一化工原理课程设计任务书。
1 设计题目：换热器选型设计。
2 设计所需基础数据：
换热介质**柴油。
流量[kg/h12400060000
入口温度100210
出口温度110
3定性温度下有关物性数据：
密度[kg800710
比热[j/kg·k22002500
粘度[pa·s0.00450.0011
导热系数[w/m·k0.130.132
允许压降[kpa150100
垢阻0.00060.0004
4 设计要求：
（1）进行传热计算和压降计算。
（2）确定换热器的最佳型号及台数。
（3）对设计结果进行分析讨论。
（4）画出结构示意图并标出主要工艺参数。
二概述。在不同温度的流体间传递热能的装置称为热交换器，简称为换热器。在换热器中至少要有两种温度不同的流体，一种流体温度较高，放出热量；另一种流体则温度较低，吸收热量。
随着我国工业的不断发展，对能源利用、开发和节约的要求不断提高，因而对换热器的要求也日益加强。换热器的设计、制造、结构改进及传热机理的研究十分活跃，一些新型高效换热器相继问世。随着换热器在工业生产中的地位和作用不同，换热器的类型也多种多样，不同类型的换热器各有优缺点，性能各异。
在换热器设计中，首先应根据工艺要求选择适用的类型，然后计算换热所需传热面积，并确定换热器的结构尺寸。
换热器按用途不同可分为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器、再沸器、深冷器、过热器等。换热器按传热方式的不同可分为：混合式、蓄热式和间壁式。
其中间壁式换热器应用最广泛，按照传热面的形状和结构特点又可分为管壳式换热器、板面式换热器和扩展表面式换热器（板翅式、管翅式等）。
完善的换热器在设计或选型时应满足以下各项基本要求。
1）合理地实现所规定的工艺条件。
2）安全可靠。
表2—1 传热器的结构分类。
一试算和初选换热器规格。
1流径的选择。
从柴油和**的粘度与流量之比上来看，**应流于壳内，因其粘度与流量之比大于**，在有折流挡板的壳程内流动时，流速和流向的不断改变，在低re值（大于100）即可达到湍流，以提高对流传热系数。
2 计算热负荷和冷却流体的流出温度。
3 计算两流体的平均温度差。
逆流时平均温度差。
热流体 210 → 110
冷流体 155 ← 100
t 55 110
r=由化工原理教材图4-19（d），查得 ，四壳程。
校正后得。4 初选换热器规格。
由经验值，假设k=165，故传热面积s=
由于壳程隔板在制造，安装和检修等方面都有困难，故一般不采用壳方多程的换热器，而是将几个换热器串连使用，以代替壳方多程。故须串联四个单课程换热器。
每个换热器的换热面积为，因柴油流量及粘度都比较大，故采用φ25传热管；为了提高管内流速采用6m长传热管，多管程，但为了不至于。
据此，按换热器系列标准中选定g900ⅳ‐2.5‐256.6
有关参数见下表。
若选此型号换热器，则要求总传热系数为。
二核算压力降。
1 管程压力降。
其中，，；管程流通面积。
(过渡流)设管壁粗糙度ε=0.1mm,由nikuradse和karmen公式。
解得λ=0.03 , 且满足条件，则。
2 壳程压降。
其中，，,管子为正方形排列并斜转45，故f=0.4，折流挡板间距h=0.3m,折流挡板数，壳程流通面积，壳程流体的摩擦系数。故。则。
上述计算表明，管程和壳程压力降都能满足题设的要求。
三核算总传热系数。
1 管程对流传热系数。
式中，因为管内为热流体，因此。（过渡流）
式中ф为过渡流下的校正系数。
故。2 壳程对流传热系数。
取换热器列管之中心距t=32mm。
则流体通过管间最大截面积为。
壳程中**被加热，取。
则。3 污垢热阻由课程设计任务书可得，管内外污垢热阻分别为。
4 管壁热阻。
换热管的壁厚b=0.0025m,经查阅资料可得钢的导热系数λ=45w/(m·).
5 总传热系数。
由前面计算可知，选用该型号换热器时要求过程的总传热系数为，在规定的流动条件下，计算出的，安全系数为。
故所选择的换热器是合适的。
化工原理换热器课程设计
目录。1.1概述3 1.2.换热器设计任务书3 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 2.1设计参数10 2.2计算总传热系数10 2.3工艺结构尺寸11 2.4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 3.1设计结果一览...
化工原理课程设计 换热器
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