毕业论文--w换热器的设计3

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1、换热器的设计年级2008级专业设计者姓名设计单位完成日期1.1概述-4-1.2.换热器设计任务书-4-1.3换热器材质的选择-5-1.4管板式换热器的优点_5-1.5列管式换热器的结构-6-1.6管板式换热器的类型及工作原理-7-1.7确定设计方案-8-2.1设计参数-8-2.2计算总传热系数-9-2.3工艺结构尺寸-10-2.4换热器核算-11-2.4.1.热流量核算-12-2.4.2.壁温计算-14-2.4.3.换热器闪流体的流动阻力-15-3.1换热器主要结构尺寸和计算结果汇总表-4-4换热器附属设备的选择-4-4.1管道与壳体的连接-4-4.2管板

2、与壳体的连接-4-4.3换热器的封头-4-4.4拉杆的数量与尺寸的选择-4-4.5导流筒的选择-4-4.6接管的选择-4-5结束语-4-6#考文献-4-1.1概述在不MJ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。在换热器屮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。35%〜40%。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。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

3、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），如表2-1所示。完善的换热器在设计或选型时应满足以下各项基本耍求。（1）合理地实现所规定的工艺条件传热量、流体的热力学参数（温度、压力、流量、相态等）与物理化学性质（密度、粘度、腐蚀性等）是工艺过程所规定的条件。设计者应根据这些条

4、件进行热力学和流体力学的计算，经过反复比较，使所设计的换热器具有尽可能小的传热面积，在单位时间内传递尽可能多的热量。其具体做法如下。①增大传热系数在综合考虑流体阻力及不发生流体诱发振动的前提下，尽量选择高的流速。②提高平均温差对于无相变的流体，尽量采用接近逆流的传热方式。因为这样不仅可提高平均温差，还有助于减少结构屮的温差应力。在允许的条件时，可提高热流体的进口温度或降低冷流体的进口温度。③妥善布罝传热面例如在管壳式换热器中，采用合适的管间距或排列方式,不仅可以加大单位空间内的传热面积，还可以改善流体的流动特性。错列管朿的传热方式比并列管束的好。如果换热器

5、中的一侧有相变，另一侧流体为气相，可在气相一侧的传热面上加翅片以增大传热面积，更有利于热量的传递。（2）安全可靠换热器是压力容器，在进行强度、刚度、温差应力以及疲劳寿命计算时，应遵照我国《钢制石油化工压力容器设计规定》与《钢制管壳式换热器设计规定》等有关规定与标准。这对保证设备的安全可靠起着重要的作用。（3）有利于安装、操作与维修直立设备的安装费往往低于水平或倾斜的设备。设备与部件应便于运输与装拆，在厂房移动时不会受到楼梯、梁、柱的妨碍，根据需要可添罝气、液排放口，检查孔与敷设保温层。（4）经济合理评价换热器的最终指标是：在一定的时间A（通常为1年）固定费

6、用（设备的购置费、安装费等）与操作费（动力费、清洗费、维修费等）的总和为最小。在设计或选型时，如果有儿种换热器都能完成生产任务的需要，这一指标尤为重要。动力消耗与流速的平方成正比，而流速的提高又冇利于传热，因此存在一最适宜的流速。传热面上垢层的产生和增厚，使传热系数不断降低，传热量随之而减少，故有必要停止操作进行清洗。在清洗时不仅无法传递热量，还要支付清洗费，这部分费用必须从清洗后传热条件的改善得到补偿，因此存在一最适宜的运行周期。严格地讲，如果孤立地仅从换热器本身來进行经济核算以确定适宜的操作条件与适宜的尺寸是不够全面的，应以整个系统中全部设备为对象进行

7、经济核算或设备的优化。但要解决这样的问题难度很大，当影响换热器的各项因素改变后对整个系统的效益关系影响不大时，按照上述观点单独地对换热器进行经济核算仍然是可行的。1.2.换热器设计任务书1.设计题目用水冷却注射卄油的列管换热器的设计。设计课题工程背景：在化工生产过程中，常常需要将各种化工产品(如汽汕、煤汕、柴汕，甘汕等)进行冷却，本设计用冷却水冷却甘油产品为例，让学生熟悉列管式换热器的设计过程。设计的目的：通过对甘油产品冷却的列管式换热器设计，达到让学生了解该换热器的结构特点，并能根据工艺要求选择适当的类型，同时还能根据传热的基本原理，选择流程，确定换热器

8、的基本尺寸，计算传热面积以及计算流体阻力。2.设计任务及操作条件(