【正文】 一側(cè)恒溫，逆流與并流的平均溫差相等Δtm =(Δt1Δt2)/ln(Δt1/Δt2)式中 ΔtΔt2——分別為換熱器兩端熱、冷流體的溫差，℃。 （1）傳熱速率(熱負(fù)荷) Q①傳熱的冷熱流體均沒有相變化，且忽略熱損失，則 Q = WhCph ( T1 – T2 ) = WcCpc( t2– t1 )　②流體有相變化，如飽和蒸汽冷凝，且冷凝液在飽和溫度下排出，則Q = Wh傳熱速率方程式 Q = K若壓強降超過工藝允許的范圍，則要調(diào)整流速，再確定管程數(shù)或折流板間距，或選擇另一規(guī)格的設(shè)備，重新計算壓強降直至滿足要求為止?！?(4) 計算平均溫度差。②計算平均溫度差，當(dāng)兩側(cè)的流體均為變溫傳熱時，應(yīng)進行溫度差的校正。采用多管程時，、3或6m。列管式換熱器除上述部件外，列管換熱器根據(jù)尺寸大小和用途不同，大型換熱器還設(shè)有拉桿、旁路擋板；冷凝器設(shè)有攔液板等等。根據(jù)工作溫度選擇殼體材料，有防腐要求時，大多考慮使用復(fù)合金屬板。壓力較低時可采用平蓋，壓力較高時則采用凸形蓋，用法蘭與管板連接。管板上開有管孔，管孔的排列方式有三角形、正方形和同心圓形。（1） 管程結(jié)構(gòu) 換熱管常用換熱管的規(guī)格有φ192mm, φ252mm。缺水地區(qū)可選用較大溫差，水源豐富地區(qū)可選用較小溫差。如用冷卻水冷卻某熱流體，水的進口溫度可根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件作出估計，而出口溫度需經(jīng)過經(jīng)濟權(quán)衡確定。（2） 流體流速的選擇 流體流速的選擇涉及到傳熱系數(shù)、流動阻力及換熱器結(jié)構(gòu)等方面。④ 被冷卻的流體宜走殼程，可利用殼體對外散熱作用，增強冷卻效果。① 不潔凈和易結(jié)垢的流體宜走管程，因為管程清晰較方便。C，可以選用普通的固定管板式換熱器。冷凝器的平均溫差大于50。浮頭式換熱器的管束可以拉出，便于清洗和檢修，適用于兩流體溫差較大的各種物料的換熱，應(yīng)用極為普通，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價高。C且殼方流體較清潔及不易結(jié)垢的物料。由于列管式換熱器管束與殼體內(nèi)通過流體的溫度不同，會引起管束與殼體熱膨脹程度的差異，若兩側(cè)流體的溫度差較大時，需加入膨脹節(jié)。未回流部分作為產(chǎn)品輸送到塔頂冷卻器中，在塔頂冷卻器中再次用冷卻水使其降到35℃輸送到儲裝罐中。三、按換熱器的結(jié)構(gòu)分類 可分為：浮頭式換熱器、固定管板式換熱器、U形管板換熱器、板式換熱器等。 二、換熱器按用途分類 　　加熱器：加熱器是把流體加熱到必要的溫度，但加熱流體沒有發(fā)生相的變化。 蓄熱式換熱器 蓄熱式換熱器通過固體物質(zhì)構(gòu)成的蓄熱體，把熱量從高溫流體傳遞給低溫流體，熱介質(zhì)先通過加熱固體物質(zhì)達到一定溫度后，冷介質(zhì)再通過固體物質(zhì)被加熱，使之達到熱量傳遞的目的。換熱器種類很多，但根據(jù)冷、熱流體熱量交換的原理和方式基本上可分三大類即：間壁式、混合式和蓄熱式。 目 錄第一章 換熱器的設(shè)計 1 概述 1 設(shè)計方案的確定及選型 1 列管式換熱器的設(shè)計計算 3第二章 列管式換熱器的工藝計算 10 原料預(yù)熱器的工藝計算 10 塔頂冷凝器的工藝計算......................................... 15 塔頂冷卻器的工藝計算......................................... 20第三章 匯 總 表 25 原料預(yù)熱器的主要結(jié)構(gòu)尺寸和計算結(jié)果 26第四章 設(shè) 計 評 論 27參 考 文 獻 29致 謝逆流時，沿傳熱表面兩流體的溫差分布較均勻。未回流部分作為產(chǎn)品輸送到塔頂冷卻器中，在塔頂冷卻器中再次用冷卻水使其降到35℃輸送到儲裝罐中。在石油、化工、輕工、制藥、能源等工業(yè)生產(chǎn)中，常常用作把低溫流體加熱或者把高溫流體冷卻，把液體汽化成蒸汽或者把蒸汽冷凝成液體。學(xué)校代碼： 10128學(xué) 號： 201030506059課程設(shè)計說明書題 目： 摘 要 換熱器是一種在不同溫度的兩種或兩種以上流體間實現(xiàn)物料之間熱量傳遞的節(jié)能設(shè)備，是使熱量由較高的流體傳遞給溫度較低的流體，使流體溫度達到流程規(guī)定的指標(biāo)，以滿足過程工藝條件的需要，同時也提高能源利用率的主要設(shè)備之一。換熱器是實現(xiàn)化工生產(chǎn)過程中熱量交換和傳遞不可缺少的設(shè)備。 ，我在設(shè)計換熱器時的思路是：在正常的生產(chǎn)過程中，利用低壓蒸汽作為加熱介質(zhì)在預(yù)熱器中對原料液進行預(yù)熱，℃后利用離心泵輸送到精餾塔中進行蒸餾，塔頂蒸餾出的酒精蒸汽輸送到塔頂冷凝器，利用循環(huán)冷卻水作為冷卻介質(zhì)使酒精蒸汽轉(zhuǎn)為液體，輸送到分配器中，調(diào)節(jié)分配器使回流比為2，使部分酒精液體回流。順流時，入口處兩流體的溫差最大，并沿傳熱表面逐漸減小，至出口處溫差為最小。前者可節(jié)省設(shè)備費，后者可節(jié)省操作費，所以在我的設(shè)計中應(yīng)該盡量采用逆流換熱。在化工生產(chǎn)中換熱器可作為加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器和再沸器等，應(yīng)用更加廣泛。表面式換熱器有管殼式、套管式和其他型式的換熱器。 直接接觸式換熱器 直接接觸式換熱器是兩種流體直接接觸進行換熱的設(shè)備，例如，冷水塔、氣體冷凝器等。 　　蒸發(fā)器：蒸發(fā)器用于加熱流體，達到沸點以上溫度，使其流體蒸發(fā)。在正常的生產(chǎn)過程中，利用低壓蒸汽作為加熱介質(zhì)在預(yù)熱器中對原料液進行預(yù)熱，℃后利用離心泵輸送到精餾塔中進行蒸餾，塔頂蒸餾出的酒精蒸汽輸送到塔頂冷凝器，利用循環(huán)冷卻水作為冷卻介質(zhì)使酒精蒸汽轉(zhuǎn)為液體，輸送到分配器中，調(diào)節(jié)分配器使回流比為2，使部分酒精液體回流。不同形式的列管式換熱器主要針對換熱器管程與殼程流體的溫度差不同設(shè)計。這類換熱器結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉，但管外清洗困難，宜處理兩流體溫差小于50。（2） 浮頭式換熱器換熱器的管板有一個不與外殼連接，該端被稱為浮頭，管束連同浮頭可以自由伸縮，而與外殼的膨脹無關(guān)。C，所以選用浮頭式換熱器。塔頂冷卻器兩流體溫差小于50。 設(shè)計的基本原則（1） 流體流徑的選擇流體流徑的選擇是指在管程和殼程各走哪一種流體，以固定管板式換熱器為例，介紹一些選擇的原則。③ 壓力高的流體宜走管程，以免殼體受壓，可節(jié)省殼體金屬消耗量。⑦ 流量小或粘度大的流體宜走殼程，因流體在有折流擋板的殼程中流動，由于流速和流向的不斷改變，在低Re下即可達到湍流，以提高傳熱系數(shù)。（3） 冷卻介質(zhì)終溫選擇在換熱器的設(shè)計中，進、出換熱器物料的溫度一般是由工藝確定的，而冷卻介質(zhì)（或加熱介質(zhì)）的進口溫度一般為已知，出口溫度則由設(shè)計者根據(jù)自己的實際情況設(shè)定。C。 列管式換熱器結(jié)構(gòu)的確定列管式換熱器主要分為管程和殼程兩部分。厚度計算應(yīng)根據(jù)我國“鋼制壓力容器設(shè)計規(guī)定”進行。用以分配液體和起封頭的作用。直徑小于400mm的殼體通常用鋼管制成，大于400mm的用鋼板卷焊而成。因為蒸汽的冷凝與流動狀態(tài)無關(guān)而且為了使冷凝水更好地排除，所以冷凝器不設(shè)折流板。列管式換熱器的系列標(biāo)準(zhǔn)中管程數(shù)有4和6程等四種。①計算熱負(fù)荷，冷卻介質(zhì)的用量計算或加熱介質(zhì)用量的計算。 (3) 確定流體在換熱器中的流動途徑。檢查計算結(jié)果是否合理或滿足工藝要求。 通常，進行換熱器的選擇或設(shè)計時，應(yīng)在滿足傳熱要求的前提下，再考慮其