管殼式換熱器的設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)(已修改)
2025-06-18 00:32 本頁(yè)面
【正文】 課程設(shè)計(jì) 1 化工原理課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目： 管殼式換熱器選型 班 級(jí)： 2021 級(jí)一班 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 完成日期： 2021 年 5 月 25 日 化 工 系課程設(shè)計(jì) 2 目錄 前言 ?????????????????????????????????? 3 ?????????????????????????? 6 ???? ???????????????????????? 6 ????????????????????????? 6 ???????????????????????????? 6 、物性數(shù)據(jù)并選擇列管換熱器的型式??????????? 6 ????????????????????????????? 7 ????????????????????????????? 7 ???????????? ???????????????? 7 ??????????????????????????? 7 ???????????????????????????? 7 ????????????????????????? 7 ．冷卻劑水用量???????????????????????? 8 . 選取 K值，估算總傳熱系數(shù)?????????????????? 8 算傳熱面積???????????????????????????? 8 5. 換熱器的工藝結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)???????????????????????? 8 6. ??????????????????????????? 8 ?????????????????????????? 8 ???????????????????????? 8 ?????????????????????????? 9 ??????????????? ??????????????? 9 ??????????????????????????????? 9 ??????????????????????? 9 ?????????????????????? 10 6. 換熱器核算??????????????????????????????? 10 ??????????????????????????? 10 ．傳熱面積??????????????? ???????????? 10 ????????????????????????? 11 ???????????????????????????? 11 ?????????????????????????? 11 ???????????????????????? 11 ． ???????????????????????????? 11 ．換熱器內(nèi)流體的流動(dòng)阻力??????????????? ????????? 12 ?????????????????????????? 12 ?????????????????????????? 12 7. 換熱器的主要結(jié)構(gòu)尺寸和計(jì)算結(jié)果?????????????????????? 13 ChemCAD中的結(jié)果????????????????????????????? 14 ??????????????????????????????????? 15 ???????? ??????????????????????????? 17 ????????????????????????????????? 17 課程設(shè)計(jì) 3 前 言 換熱器是化工、煉油工業(yè)中普遍應(yīng)用的典型的工藝設(shè)備。在化工廠，換熱器的費(fèi)用約占總費(fèi)用的 10%～ 20%，在煉油廠約占總費(fèi)用 35%～ 40%。換熱器在其他部門(mén)如動(dòng)力、原子能、冶金、食品、交通、環(huán)保、家電等也有著廣泛的應(yīng)用。因此，設(shè)計(jì)和選擇得到使用、高效的換熱器對(duì)降低設(shè)備的造價(jià)和操作費(fèi)用具有十分重要的作用。 在不同溫度的流體間傳遞熱能的裝置 稱(chēng)為熱交換器，即簡(jiǎn)稱(chēng)換熱器，是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設(shè)備。 換熱器的類(lèi)型按傳熱方式的不同可分為：混合式、蓄熱式和間壁式。其中間壁式換熱器應(yīng)用最廣泛，如表 21所示。 表 21 傳熱器的結(jié)構(gòu)分類(lèi) 類(lèi)型 特點(diǎn) 間 壁 式 管 殼 式 列 管 式 固定管式 剛性結(jié)構(gòu) 用于管殼溫差較小的情況（一般≤ 50℃），管間不能清洗 帶膨脹節(jié) 有一定的溫度補(bǔ)償能力，殼程只能承受低壓力 浮頭式 管內(nèi)外均能承受高壓，可用于高溫高壓場(chǎng)合 U 型管式 管內(nèi)外均能承受 高壓，管內(nèi)清洗及檢修困難 填料函式 外填料函 管間容易泄露，不宜處理易揮發(fā)、易爆炸及壓力較高的介質(zhì) 內(nèi)填料函 密封性能差，只能用于壓差較小的場(chǎng)合 釜式 殼體上部有個(gè)蒸發(fā)空間用于再沸、蒸煮 雙套管式 結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，主要用于高溫高壓場(chǎng)合和固定床反應(yīng)器中 套管式 能逆流操作，用于傳熱面積較小的冷卻器、冷凝器或預(yù)熱器 螺旋管式 沉浸式 用于管內(nèi)流體的冷卻、冷凝或管外流體的加熱 噴淋式 只用于管內(nèi)流體的冷卻或冷凝 板面式 板式 拆洗方便，傳熱面能調(diào)整，主要用于 粘性較大的液體間換熱 螺旋板式 可進(jìn)行嚴(yán)格的逆流操作，有自潔的作用，可用做回收低溫?zé)崮? 傘板式 結(jié)構(gòu)緊湊，拆洗方便，通道較小、易堵，要求流體干凈 板殼式 板束類(lèi)似于管束，可抽出清洗檢修，壓力不能太高 混合式 適用于允許換熱流體之間直接接觸 蓄熱式 換熱過(guò)程分階段交替進(jìn)行，適用于從高溫爐氣中回收熱能的場(chǎng)合 課程設(shè)計(jì) 4 管殼式換熱器又稱(chēng)列管式換熱器，是一種通用的標(biāo)準(zhǔn)換熱設(shè)備，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，堅(jiān)固耐用，造價(jià)低廉，用材廣泛，清洗方便，適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用最為廣泛。管殼式換熱器根據(jù)結(jié) 構(gòu)特點(diǎn)分為以下幾種： （ 1） 固定管板式換熱器 固定管板式換熱器兩端的管板與殼體連在一起，這類(lèi)換熱器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，但管外清洗困難，宜處理兩流體溫差小于 50℃且殼方流體較清潔及不易結(jié)垢的物料。 帶有膨脹節(jié)的固定管板式換熱器，其膨脹節(jié)的彈性變形可減小溫差應(yīng)力，這種補(bǔ)償方法適用于兩流體溫差小于 70℃且殼方流體壓強(qiáng)不高于 600Kpa的情況。 （ 2） 浮頭式換熱器 浮頭式換熱器的管板有一個(gè)
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