设计的内容要求。基本要求 小四宋体，行间距单倍行距，每段缩进两个字符。叙述一下设计的基本要求。测试数据 小四宋体，行间距单倍行距，每...
课程设计总结,课程设计报告
课程设计总结，课程设计报告。3.尝试应用项目管理软件进行项目进程的规划管理 绘制甘特图，不作硬性要求 二 选题说明。人事管理是企业信息管理的重要部分，面对大量的人事工资信息，财务部门采用人力处理将浪费大量的时间 人力和物力，且数据的准确性低。因此，开发一个界面友好，易于操作的人事工资管理软件进行自动...
课程设计 课程设计报告格式
学校名。课程设计报告。课程名称 c语言程序设计 系别 专业班级 学号。姓名。课程题目 企业人事管理系统 完成日期 指导老师 年月日。附件。课程设计的内容。企业人事管理系统 本项目的目标是开发一个功能实用，操作简便，简单明了的人事管理系统。能够录入人事的基本资料，在操作上能够完成诸如添加 修改 删除 ...