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1、管壳式换热器课程设计模板篇一：管壳式换热器课程设计目录前言2第一部分，甲苯冷凝器的设计一、设计任务4二、设计要求4三、工艺结构尺寸6（1） 管径和管内流速6（2） 管程数和传热管数6（3） 平均传热温差校正及壳程数6（4） 传热管的排列和分程数法7（5） 壳体内径7四、换热器主要传热参数核算8（1）计算管程对流传热系数8（2）计算壳程对流传热系数8（3）确定污垢热阻9（4）总传热系数9第二部分，甲苯冷却器的设计一、试算并初选换热器规格11（1） 流体流动途径的确定11（2） 确定流体的定性温度、物性数据，并选择列管换热器的型式11二、计算总传热系数11（1） 计算热负荷11（2） 冷却水用量1
2、2（3） 计算平均传热温度差12（4） 总传热系数K12（5） 估算换热面积12三、工艺结构尺寸12（1） 管径和管内流速12（2） 管程数和传热管数12（3） 平均传热温差校正及壳程数13（4） 传热管的排列和分程方法14（5） 壳体内径14四、换热器主要传热参数核算15壳程对流传热系数15 管程对流传热系数16 基于管内表面积的总传热系数16 计算面积裕度17化工原理课程设计任务书一、 设计任务题目万吨/年 甲苯精馏塔冷凝冷却换热系统工艺设计。二、 任务给定条件1. 热流条件：流量为10500kg/h的甲苯蒸汽从120， MPa冷凝到120， MPa甲苯液，再冷却到30；120甲苯汽相热焓
3、 140 Kcal/Kg，液相焓53 Kcal/Kg，30甲苯液相焓13 Kcal/Kg ；定性温度80时甲苯密度810Kg/m3 ,比热 绝对粘度，比热 ) 。2. 冷流条件新鲜水初始温度25，循环水初始温度45，换热后水温升15。水的物性数据由化原上册附录查取。3. 管壳式换热器类型提示设计压力，要求管程和壳程的压降不大于30kPa，冷凝采用浮头式，冷却采用固定管板式管壳式换热器。三、 设计要求每个设计者必须提交设计说明书和冷凝冷却系统工艺流程图。1设计说明书必须包括下述内容：封面、目录、设计任务书、设计计算书、设计结果汇总表、设计自评和符号说明、参考文献等。2设计计算书应包括的主要内容和
4、设计计算的步骤:1) 计算热负荷、收集物性常数。根据设计任务作冷凝冷却系统热衡算确定流体放热速率或冷流体吸热速率，和新鲜水、循环水流率。考虑了热损失后即可确定换热器应达到的传热能力Q；按定性温度确定已知条件中未给出的物性常数。2) 根据换热流体的特性和操作参数决定流体走向（哪个走管程、哪个走壳程）；计算平均温差。3)初步估计一个总传热速率常数K估 ，计算传热面积A估。4) 根据A估初选标准换热器（由换热器手册查取,初定型号及系列结构参数）；5) 换热面积的核算。分别选关联式求出管内、外传热膜系数，估计污垢热阻，求出总传热速率常数K核，得出所需传热面积A需，将A需与A实际进行比较，若A实际比A需
5、大15%-25%，则设计成功；否则重新计算。6)管程和壳程压力降的核算。7) 接管尺寸的计算。8) 冷凝冷却系统工艺流程图说明。9) 吨油操作费用和固定资产折旧费用评价, 。3符号说明的格式：分为英文字母、希腊字母，要按字母排序，要写出中文名称和单位；4参考文献的格式：按GB7714-87的要求。完成起始时间 20XX年3月3日至20XX年3月10日发给学生：指导教师：梁伯行冷凝器工艺设计一、设计任务1处理能力：把6000+5009=10500Kg/h的120甲苯蒸汽冷凝成120甲苯液。 2设备形式：浮头式换热器。由于热流体进出口温度都为120，冷流体进口温度45，出口温度为60。冷热流体温度
6、差异不大，壳程压降较小，因此可以采用浮头式换热器。3已知条件：热流体：入口温度为120甲苯蒸汽：冷凝温度120冷凝液于饱和温度下离开冷凝器。冷却介质：循环水。入口温度45，设定出口温度60。允许压降：液体10-30kPa,气体1-10kPa。二、设计要求选择适宜的浮头式换热器并进行核算。1浮头式换热器的设计工艺计算书本设计的工艺计算如下：此为一侧流体恒温的浮头式换热器设计2确定立体流动空间冷凝水走管程，甲苯蒸汽走壳程。由于蒸汽比较干净不易结垢，甲苯蒸汽通过壳壁面向空气中散热，提高冷凝效果的同时可以及时排除冷凝液。原料液中可能含有杂质、易结垢，所以原料液走管程便于清洗管子。因碳钢管价格低强度好，
7、预热器中的流体没有腐蚀性，所以选用碳钢管。 3计算流体的定性温度，确定流体的物性数据循环水的定性温度：t?t1?t245?60?甲苯的定性温度：T?T1?T22?120?CQh?w甲苯?r?103?1034250W 5冷却水耗量wc?Qh1034250?/h Cp1?6计算有效平均温度差120甲苯蒸汽 T:120 120 循环水t: 60 t60 75?t2?t175?60?tm?C ln2ln?t1607选取经验传热系数K值根据管程走水，壳程走甲苯汽，总传热系数K?2901160W/m2?C，现暂取K?500W/m2?C。篇二：乙醇 管壳式换热器课程设计课程设计说明书题目： 管壳式换热器设计
8、课程名称： 化工原理课程设计学 院： 化学与环境工程学院学生姓名： 李*学 号：专业班级： 化学工程与工艺12-2指导教师： 张允20XX年 11 月 26 日摘要：管壳式换热器具有可靠性高、适应性广等优点，在各工业领域中得到最为广泛地应用，管壳式换热器主要有固定管板式换热器，斧头式换热器，U型管式换热器等。一般由壳体、传热管束、管板、折流板（挡板）和管箱等部件组成。壳体多为圆筒形，内部装有管束，管束两端固定在管板上。进行换热的冷热两种流体，一种在管内流动，称为管程流体；另一种在管外流动，称为壳程流体本次设计的换热器为固定管板式换热器，具有结构简单、重量轻、造价低等优点。依据GB150-199
9、8钢制压力容器和GB151-1999管壳式换热器等标准对换热器各零件进行选择和计算。固定管板式换热器包括外壳、封头、管板、折流板、法兰、以及支座等。还涉及到了管子与管板之间的连接以及确定壁厚的校验等内容。设计计算结果准确，图纸符合国家机械制图标准要求，传热效果满足要求。关键词：固定管板式换热器，传热系数，管程数与壳程数，传热管排列和分程方法，折流板，接管，换热器的校核，壳体的选择，法兰的选择，折流板的设计，是否使用膨胀节的确定，开孔补强等。目录1.设计背景 . 4 课程背景 . 4设计目的 . 42.设计方案 . 5设计条件 . 5设计流程 . 53.方案实施 . 6确定设计方案 . 6选择换热器的类型 . 6流动空间及流速的确定 . 6 计算总传热系数 . 7 计算传热面积 . 8工艺结构尺寸的计算 .
