【正文】 石油、動力、制冷、食品等行業(yè)中廣泛使用各種換熱器,它們也是這些行業(yè)的通用設(shè)備,并占有十分重要的地位。隨著換熱器在工業(yè)生產(chǎn)中的地位和作用不同，換熱器的類型也多種多樣，不同類型的換熱器也各有優(yōu)缺點，性能各異。列管式換熱器是最典型的管殼式換熱器，它在工業(yè)上的應(yīng)用有著悠久的歷史，而且至今仍在所有換熱器中占據(jù)主導(dǎo)地位。列管式換熱器是以封閉在殼體中管束的壁面作為傳熱面的間壁式換熱器。這種換熱器結(jié)構(gòu)較簡單，操作可靠，可用各種結(jié)構(gòu)材料（主要是金屬材料）制造，能在高溫、高壓下使用，是目前應(yīng)用最廣的類型。由殼體、傳熱管束、管板、折流板（擋板）和管箱等部件組成。殼體多為圓筒形，內(nèi)部裝有管束，管束兩端固定在管板上。進行換熱的冷熱兩種流體，一種在管內(nèi)流動，稱為管程流體；另一種在管外流動，稱為殼程流體。為提高管外流體的傳熱分系數(shù)，通常在殼體內(nèi)安裝若干擋板。擋板可提高殼程流體速度，迫使流體按規(guī)定路程多次橫向通過管束，增強流體湍流程度。換熱管在管板上可按等邊三角形或正方形排列。等邊三角形排列較緊湊，管外流體湍動程度高，傳熱分系數(shù)大；正方形排列則管外清洗方便，適用于易結(jié)垢的流體。 流體每通過管束一次稱為一個管程；每通過殼體一次稱為一個殼程。為提高管內(nèi)流體速 度,可在兩端管箱內(nèi)設(shè)置隔板，將全部管子均分成若干組。這樣流體每次只通過部分管子，因而在管束中往返多次，這稱為多管程。同樣，為提高管外流速，也可在殼體內(nèi)安裝縱向擋板，迫使流體多次通過殼體空間，稱為多殼程。多管程與多殼程可配合應(yīng)用。由于管內(nèi)外流體的溫度不同，因之換熱器的殼體與管束的溫度也不同。如果兩溫度相差很大，換熱器內(nèi)將產(chǎn)生很大熱應(yīng)力，導(dǎo)致管子彎曲、斷裂，或從管板上拉脫。因此，當(dāng)管束與殼體溫度差超過50℃時，需采取適當(dāng)補償措施，以消除或減少熱應(yīng)力。進行換熱的冷熱兩流體，按以下原則選擇流道：①不潔凈和易結(jié)垢流體宜走管程，因管內(nèi)清洗較方便；②腐蝕性流體宜走管程，以免管束與殼體同時受腐蝕；③壓力高的流體宜走管程，以免殼體承受壓力；④飽和蒸汽宜走殼程，因蒸汽冷凝傳熱分系數(shù)與流速無關(guān),且冷凝液容易排出；⑤若兩流體溫度差較大,選用固定管板式換熱器時，宜使傳熱分系數(shù)大的流體走殼程，以減小熱應(yīng)力。固定管板式換熱器由管箱、殼體、管板、管子等零部件組成，其結(jié)構(gòu)較緊湊，排管較在相同直徑下面積較大，制造較簡單，最后一道殼體與管板的焊縫無法檢測。它的優(yōu)點是：（1）傳熱面積比浮頭式換熱器大20%～30%；（2）旁路漏流較小；（3）鍛件使用較少，成本低20%以上；（4）沒有內(nèi)漏。它的缺點； （1）殼體和管子壁溫差t50℃,當(dāng)t50℃時必須在殼體上設(shè)置膨脹節(jié)；（2）管板與管頭之間易產(chǎn)生溫差應(yīng)力而損壞；（3）殼程無法機械清洗；（4）管子腐蝕后造成連同殼體報廢，殼體部件壽命決定于管子壽命，相對較低；（5）殼程不適用于易結(jié)垢場合。 第五章 收獲與致謝化工原理課程設(shè)計是培養(yǎng)個人綜合運用本門課程及有關(guān)課程的基本知識去解決某一設(shè)計任務(wù)的一次訓(xùn)練，起著培養(yǎng)學(xué)生獨立工作能力的重要作用。 在換熱器的設(shè)計過程中,我感覺我的理論運用于實際的能力得到了提升，主要有以下幾點： (1)掌握了查閱資料，選用公式和搜集數(shù)據(jù)(包括從已發(fā)表的文獻中和從生產(chǎn)現(xiàn)場中搜集)的能力； (2)樹立了既考慮技術(shù)上的先進性與可行性，又考慮經(jīng)濟上的合理性，并注意到操作時的勞動條件和環(huán)境保護的正確設(shè)計思想，在這種設(shè)計思想的指導(dǎo)下去分析和解決實際問題的能力； (3)培養(yǎng)了迅速準(zhǔn)確的進行工程計算的能力； (4)學(xué)會了用簡潔的文字，清晰的圖表來表達自己設(shè)計思想的能力。 通過此次設(shè)計，了解了很多關(guān)于換熱器的知識，如換熱器的選型，換熱器結(jié)構(gòu)和尺寸的確定，以及計算換熱器的傳熱面積和流體阻力等等。最最重要的是我深刻認(rèn)知，做設(shè)計計算時要非常認(rèn)真，因為一不留神就會出錯，如果前面錯了沒發(fā)現(xiàn)，后面就全錯,這是設(shè)計中的禁忌。還有，雖然換熱器的設(shè)計比精餾塔的簡單很多，但是還是要付出努力才可以的。同時，也要感謝老師及同學(xué)的幫助。 第六章 參考文獻［1］柴誠敬,張國亮等．《化工流體流動與傳熱》[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社［2］余國琮等．《化工容器及設(shè)備》[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1980［3］匡國柱，史啟才．《化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計》[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，（2002）［4］化工設(shè)備技術(shù)全書編委會．《換熱器設(shè)計》[M]．上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1988［5］徐中全譯，尾花英郎著．《熱交換器設(shè)計手冊》[M]．北京：石油工業(yè)出版社，1982［6］卓震主．《化工容器及設(shè)備》[M]．北京：中國石化出版社，（1998）［7］潘繼紅等．《管殼式換熱器的分析與計算》[M]．北京：科學(xué)出版社，（1996）［8］朱聘冠．《換熱原理及計算》[M]．北京：清華大學(xué)出版社，（1987）［9］大連理工大學(xué)．《化工原理》（上冊）[M]．大連：大連理工大學(xué)出版社，（1993）［10］蘭州石油機械研究所．《換熱器》（上冊）[M]．北京：中國石化出版社，（1992）［11］《化學(xué)工程手冊》（第二版，上卷）[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社, （1996）指導(dǎo)教師評語：課程設(shè)計報告成績： ，占總成績比例： 課程設(shè)計其它環(huán)節(jié)成績：環(huán)節(jié)名稱： ，成績： ，占總成績比例： 環(huán)節(jié)名稱： ，成績： ，占總成績比例： 環(huán)節(jié)名稱： ，成績： ，占總成績比例： 總成績： 指導(dǎo)教師簽字：年 月 日本次課程設(shè)計負(fù)責(zé)人意見：負(fù)責(zé)人簽字：25