换热器原理课程设计心得体会文档格式.docx

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列管式换热器1.2.3.操作条件

（1）.煤油：

入口温度140℃，出口温度40℃

（2）.冷却介质：

自来水，入口温度30℃，出口温度40℃（3）.允许压强降：

不大于100kpa

　　（4）.煤油定性温度下的物性数据：

密度825kg/m3，黏度7.15310pa.s，比热容2.22kJ/（kg.℃），导热系数0.14w/（m.℃）

　　（5）.每年按330天计，每天24小时连续运行1.3.列管式换热器的选择与核算

　　1.3.1.传热计算

　　1.3.2.管、壳程流体阻力计算1.3.3.管板厚度计算

　　1.3.4.u形膨胀节计算（浮头式换热器除外）1.3.5.管束振动

　　1.3.6.管壳式换热器零部件结构1.4.绘制换热器装配图（见A1图纸另附）

　　-4

　　二.概述

　　2.1.换热器概述

　　换热器是化工、炼油工业中普遍应用的典型的工艺设备。

在化工厂，换热器的费用约占总费用的10%～20%，在炼油厂约占总费用35%～40%。

换热器在其他部门如动力、原子能、冶金、食品、交通、环保、家电等也有着广泛的应用。

因此，设计和选择得到使用、高效的换热器对降低设备的造价和操作费用具有十分重要的作用。

　　在不同温度的流体间传递热能的装置称为热交换器，即简称换热器，是将热流体的部分

　　热量传递给冷流体的设备。

　　换热器的类型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，如表2-1所示。

　　2.2.固定管板式

　　因设计需要，下面简单介绍一下固定管板式换热器。

　　固定管板式即两端管板和壳体连结成一体，因此它具有结构简单造价低廉的优点。

但是

　　由于壳程不易检修和清洗，因此壳方流体应是较为洁净且不易结垢的物料。

当两流体的温度差较大时，应考虑热补偿。

有具有补偿圈（或称膨胀节）的固定板式换热器，即在外壳的适当部位焊上一个补偿圈，当外壳和管束的热膨胀程度不同时，补偿圈发生弹性变形（拉伸或压缩），以适应外壳和管束的不同的热膨胀程度。

这种热补偿方法简单，但不宜用于两流体温度差太大（不大于70℃）和壳方流体压强过高（一般不高于600kpa）的场合。

　　1-挡板2-补偿圈3-放气嘴

　　图2.2.1.固定管板式换热器的示意图

　　2.3设计背景及设计要求2.3.1.设计背景

　　在化工、石油、动力、制冷、食品等行业中广泛地使用各种换热器，且他们是上述这些

　　行业的通用设备，并占有十分重要的地位。

在化工厂，换热器的费用约占总费用的10%-20%，在炼油厂约占总费用的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。

换热器的设计、制造、结构改进及传热机理的研究十分的活跃。

一些新型的换热器相继问世。

随着换热器在工业生产中地位和作用不同，换热器的类型也多种多样，不同类型的换热器自然有各自不同的优缺点与性能；

所以在换热器的设计中，首先应根据工艺要求选择使用的类型，然后计算换热所需传热面积，并确定换热器的结构尺寸。

　　篇二：

化工原理课程设计心得体会

　　心得体会

　　这次为期六个星期左右的课程设计终于结束，这次的任务是设计一个列管式换热器。

虽然设计和学习的时间不长，却收获颇多，受益匪浅。

　　首先，这次课程设计是我们所接触的实践任务中最繁琐的、专业性最强的课程设计，让我认识到：

课堂上理论知识掌握的再好，没有落实到实处，是远远不够的。

换热器的设计，从课本上简单的理论计算，到根据需求满足一定条件的切实地进行设计，不再仅仅包括呆板单调的计算，还要根据具体要求选择、区分和确定所设计的换热器的每一个细节，我觉得这是最大的一个挑战。

　　其次，这次课程设计还考验了我们的团队合作精神，以及严谨的工作态度、平和的心态。

这次设计工作量大，用到的知识多，而且我们又是第一次设计，所以单独靠自己是不法完满的完成本次课程设计。

我经常与同组同学一起讨论，甚至争论，这样，我们就能发现问题，并能因此产生比较合理的结果和方法。

大家都明白了，那其他的都不是问题。

同时争论让我更加清楚地了解自己，让我明白我要更加耐心的表达我的想法，把问题解析清楚，也要耐心的听其他同学的意见。

在同组同学无法通过讨论得出正确结果的时候，我们通过请教其他组同学或者与其讨论得到新的想法和正确的结论。

　　最后要提到的就是绘图了。

由于工程制图不是我们的专业，而且我们将近两年时间没有接触了，差不多都将其内容忘光了。

于是乎我们只能捧着厚厚的课本将其仔细的复习一遍，然后再进行正式的绘图工作。

绘图过程中遇到了不少的麻烦，简直让人头疼。

刚开始整体的布局规划就很麻烦，要布局得当才能使图既能够画完，又表现得十分清晰。

而且因为换热器中有很多的零部件，它们的尺寸或者厚度很小，画的时候很难准确地按照比例将其绘画出来。

而且A1图纸又是非常的巨大，我只能早点去图书馆，找个没人的位置坐下，终于功夫不负有心人，经过几天的努力，最后将换热器图圆满顺利地完成了。

虽然在这次的换热器设计中遇到了很多的麻烦，但最终通过自己的努力、同学们的帮助，最终还是完成了任务。

通过这次的设计任务，我巩固了以前所学习的知识，并让我对化工知识有了更深的认识和理解，还增强了我的查阅能力以及动手能力。

总之，收获还是蛮多的。

　　通过这次化工原理课程设计，我收获颇丰，不但把之前学过的内容复习一遍，加深对该课程的印象。

通过与同学一起讨论，是我体会到团队精神的重要性，对于即将立足于社会的我们也有非常大的意义。

感觉做完之后非常累，但是也感觉这段时间过得非常充实！

　　篇三：

　　1.选择列管换热器的型式

　　列管式换热器内两种操作物料（煤油和水）温度的转化，综合考虑清洗、操作、维修等各类因素，确定设计为固定管板式的列管式换热器。

考虑到冷却水易结污垢，为了方便清洗、维护设备，设计管程内走水，壳程内通煤油。

　　2.确定流体的物性参数

　　煤油的定性温度：

　　水的定性温度：

Tm?

170?

40?

1052℃tm?

20?

35?

27.52℃

　　两流体的温差：

tm?

105?

27.5?

77.5℃

　　煤油在105°

c下的有关物性数据如下：

　　煤油比热cp0?

2.38kJ/（kg?

℃）

　　3?

?

766kg/m煤油密度0

　　煤油黏度μ0=54.5×

10-5（pa?

s）

　　煤油导热系数?

0?

0.104w/（m?

　　循环冷却水在27.5°

　　水的比热cp2?

4.183kJ/kg?

℃

996.38kg/m2水的密度

　　水的导热系数?

2?

0.626w/（m?

　　?

6?

719?

10kg/（m?

s）2水的黏度

2cp2719?

10?

4183pr2?

4.8?

0.6262水的普兰德数

　　3．传热量及平均温差

　　传热量

　　Q?

m1cp1?

t1?

L?

25000?

2.38?

（170?

40）?

0.98?

2105kw3600

　　冷却水量

　　m2?

Q2105?

33.55kg/scp2（t2?

t2）4.183?

（35?

20）

　　平均传热温差

　　tlm,c?

tmax?

tmin?

60.22℃max170?

35lnln?

tmin40?

20

　　参数p

　　t2?

t235?

20p?

0.1t1?

t2170?

　　参数R

　　t1?

t1170?

40R?

8.67t2?

　　温差修正系数查型热交换器?

值图，得?

0.982

　　有效平均温差?

tlm,c?

0.982?

60.22?

59.14℃

　　3．估算传热面积

　　为　　

求得传热面积A．需先求出总传热系数K，而K值又和对流传热系数、污垢热阻等因素有关。

在换热器的直径、流速等参数未确定时，对流传热系数也无法计算，所以只能进行试算。

　　参考《化工原理》查冷流体为水，热流体为有机溶剂的列管式换热器的总传热系数K?

280~850w/（m2?

℃）。

　　初选传热系数K?

350w/（m2?

℃），则估算面积为：

　　F?

Q2105000?

101.70m2K?

tm350?

59.14

　　管子选用碳钢无缝钢管?

25?

2.5

　　4．管程计算

　　管程内水的流速选用?

1m/s

　　流通截面积

　　At?

m2

33.55?

0.03367m2996.38?

1

　　每程管数

　　n?

4At0.03367?

4?

108根?

di20.022?

3.14

　　每根管长

　　l?

F101.70?

5.99mnZt?

di108?

3.14?

0.025

　　根据gb151-1999换热管长度取标准长6.0m。

　　管子排列方式取等边三角形。

根据《热交换器原理与设计》p45表

　　2.3换热管中心距s?

32mm,分程隔板槽处管中心距le?

44mm。

　　管程接管面积D2?

1.13208m

　　按钢管标准取值?

219?

2.5管程雷诺数Re2?

2di996.38?

1?

0.02?

27716?

2719?

10

　　管程换热系数

2

　　di0.4?

0.023Re0.8?

2pr20.626?

0.023?

277160.8?

4.80.4?

4830w/（m2?

℃）0.02

　　5．壳程计算

　　壳体内径粗略计算公式Ds?

b?

s?

2b

　　式中，b?

（1~1.5）d0?

（1~1.5）?

25~37.5mm取

　　30mm

　　b?

17

　　则Ds?

2b?

17?

32?

30?

572mm

　　按照gb151-1999规定，取标准直径600mm。

　　管束外缘直径DL?

Ds?

2b3?

572?

8?

556mm

　　折流板形式选取弓形折流板，圆心角选取120°

，折流板缺口高度为

　　h?

0.25Ds?

0.25?

0.6?

0.15m

　　折流板间距ls?

0.2~1?

0.12~0.6m

　　取ls?

0.3m。

折流板数目nb?

6/0.3?

19块

　　折流板缺口面积nb?

19

　　当换热管外径m时，拉杆直径dn=16mm。

壳程公称直接Dn≥400且小于700，根据《热交换器原理与设计》表2.7拉杆为4根。

缺口处管子所占面积

　　Ds2Awg?

2h?

0.62?

1120?

0.15?

sin?

sin60?

0.05523m?

2180?

　　错流区内管数占总管数的百分数

　　1?

0.3?

sinarccos?

arccos?

0.652?

0.556?

　　流体在缺口处流通面积

　　500mm　　挡管应每隔3-4排换热管设置一根，但不应设置在折流板缺口处。