课程设计。设计题目列管式换热器的设计。
学生姓名。学号。
专业班级化工工艺07-1班
指导教师。2024年5月25日。
课程设计任务3
摘要4第一章概述。
1.1化工原理课程设计的目的、要求5
§1.2 传热在工业生产中的应用6
1.3传热的基本方式6
1.4典型的换热设备6
1.5传热设备的选型8
1.6 符号的说明8
1.7 流程简图9
第二章换热器的设计计算。
2.1 选择水的出口温度。
2.2 确立设计方案。
2.3 估算传热面积。
2.4 确定标准工艺结构尺寸。
2.5校核传热系数k
2.6校核平均温差。
2.7校核传热面积。
2.8校核流体压力降。
第三章换热器的优化设计。
3.1 优化设计思路。
3.2 优化设计过程。
3.3 优化程序。
3.4 优化设计结果。
第四章换热器的工艺结构尺寸确定。
4.1 换热管的排列与分程办法。
4.2 设计接管。
第五章主要设备强度计算及校核。
5.1强度计算及校核主要公式。
5.2 换热器（内压容器。
第六章总结。
6.1数据计算结果汇总。
6.2设计评价。
6.3心得体会。
参考文献。课程设计任务。
专业：化学工程与工艺班级：工艺07-1班姓名：汪晓巧。
设计题目：列管式换热器设计。
设计时间：2010.05.10-2010.05.30
指导老师：何兵。
设计任务：年处理吨煤油的煤油冷却器。
1． 设备型式列管式换热器。
2． 操作条件。
煤油：入口温度140℃，出口温度40℃
冷却介质：自来水，入口温度30℃
允许压强降：不大于105pa
每年按330天计算，每天24小时连续运算。
设备最大承受压力：p=2.5mpa
煤油定性温度下的物性数据：密度为825kg/m3，粘度为。
pa·s，比热容为2.22kj/（kg·℃）导热系数为0.14w/（m·℃）
设计报告：1． 设计说明书一份。
2． 主体设备**图（1#图纸）一张，带控制点工艺流程图（3#图纸）一张。
摘要。传热是重要的化工单元操作，在科学技术，工业生产和日常生活中都具有重要的作用，在工业中采用换热器进行物料的冷却或加热。
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。 换热器是化工，石油，动力，食品及其它许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。在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，应用更加广泛。
本次课程设计的任务年处理吨煤油的煤油冷却器，设备类型为列管换热器，设计工作包括工艺设计计算，冷却介质水的出口温度的计算机编程优化、换热器工艺尺寸的设计计算；对主要设备进行强度校核；并采用计算机辅助设计绘制了工艺流程图和换热器的装配图。
第一章概述。
1.1化工原理课程设计的目的、要求。
课程设计是化工原理课程教学中综合性和实践性较强的教学环节，是理论联系实际的桥梁，是使学生体察工程实际问题复杂性的初步尝试。通过化工原理课程设计，要求学生能综合运用本课程和前修课程的基础知识，进行融会贯通的独立思考，在规定的时间内完成指定的化工设计任务，从而得到化工工程设计的初步训练。通过课程设计，要求学生了解工程设计的基本内容，掌握化工设计的主要程序和方法，培养学生分析和解决工程实际问题的能力。
同时，通过课程设计，还可以使学生树立正确的设计思路，培养实事求是、严肃认真、高度负责的科学作风。
课程设计是学生展示创新能力的有益实践。在设计中需要学生做出决策，即自己确定方案、选择流程、查阅资料、进行过程和设备计算，并要对自己的选择做出论证和核算，经过反复的分析比较，择优选定最理想的方案和合理的设计。所以，课程设计是培养学生独立工作能力、增强学生创新意识的环节。
通过课程设计，应该提高以下几方面的能力：
1）熟悉查阅文献资料、搜索有关数据、正确选用公式。当缺乏必要数据时，尚需通过实验测定或到生产现场实际查定。
2）在兼顾技术上先进性、可行性，经济上合理性的前提下，综合分析设计任务要求，确定化工工艺流程，进行设备选型，并提出保证过程正常、安全运行所需要的检测和计量参数，同时还要考虑改善劳动条件和环境保护的有效措施。
3）准确而迅速地进行过程计算及主要设备的工艺设计计算。
4）用精炼的语言、简洁的文字、清晰的图表来表达自己的设计思想和计算结果。
1.2 传热在工业生产中的应用。
有温差的地方就有热量传递的存在，因此，热量传递是自然界中普遍存在的物理现象，在科学技术，工业生产和日常生活中都具有重要的作用。
在工业生产中，传热是最广泛应用的单元操作之一。一般来说，传热过程总是与其他单元操作结合在一起的，或者作为另一单元操作的一部分，也可以作为进一步加工的预处理。
化工生产中对传热的要求一般可归纳为：
1） 强化传热：在传热设备中加热或冷却物料，控制热量并以所期望的方式传递，使其达到指定的温度。
2） 削弱传热：对设备或管道进行保温，减小热损失。
1.3 传热的基本方式。
根据传热机理的不同，传热可分为热传导、对流传热、热辐射三种。
1） 热传导。
2） 对流传热。
3） 热辐射。
1.4 典型的换热设备。
工程上实现热量交换的途径有三种：一种是直接混合式换热，即冷热介质直接接触，在混合的过程中进行换热；一种是蓄热式，其特点是冷热流体间的热交换是通过对蓄热体的周期性加热和冷却实现的。在换热过程中冷热流体之间会有一定程度的混合，但工业生产中往往不允许两种流体相互混合，故工程中常用的为间壁式换热器。
该换热器中，参与传热的两种流体被隔开在固体间壁的两侧，冷热流体在不直接接触的条件下通过固体间壁进行热量的交换，热流体将热量传给固体间壁，再由间壁把热量传给冷流体。间壁式换热器的种类很多，有如下多种。
1)夹套式换热器。
2)套管式换热器。
3)蛇管式换热器。
4)板式换热器。
5)板翅式换热器。
6)螺旋板式换热器。
7)空冷式换热器。
8)热管。9)列管式换热器。
列管式换热器又称为管壳式换热器，是目前工业生产中应用最广泛的换热器设备，它与前几种换热器相比较，具有结构简单、制造较容易、操作弹性较大等优点，更重要的是单位体积所具有的传热面积大且传热效果好，尤其适用于高压、高温和大型装置中使用。
固定管板式换热器。
固定管板式换热器主要由壳体、管板、管束、封头和折流板等部件组成，其两端管板和壳体制成一体，管束两端采用胀接法或焊接法固定在管板上。该类换热器具有结构简单、造价低廉等优点，但壳程清洗和检修困难，因此一般要求壳程流体必须是清洁而不易结垢的物料。
浮头式换热器。
这种换热器有一端管板不与壳体相连，可沿轴向自由伸缩。这种结构不但可完全消除热应力，而且在清洗和检修时，整个管束可以从壳体中抽出。因此，尽管其结构较复杂，造价较高，但应用仍很普遍。
u型管式换热器。
u型管式换热器的每根管子都弯成u形，流体进出口安装在同一端两侧，封头内用隔板分成两室。由于每根管子的两端固定在同一块管板上，因此每根管子皆可自由伸缩，与其他管子与壳体无关，从而解决热补偿问题。
1.5传热设备的选型。
本次设计采用的是带膨胀节的固定管板式换热器。
操作时，管壁温度是管程与壳程共同控制的，而壳壁温度只与壳程流体有关，与管程流体无关。管壁与壳壁温度不同，二者线膨胀不同，又因整体是固定结构的，必产生热应力。热应力大时可能使管子压弯或把管子从管板处拉脱。
所以冷热流体温差超过50℃时应有减小热应力的措施，称“热补偿”。
本次设计由于冷热流体温差超过了50℃，所以需加膨胀节，当壳体与管束之间有温差时，依靠补偿圈的弹性变形来适应它们之间不同的热膨胀。
1.6 符号说明。
—流体的密度，kg对流传热系数，w/(m·℃)
—流体的粘度，pa·s温度差损失，℃
流体的比热容，kj/(kgre―雷诺数。
—流体的热导率，w/(mr―污垢热阻，（m·℃)w
管子的热导率，w/(mft―结垢矫正系数。
t—煤油的温度f―压降矫正因数。
t—水的温度pr―普朗特数
q―热流量，kw
w―流体的质量流量，kg/h温差矫正因数。
v―流体的体积流量，m/h标注：1,2―进出口的标号
u―流体的流速，m/si―内侧
k―总传热系数，w/（mo―外侧。
化工原理课程设计列管式换热器
课程设计说明书。课程名称 化工原理课程设计。设计题目 列管式换热器设计。院系 化学与环境工程学院。学生姓名。学号。专业班级 指导教师。2011 年 11 月19日。课程设计任务书。目录。一 方案简介3 2 方案设计3 1 确定设计方案3 2 确定物性数据4 3 计算总传热系数4 4 计算传热面积4 ...
化工原理课程设计列管式换热器
材料工程原理b 课程设计。设计题目 处理量10 104吨 年煤油冷却器的设计 专业 班级 学号 姓名 日期 指导教师 设计成绩。日期。设计任务书。目录。一 概述 1 二 设计方案说明 1 2.1 列管式换热器设计简介 1 2.2 列管式换热器的类型 2 2.2.1 固定管板式 2 2.2.2 浮头式...
列管式换热器课程设计
一 方案简介 1 二 方案设计 2 1 确定设计方案 2 2 确定物性数据 2 3 初选换热器规格 3 4 计算传热面积 4 5 工艺结构尺寸 4 6 换热器核算 6 三 设计结果一览表 8 1 参考资料 9 2.主要符号说明 9 本设计任务是利用循环水给热水降温。利用热传递过程中对流传热原则，制成...