设计题 ：换热器的设计。
水冷却甲醇。
设计者：班级姓名： 学号： 班级： 姓名： 学号： 指导教师：
设计成绩：进度。
说明书 图纸
总分 日期： 年月日。
西南科技大学生命科学与工程学院。
目录。一．设计任务和设计条件3
1、设计题目：换热器的设计—水冷却煤油3
2、设计条件3
3、设计任务3 二、设计方案简介3
1、选择换热器的类型4
2、管程安排4
3、流向的选择4 三、确定物性数据4 四、试算和初选换热器的规格5
1.计算热负荷和冷却水流量5
2.计算两流体的平均温度差。暂按单壳程、多管程进行计算5
3.初选换热器规格6 五、核算总传热系数7
1、管程的给热系数7
2、壳程的给热系数7
3、污垢热阻8
4、计算总传热系数 k8
5、传热面积裕度8
6、壁温计算9 六、核算压强降10
1.管程压强降10
2.壳程压强降12 七、辅助设备的计算及选型12
1、管箱12
2、封头13
3、旁路挡板13
4、折流板13
5、接管13
6、导流筒13
7、放气孔、排气孔14 八、设计结果一览表14 九、对设计的评述15 参考文献15 附录：参考图纸16
一．设计任务和设计条件。
1、设计题目：换热器的设计—水冷却煤油。
2、设计条件：
1)煤油。处理量：15.5 吨/小时、进口温度：130℃、出口温度：40℃、压强降：＜
101.3kpa
2)冷却水。
进口温度：21℃、出口温度：34℃ ，压强降：＜101.3kpa
3、设计任务：
1)根据设计条件选择合适的换热器型号，并核算换热面积、压力降是否满足要求，并设计管道与壳体的连接，管板与壳体的连接、折流板等。 (2)绘制列管式换热器的装配图。
3)编写课程设计说明书。
二、设计方案简介。
换热器是化工、石油、动力、食品及其他许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。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，应用甚为广泛。
1、选择换热器的类型。
两流体温的变化情况：热流体（煤油）进口温度 130℃ 出口温度 40℃；冷流体（水）进口温度 21℃，出口温度为 34℃，该换热器用循环冷却水冷却，冬季操作时，其进口温度会降低，考虑到这一因素，估计该换热器的管壁温度和壳体温度之差较大，因此初步确定选用浮头式换热器。
2、管程安排。
从两物流的操作压力看，应使冷却水走管程，煤油走壳程，其原因如下：
不易清洗和易结垢的液体易在管程，因管内清洗方便。因为水在高温下容易结垢，所以应使水走管程。
被冷却的流体易走壳程，便于散热。
3、流向的选择。
当冷、热流体的进出口温度相同时，逆流操作的平均推动力大于并流，因而传递同样的热流体，所需的传热面积较小。逆流操作时，冷却介质温升可选择得较大因而冷却介质用量可以较小。显然在一般情况下，逆流操作总是优于并流。
三、确定物性数据。
定性温度：对于一般气体和水等低黏度流体，其定性温度可取流体进出口温度的平均值。
壳程煤油的定性温度为：
t=130 + 40
管程冷却水的定性温度为：
t= 21 + 34 =27.5℃
定性温度下流体的物性，见表 3-1：
表 3-1 定性温度下流体的物性。
四、试算和初选换热器的规格。
1.计算热负荷和冷却水流量。
热负荷量。q = wc pt1t2
= 15500 × 2.22 × 103 × 130 40) /3600 = 860250(w )
冷却水量。wq c p (t 2t1 )
57013(kg / h)
2.计算两流体的平均温度差。暂按单壳程、多管程进行计算。
逆流时平均温度差为。
t m δt1 δt2tin 1
t 2in 130 34
而， e a
t2 t1t1 t1
r = t1 t 2
t 2 t1
查图4-1得：
ft = 0.9 ，所以。
t m = 47.5 × 0.9 = 42.75 (℃
图 4－1 壳侧单程、管侧 2 程或 2n 程的换热器温差修正系数。
3.初选换热器规格。
根据两流体的情况，设 k=235w/(m2·℃)故。
sq kδtm
90.67(m 2 )
据此，由换热器系列标准中选定换热器，有关参数见表 4-1。
表 4-1 换热器相关参数。
实际传热面积。
s = nπdl = 198 × 3.14 × 0.025 × 6 = 93.3(m 2 )
若选择该型号的换热器，则要求过程的总传热系数为。
k 0 =q
s 0 δt m
w/(m2·℃)
五、核算总传热系数。
1、管程的给热系数α i
管程流通面积。
a = d 2 n
π 0.02 2 × 198 = 0.0311(m 2 )
4 n p 4 2
u = vsvi
换热器课程设计
目录。一 设计意义3 二 主要参数说明3 三 设计计算5 1 确定设计方案5 2 确定物性数据5 3 计算总传热系数5 4 计算传热面积6 5 工艺结构尺寸6 6 换热器核算8 1 热量核算9 2 换热器内流体的流动阻力9 3 换热器主要结构尺寸和计算结果总表10 7 选用一台合适的离心泵11 四 ...
换热器课程设计
化工原理。课程设计说明书。某生产过程的流程如图3 20所示。反应器的混合气体经与进料物流换热后，用循环冷却水将其从110 进一步冷却至60 之后，进入吸收塔吸收其中的可溶性组分。已知混合气体的流量为242801，压力为6.9，循环冷却水的压力为0.4，循环水的入口温度为29 出口的温度为39 试设计...
换热器课程设计
化工原理。课程设计说明书。某生产过程的流程如图3 20所示。反应器的混合气体经与进料物流换热后，用循环冷却水将其从110 进一步冷却至60 之后，进入吸收塔吸收其中的可溶性组分。已知混合气体的流量为242801，压力为6.9，循环冷却水的压力为0.4，循环水的入口温度为29 出口的温度为39 试设计...