課程設(shè)計論文

　　列管式換熱器（熱水冷卻器）

　　Tube heat exchanger(hot water cooler)

　　學(xué)院：生命科學(xué)學(xué)院

　　班級：化工092

　　姓名：白秋媛

　　學(xué)號：

　　目錄

　　TOC o "1-3" h z ?要 2

　　一、設(shè)計題目：熱水冷卻器的設(shè)計 3

　　二、操作條件 3

　　三、設(shè)計方案 3

　　3.1換熱器概述 3

　　3.2、列管式換熱器的分類 4

　　3.3換熱器材質(zhì)的選擇 5

　　3.4管板式換熱器的優(yōu)點 6

　　3.5列管式換熱器*終選型 6

　　四、傳熱過程計算 7

　　4.1基本物性值 7

　　4.2換熱器的殼程數(shù)及流程 7

　　4.3估算傳熱面積 8

　　五、總結(jié) 14

　　5.1設(shè)計心得 14

　　5.2對這次設(shè)計過程總結(jié) 14

　　六、參考文獻(xiàn) 15

　　摘要

　　換熱器是實現(xiàn)化工生產(chǎn)過程中熱量交換和傳遞不可缺少的設(shè)備。在石油、化工、輕工、制藥、能源等工業(yè)生產(chǎn)中，常常需要把低溫流體加熱或者把高溫流體冷卻，把液體汽化成蒸汽或者把蒸汽冷凝成液體。這些過程均和熱量傳遞有著密切聯(lián)系，因而均可以通過換熱器來完成。

　　本設(shè)計就是利用相關(guān)知識，設(shè)計出達(dá)到工藝所規(guī)定的要求，同時強度、結(jié)構(gòu)可靠，便于制造、安裝和檢修，以及經(jīng)濟上合理的列管式換熱器，滿足生產(chǎn)需要。本設(shè)計以循環(huán)水和熱水為介質(zhì)，按實際設(shè)計步驟進(jìn)行計算、核算和結(jié)構(gòu)設(shè)計。主要研究內(nèi)容如下：

　　1、對換熱器的分類、材料和運用進(jìn)行闡述，了解換熱器的基本構(gòu)造和基本原理。

　　2、通過查閱換熱器設(shè)計相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)得出的數(shù)據(jù)，對固定管板式換熱器的進(jìn)行設(shè)計，具體分為換熱器的傳熱計算，核算和結(jié)構(gòu)設(shè)計。

　　3、換熱器的外部設(shè)計包括它的管板的設(shè)計、封頭的設(shè)計、管箱和折流擋板的設(shè)計。

　　4、換熱器的內(nèi)部設(shè)計包括：它的換熱管的尺寸、固定管板的厚度以及折流擋板的尺寸。

　　關(guān)鍵詞：換熱器、設(shè)計計算、固定管板式

　　一、設(shè)計題目：熱水冷卻器的設(shè)計

　　二、操作條件

　　處理能力：噸/年熱水（每年按300天計算，每天24小時連續(xù)運行）

　　操作條件：熱水：入口溫度80℃，出口溫度60℃

　　冷卻介質(zhì)：循環(huán)水，入口溫度25℃，出口溫度

　　允許壓強：＜105Pa

　　設(shè)備類型：列管式換熱器

　　建廠地址：大連地區(qū)

　　三、設(shè)計方案

　　3.1換熱器概述

　　1、換熱器簡介

　　換熱器是將熱流體的部分能量傳遞給冷流體的設(shè)備，以實現(xiàn)不同溫度流體間的熱能傳遞，又稱交換器。換熱器是實現(xiàn)化工生產(chǎn)中熱量交換和傳遞不可缺少的設(shè)備。在換熱器中，至少有兩種溫度不同的流體，一種流體溫度較高，放出熱量；另一種流體則溫度較低，吸收熱量。而在工程實踐中，也會存在兩種以上的流體參加換熱。換熱器可應(yīng)用于化工、石油、制冷、食品等行業(yè)中，因此，是十分重要的設(shè)備。

　　2、換熱器類型

　　管殼式換熱器的突出優(yōu)點是單位體積設(shè)備所能提供的傳熱面積大，傳熱效果較好。管殼式換熱器主要由殼體、管束、管板和封頭等部分組成，殼體多呈圓形，內(nèi)部裝有平行管束，管束兩端固定于管板上。在管殼式換熱器內(nèi)進(jìn)行換熱的兩種流體，一種在管內(nèi)流動，其行程稱為管程；另一種在管外流動，其行程稱為殼程。管束的壁面即為傳熱面。

　　3.2、列管式換熱器的分類

　　根據(jù)列管式換熱器的結(jié)構(gòu)特點，常將其分為固定管板式換熱器、浮頭式換熱器、U形管換熱器、釜式換熱器、填料函式換熱器等。

　　1、固定管板換熱器 這種換熱器的兩端管板和殼體是連在一起的。主要特點是結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，但由于殼程不易清理或檢修，管外物料應(yīng)是比較清潔、不易結(jié)垢的。適于處理兩流體溫差不大的情況。若兩流體溫差過大，可在殼體壁上安裝膨脹節(jié)。

　　2、浮頭式換熱器 這種換熱器中兩端的管板，有一端不與殼體相連，可以沿管長方向自由移動，故稱浮頭。主要特點是整個管束可以由殼體中拆卸下來，便于清洗和檢修。但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，金屬耗量多，造價較高。

　　3、U形管換熱器 這種換熱器每根管子都彎成U形，進(jìn)出口分別安裝在同一管板兩側(cè)。每根管子都可以自由收縮，且與其他管子和外殼無關(guān)。但管程不易清洗，適用于潔凈而不易結(jié)垢的流體。

　　4、釜式換熱器 這種換熱器的結(jié)構(gòu)特點是在殼體上部設(shè)置適當(dāng)?shù)恼舭l(fā)空間。釜式換熱器清洗維修方便，可處理不清潔、易結(jié)垢的介質(zhì)，并能承受高溫、高壓。適用于液-汽式換熱。

　　5、填料函式換熱器 這種換熱器的結(jié)構(gòu)特點是管板只有一端與殼體固定相連，另一端

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