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1、换热器设计环缝（双面加热）辐射换热器中南大学换热器课程设计（实践）报告书（换热器设计）题 目 环缝（双面加热）辐射式换热器学生姓名指导教师学 院专业班级学生学号换热器设计环缝（双面加热）辐射换热器2015 年 12 月 26 日换热器设计环缝（双面加热）辐射换热器环缝辐射式换热器设计摘 要换热器作为一种热交换设备广泛用于动力、交通、石油化工、冶金等工业领域。根据不同的用途，其种类及结构繁多。按热流体对冷流体传热主要方式分为对流式、辐射式、对流辐射式。辐射换热器指热流体以辐射方式传热为主的换热器。同对流式换热器相比具有释热率（热负荷）高、冷流体加热温度高、表面温度与受热介质加热温度之间的差值较小
2、、以及热流体流道不易被堵塞等优点。一般有色熔炼炉烟气余热利用多为采用。其缺点是外形尺寸较大，换热器出口温度仍然较高，一般需在后面再安装对流式换热器，以进一步回收烟气的余热。 辐射换热器常常采用两种结构形式，即：环缝式（又称夹套式）和管组式（又称鸟笼式） 。管组式辐射换热器又可分为圆柱式、屏蔽式和螺旋式三种。通常它采用许多小直径的管子代替环缝通道，这样可以提高换热器的严密性和高温结构强度。本次设计是在热交换计算原理的基础上，对其工作原理、传热计算、结构计算、流动阻力计算和设计有更深刻的理解，也对设计方法和步骤有更全面的了解。关键词：换热器设计 环缝式辐射 双面加热 课程设计 换热器设计环缝（双面
3、加热）辐射换热器换热器设计环缝（双面加热）辐射换热器1换热器课程设计任务书姓名 班级学号设计题目 环缝（双面加热）辐射式换热器设计设计起止时间 2015 年 12 月 20 日 至 2016 年 1 月 2 日换热器设计环缝（双面加热）辐射换热器2设计要求：参照相关文献，严格按照指导教师指定的设计条件对环缝（双面加热）辐射式换热器进行设计，要求在规定时间内提供设计报告一份，其中包含 1#图纸一张。设计报告的组织方式、内容和格式严格按照换热器课程设计报告文本组织及格式要求完成。要求在一周内完成设计计算，上交文本初稿，供教师指出问题以便修改；第二周完成工程图纸的绘制.已知条件：1.加热介质：加热介
4、质为有色冶金炉所产生的烟气。烟气状态按照成分、流量和温度的不同而不同。由于烟气成分对换热的影响不大，只选一种常见成分列出如下表所示：CO2 SO2 H2O O2 N216.0 0.47 11.1 1.13 71.30烟气流量和温度选择如下表所示：序号 标况流量 Vh（m 3/s） 进口温度（）2 21 8003.被加热介质:被加热对象为水，其状况如下表所示：被加热流体 流量 Vh（m 3/s） 进口温度（） 出口温度（）水 0.0135 20 150设计方案简介：本次设计我的任务是环缝式辐射换热器的设计，利用给定的已知条件，用烟气预热空气，使空气满足出口温度 360 摄氏度。首先进行换热器的类
5、型选择（题目中已给出） ，计算出换热器的各项参数，选定材质，再进行校核计算，最换热器设计环缝（双面加热）辐射换热器3后需要绘出图纸。主要参考资料：序号 名称及说明1 换热器课程设计教学大纲（指导教师提供）2 有色冶金行业常用换热器结构、设计计算特点、计算实例（指导教师提供）3 有色冶金炉设计手册M.冶金工业出版社 .换热器设计环缝（双面加热）辐射换热器44 杨世铭、陶文铨. 传热学 (第四版)M.高等教育出版社.5 T.Kuppan. 换热器设计手册 M.中国石化出版社.6 换热器课程设计报告文本组织及格式要求（指导教师提供）7 卓越 1301 班课程设计任务书（指导教师提供）8 机械工程设计
6、手册（动力设备卷）(第二版)M.机械工业出版社设计时间安排序号 工作任务内容 时间1获得并打印教师指定的课程设计相关资料；阅读换热器课程设计教学大纲、换热器课程设计相关资料汇编等；完成本人设计报告文本的封面和任务书；大致确定换热器结构及材料选择。11.5 天2 换热器热设计计算；换热器热校验计算；流体流动压降计算 3 天3 汇总换热器技术性能；初步完成文本写作 1.5 天4 绘制换热器总图 3 天5 答疑和上课 1 天换热器设计环缝（双面加热）辐射换热器5目录1.设 计 条 件 .42确 定 内 外 筒 直 径 .4（1）内筒直径 .4（2）环缝宽度 .5（3）外筒内径 .53.热 计 算 .
7、5（1）有效传热热流量（指空气所需的显热增量） .5（2）烟气出口温度的计算 .6（3）进出口流体温差 .7（4）水侧传热系数 .7（5）烟气的传热系数 .7 入口端烟气的辐射传热系数 .8 出口端烟气的辐射传热系数 .9 烟气平均辐射传热系数 .11（6）换热器的传热系数 K.11（7）传热表面积 F .11（8）内筒高度 .11（9）核算管段入口系数 kL .124.换 热 器 的 验 算 .12（1）空气出口温度 .12（2）烟气出口温度 .13换热器设计环缝（双面加热）辐射换热器6（3）壁温计算 .13 平均壁温 .13 烟气入口处壁温 .13 烟气出口处壁温 .135.流 体 压 降 计 算 .
