化工原理课程设计任务书--换热器--苯--2014

化工原理课程设计---列管式换热器的设计列管式换热器是一种常用的换热器类型，其结构简单、传热效率高、维修方便等优点使其在工业生产中得到广泛应用。

该换热器由多个平行排列的管子组成，热流体和冷流体分别流过管内外，通过管壁传递热量，实现热量交换。

根据不同的流体流动方式，列管式换热器又可分为纵向流式和横向流式两种形式。

其中，横向流式换热器传热效率更高，但结构较为复杂，维修难度较大，因此在实际应用中需要根据具体情况进行选择。

浮头式换热器的特点是管板和壳体之间没有固定连接，只有一个浮头，管束和浮头相连。

浮头可以在壳体内自由移动，以适应管子和壳体的热膨胀。

这种结构适用于温差较大或壳程压力较高的情况。

但是，由于管束和浮头的连接是松散的，因此需要注意防止泄漏。

U型管式换热器：U型管式换热器的管子呈U形，两端分别焊接在管板上，形成一个U型管束。

壳体内的流体从一端进入，从另一端流出，管内的流体也是如此。

这种结构适用于流体腐蚀性较强的情况，因为管子可以很容易地更换。

多管程换热器：多管程换热器是将管束分成多个组，每组管子单独连接到管板上，形成多个管程。

这种结构可以提高传热效率，但也会增加流体阻力。

因此，需要根据具体情况来选择多管程的数量。

总之，列管式换热器是一种广泛应用于化工及酒精生产的换热器。

不同的结构适用于不同的工艺条件，需要根据具体情况来选择合适的换热器。

在使用过程中，需要注意保养和维护，及时清洗和更换损坏的部件，以保证换热器的正常运行。

换热器的一块管板与外壳用法兰连接，另一块管板不与外壳连接，这种结构称为浮头式换热器。

浮头式换热器的优点是管束可以拉出以便清洗，管束的膨胀不受壳体约束，因此在两种介质温差大的情况下，不会因管束与壳体的热膨胀量不同而产生温差应力。

但其缺点是结构复杂，造价高。

填料式换热器的管束一端可以自由膨胀，结构比浮头式简单，造价也较低。

但壳程内介质有外漏的可能，因此不应处理易挥发、易燃、易爆和有毒的介质。

化工原理课程设计模板-换热器1. 引言换热器是化工过程中常用的设备之一，其主要功能是在流体之间进行热量传递，以实现温度控制、能量回收等目的。

本文将介绍化工原理课程设计中换热器的设计过程和要点。

2. 设计目标在进行换热器设计之前，首先要确定设计的目标。

设计目标包括但不限于以下几点：•确定需要传热的流体的进口温度和出口温度；•确定传热后流体的温度变化范围；•确定换热器的热传导面积；•确定换热器的传热系数。

3. 设计步骤换热器的设计过程可以分为以下几个步骤：3.1 确定流体的性质参数在设计换热器之前，需要明确流体的性质参数，包括流体的密度、比热容以及传热系数等。

这些参数可以通过实验测定或者查阅相关文献获得。

3.2 计算流体的传热量根据热传导定律，可以计算流体的传热量。

传热量的计算公式如下：Q = m * c * ΔT其中，Q表示传热量，m表示流体的质量，c表示流体的比热容，ΔT表示流体的温度变化。

3.3 确定换热器的传热面积根据热传导定律，可以计算换热器的传热面积。

传热面积的计算公式如下：A = Q / (U * ΔTlm)其中，A表示传热面积，U表示换热器的传热系数，ΔTlm表示对数平均温差。

3.4 选择换热器的类型和结构根据设计要求和实际情况，选择合适的换热器类型和结构。

常见的换热器类型包括管壳式换热器、板式换热器等。

3.5 进行换热器的细节设计在确定了换热器的类型和结构之后，进行换热器的细节设计，包括管道的布置、流体的流动方式以及换热器的材料选择等。

3.6 进行换热器的性能评价完成换热器的设计之后，进行性能评价，验证设计结果是否满足设计目标。

性能评价主要包括换热器的传热效率、压降以及经济性等方面。

4. 实例分析下面通过一个实例来说明换热器的设计过程。

实例：管壳式换热器假设需要设计一个管壳式换热器，用于将流体A的温度从40℃降至20℃，同时将流体B的温度从70℃升至90℃。

根据设计要求，我们可以计算出流体A和流体B的传热量，然后根据对数平均温差计算出传热面积，从而确定换热器的尺寸。

一、设计任务书二、确定设计方案2.1 选择换热器的类型本设计中空气压缩机的后冷却器选用带有折流挡板的固定管板式换热器，这种换热器适用于下列情况：①温差不大；②温差较大但是壳程压力较小；③壳程不易结构或能化学清洗。

本次设计条件满足第②种情况。

另外，固定管板式换热器具有单位体积传热面积大，结构紧凑、坚固，传热效果好，而且能用多种材料制造，适用性较强，操作弹性大，结构简单，造价低廉，且适用于高温、高压的大型装置中。

采用折流挡板，可使作为冷却剂的水容易形成湍流，可以提高对流表面传热系数，提高传热效率。

本设计中的固定管板式换热器采用的材料为钢管(20R钢)。

2.2 流动方向及流速的确定本冷却器的管程走压缩后的热空气，壳程走冷却水。

热空气和冷却水逆向流动换热。

根据的原则有：（1）因为热空气的操作压力达到1.1Mpa，而冷却水的操作压力取0.3Mpa，如果热空气走管内可以避免壳体受压，可节省壳程金属消耗量；（2）对于刚性结构的换热器，若两流体的的温度差较大，对流传热系数较大者宜走管间，因壁面温度与对流表面传热系数大的流体温度相近，可以减少热应力，防止把管子压弯或把管子从管板处拉脱。

（3）热空气走管内，可以提高热空气流速增大其对流传热系数，因为管内截面积通常比管间小，而且管束易于采用多管程以增大流速。

查阅《化工原理（上）》P201表4－9 可得到，热空气的流速范围为5～30 m·s-1；冷却水的流速范围为0.2～1.5 m·s-1。

本设计中，假设热空气的流速为8 m·s-1，然后进行计算校核。

2.3 安装方式冷却器是小型冷却器，采用卧式较适宜。

三、设计条件及主要物性参数3.1设计条件由设计任务书可得设计条件如下表：体积流量进口温度出口温度操作压力设计压力注：要求设计的冷却器在规定压力下操作安全，必须使设计压力比最大操作压力略大，本设计的设计压力比最大操作压力大0.1MPa 。

3.2确定主要物性数据3.2.1定性温度的确定可取流体进出口温度的平均值。

换热器化工原理课程设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握换热器的基本原理、类型及计算方法，能够运用化工原理分析解决实际工程问题。

通过本课程的学习，学生应达到以下目标：1.知识目标：（1）理解换热器的基本概念及其在化工工艺中的应用；（2）掌握换热器的传热原理，包括对流传热、热传导和热辐射；（3）熟悉不同类型的换热器结构及其特点；（4）学会换热器面积计算、热负荷计算和效率评价。

2.技能目标：（1）能够运用换热器的基本原理分析实际工程问题；（2）熟练运用相关软件进行换热器设计和模拟；（3）具备换热器操作和维护的基本技能。

3.情感态度价值观目标：（1）培养学生的工程意识，提高解决实际问题的能力；（2）培养学生对化工行业的兴趣，树立正确的职业观；（3）培养学生团队协作、创新思维和持续学习的意识。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括换热器的基本原理、类型、计算方法和实际应用。

具体安排如下：1.换热器的基本原理：介绍换热器的工作原理，对流传热、热传导和热辐射的基本概念。

2.换热器的类型：讲解不同类型的换热器，如平板式换热器、壳管式换热器、空气冷却器等，及其特点和应用。

3.换热器计算方法：教授换热器面积计算、热负荷计算和效率评价的方法。

4.换热器实际应用：分析换热器在化工工艺中的应用案例，讲解换热器操作和维护的基本知识。

三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法，如讲授法、案例分析法、实验法等。

1.讲授法：通过讲解换热器的基本原理、类型和计算方法，使学生掌握相关理论知识。

2.案例分析法：分析实际工程中的换热器应用案例，提高学生解决实际问题的能力。

3.实验法：学生进行换热器实验，培养学生的动手能力和实验技能。

四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的换热器教材，为学生提供系统、科学的理论知识。

2.参考书：提供相关的化工原理、热力学等参考书籍，丰富学生的知识体系。

化⼯原理课程设计__换热器⼀、设计任务书⼆、确定设计⽅案2.1 选择换热器的类型本设计中空⽓压缩机的后冷却器选⽤带有折流挡板的固定管板式换热器，这种换热器适⽤于下列情况：①温差不⼤；②温差较⼤但是壳程压⼒较⼩；③壳程不易结构或能化学清洗。

本次设计条件满⾜第②种情况。

另外，固定管板式换热器具有单位体积传热⾯积⼤，结构紧凑、坚固，传热效果好，⽽且能⽤多种材料制造，适⽤性较强，操作弹性⼤，结构简单，造价低廉，且适⽤于⾼温、⾼压的⼤型装置中。

采⽤折流挡板，可使作为冷却剂的⽔容易形成湍流，可以提⾼对流表⾯传热系数，提⾼传热效率。

本设计中的固定管板式换热器采⽤的材料为钢管(20R 钢)。

2.2 流动⽅向及流速的确定本冷却器的管程⾛压缩后的热空⽓，壳程⾛冷却⽔。

热空⽓和冷却⽔逆向流动换热。

根据的原则有：（1）因为热空⽓的操作压⼒达到1.1Mpa ，⽽冷却⽔的操作压⼒取0.3Mpa ，如果热空⽓⾛管内可以避免壳体受压，可节省壳程⾦属消耗量；（2）对于刚性结构的换热器，若两流体的的温度差较⼤，对流传热系数较⼤者宜⾛管间，因壁⾯温度与对流表⾯传热系数⼤的流体温度相近，可以减少热应⼒，防⽌把管⼦压弯或把管⼦从管板处拉脱。

（3）热空⽓⾛管内，可以提⾼热空⽓流速增⼤其对流传热系数，因为管内截⾯积通常⽐管间⼩，⽽且管束易于采⽤多管程以增⼤流速。

查阅《化⼯原理（上）》P201表4－9 可得到，热空⽓的流速范围为5～30 m ·s -1；冷却⽔的流速范围为0.2～1.5 m ·s -1。

本设计中，假设热空⽓的流速为8 m ·s -1，然后进⾏计算校核。

2.3 安装⽅式冷却器是⼩型冷却器，采⽤卧式较适宜。

空⽓⽔⽔空⽓三、设计条件及主要物性参数3.1设计条件注：要求设计的冷却器在规定压⼒下操作安全，必须使设计压⼒⽐最⼤操作压⼒略⼤，本设计的设计压⼒⽐最⼤操作压⼒⼤0.1MPa 。

3.2确定主要物性数据3.2.1定性温度的确定可取流体进出⼝温度的平均值。

化工原理课程设计任务书一、设计题目设计一台换热器二、操作条件①油：入口温度130℃，出口温度70℃②冷却介质：循环水，入口温度30℃，出口温度40℃③允许压强降：管侧允许压力损失为5MPa，壳侧允许压力损失为10MPa④生产任务：油的流速为10000kg/h三、设备类型列管式换热器四、设计要求（1）合理地实现所规定的工艺条件；（2）结构安全可靠；（3）便于制造、安装、操作、和维修；（4）经济上合理。

化工原理课程设计说明书1.设计概述换热是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。

换热器是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备，是使热量由较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到流程规定的指标，以满足过程工艺条件的需要，同时也提高能源利用率的主要设备之一。

换热器是化工、石油、动力、食品及其它许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。

在化工装置中换热设备占设备数量的40%左右，占总投资的35%～46%。

在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用更加广泛。

换热器种类很多，但根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可分三大类即：间壁式、混合式和蓄热式。

在三类换热器中，间壁式换热器应用最多。

目前，在换热设备中，使用量最大的是管壳（列管）式换热器，尤其在高温、高压和大型换热设备中占有绝对优势。

一般来讲，管壳式换热器具有易于加工制造、成本低、可靠性高，且能适应高温高压的特点。

数据显示2010年中国换热器产业市场规模在500亿元左右，主要集中于石油、化工、冶金、电力、船舶、集中供暖、制冷空调、机械、食品、制药等领域。

其中，石油化工领域仍然是换热器产业最大的市场，其市场规模为150亿元;电力冶金领域换热器市场规模在80亿元左右;船舶工业换热器市场规模在40亿元以上;机械工业换热器市场规模约为40亿元;集中供暖行业换热器市场规模超过30亿元，食品工业也有近30亿元的市场。

-一、设计名称用水冷却煤油产品的多程列管式换热器设计二、设计条件使煤油从 140℃冷却到40℃,压力 1bar ,冷却剂为水，水压力为3bar，处理量为 10t/h,进口温度 20 ℃，出口温度 40 ℃三、设计任务1 合理的参数选择和构造设计2 传热计算和压降计算：设计计算和校核计算四、设计说明书容1 传热面积2 管程设计包括：总管数、程数、管程总体阻力校核3 壳体直径4 构造设计包括壁厚5 主要进出口管径确实定包括：冷热流体的进出口管6 流程图〔以图的形式，并给出各局部尺寸〕及构造尺寸汇总〔以表的形式〕7 评价之8 参考文献一、设计的目的通过对煤油产品冷却的列管式换热器设计，到达让学生了解该换热器的构造特点，并能根据工艺要求选择适当的类型，同时还能根据传热的根本原理，选择流程，确定换热器的根本尺寸，计算传热面积以及计算流体阻力。

总之，通过设计到达让学生自己动手发展设计的实践，获取从事工程技术工作的能力。

二、设计的指导思想1 构造设计应满足工艺要求2 构造简单合理，操作调节方便，运行安全可靠3 设计符合现行国家标准等4 安装、维修方便三、设计要求1 计算正确，分析认证充分，准确2 条理清晰，文字流畅，语言简炼，字迹工整3 图纸要求，图纸、尺寸标准，图框，图签字规4 独立完成四、设计课题工程背景在石油化工生产过程中，往往需要将各种石油产品〔如汽油、煤油、柴油等〕进展冷却，本设计以某厂冷却煤油产品为例，让学生熟悉列管式换热器的设计过程。

五、参考文献1 化工过程及设备设计，华南工学院， 19862 传热设备及工业炉，化学工程手册第 8 篇， 19873 化工设备设计手册编写组. 金属设备， 1975-4 尾英郎〔日〕等，徐忠权译，热交换设计物册， 19815 谭天恩等. 化工原理(上、下册)化学工业.六、设计思量题1 设计列管式换热器时，通常都应选用标准型号的换热器，为什么？2 为什么在化工厂使用列管式换热最广泛？3 在列管式换热器中，壳程有挡板和没有挡板时，其对流传热系数的计算方法有何不同？4 说明列管式换热器的选型计算步骤？5 在换热过程中，冷却剂的进出口温度是按什么原那末确定的？6 说明常用换热管的标准规格〔批管径和管长〕。

化工原理课程设计换热器设计集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）化工原理课程设计设计任务：换热器班级：13级化学工程与工艺（3）班姓名：魏苗苗学号：1320103090目录化工原理课程设计任务书 (2)设计概述 (3)试算并初选换热器规格 (6)1. 流体流动途径的确定 (6)2. 物性参数及其选型 (6)3. 计算热负荷及冷却水流量 (7)4. 计算两流体的平均温度差 (7)5. 初选换热器的规格 (7)工艺计算 (10)1. 核算总传热系数 (10)2. 核算压强降 (13)设计结果一览表 (16)经验公式 (16)设备及工艺流程图 (17)设计评述 (17)参考文献······························ (18)化工原理课程设计任务书一、设计题目：设计一台换热器二、操作条件：1、苯：入口温度80℃，出口温度40℃。

2、冷却介质：循环水，入口温度32.5℃。

3、允许压强降：不大于50kPa。

4、每年按300天计，每天24小时连续运行。

三、设备型式：管壳式换热器四、处理能力：109000吨/年苯五、设计要求：1、选定管壳式换热器的种类和工艺流程。

2、管壳式换热器的工艺计算和主要的工艺尺寸的设计。

3、设计结果概要或设计结果一览表。

4、设备简图。

（要求按比例画出主要结构及尺寸）5、对本设计的评述及有关问题的讨论。

六、附表：1.设计概述1.1热量传递的概念与意义热量传递是指由于温度差引起的能量转移，简称传热。

由热力学第二定律可知，在自然界中凡是有温差存在时，热就必然从高温处传递到低温处，因此传热是自然界和工程技术领域中极普遍的一种传递现象。

广西工业职业技术学院《化工单元操作技术》课程设计说明书题目：原油预热器的设计系部：石油与化学工程系班级：化工1231学号：姓名：指导教师：樊丁珲时间：2013年6月目录§一.任务书 (2)1.1.题目1.2.任务及操作条件1.3.列管式换热器的选择与核算§二.概述 (3)2.1.换热器概述2.2.固定管板式换热器2.3.设计背景及设计要求§三.热量设计 (5)3.1.初选换热器的类型3.2.管程安排（流动空间的选择）及流速确定3.3.确定物性数据3.4.计算总传热系数3.5.计算传热面积§四. 机械结构设计 (9)4.1.管径和管内流速4.2.管程数和传热管数4.3.平均传热温差校正及壳程数4.4.壳程内径及换热管选型汇总4.4.折流板4.6.接管4.7.壁厚的确定、封头4.8.管板4.9.换热管4.10.分程隔板4.11拉杆4.12.换热管与管板的连接4.13.防冲板或导流筒的选择、鞍式支座的示意图(BI型)4.14.膨胀节的设定讨论§五.换热器核算 (21)5.1.热量核算5.2.压力降核算§六. 设计结果表汇 (28)§七参考文献 (29)§附：化工原理课程设计之心得体会 (30)§一.课程设计任务书1.1.题目煤油冷却器的设计1.2.任务及操作条件1.2.1处理能力：40t/h 煤油1.2.2.设备形式：列管式换热器1.2.3.操作条件(1).煤油：入口温度160℃，出口温度60℃(2).冷却介质：循环水，入口温度17℃，出口温度30℃(3).允许压强降：管程不大于0.1MPa,壳程不大于40KPa(4).煤油定性温度下的物性数据ρ=825kg/m3，黏度7.15×10-4Pa.s，比热容2.2kJ/(kg.℃)，导热系数0.14W/(m.℃)1.3.列管式换热器的选择与核算1.3.1.传热计算1.3.2.管、壳程流体阻力计算1.3.3.管壳式换热器零部件结构§二.概述2.1.换热器概述换热器是化工、炼油工业中普遍应用的典型的工艺设备。

新疆工程学院化工原理课程设计说明书题目名称：系部：专业班级：学生姓名：指导教师：完成日期：格式及要求1、摘要1)摘要正文(小四，宋体)摘要内容200～300字为易，要包括目的、方法、结果和结论。

2）关键词 XXXX；XXXX；XXXX (3个主题词)(小四，黑体)2、目录格式目录(三号，黑体，居中)1 XXXXX（小四，黑体） (1)1.l XXXXX(小四，宋体) (2)1.1.1 XXXXX(同上) (3)3、说明书正文格式：1. XXXXX (三号，黑体)1．1 XXXXX(四号，黑体)1.1.1 XXXXX(小四，黑体)正文：XXXXX(小四，宋体)（页码居中）4、参考文献格式：列出的参考文献限于作者直接阅读过的、最主要的且一般要求发表在正式出版物上的文献。

参考文献的著录，按文稿中引用顺序排列。

参考文献内容(五号，宋体)示例如下：期刊——[序号]作者1，作者2…，作者n．题(篇)名，刊名(版本)，出版年，卷次(期次)。

图书——[序号]作者1，作者2…，作者n．．书名，版本，出版地，出版者，出版年。

5、.纸型、页码及版心要求：纸型： A4，双面打印页码：居中，小五版心距离：高：240mm(含页眉及页码)，宽：160mm相当于A4纸每页40行，每行38个字。

6、量和单位的使用：必须符合国家标准规定，不得使用已废弃的单位。

量和单位不用中文名称，而用法定符号表示。

摘要列管式换热器又称管壳式换热器，是目前应用了广泛的一种换热设备，它结构紧凑简单，制造的材料范围广，处理能力大，适用性强，操作弹性大等诸多优点使它在换热器中占有主导地位。

对此我们对换热器的工艺设计进行介绍。

列管式换热器的设计资料较完善，已有系列化标准。

目前我国列管式换热器的设计、制造、检验、验收按“钢制管壳式(即列管式)换热器”(GB151)标准执行。

列管式换热器的设计和分析包括热力设计、流动设计、结构设计以及强度校核。

其中以热力设计最为重要。

化工原理课程设计换热器
本文设计一个换热器，实现化工过程中的能量传递。

换热器是一种常见的设备，用于将热量从一个介质传递到另一个介质。

首先，我们确定了换热器的工作原理和基本要求。

换热器采用了壳程和管程的设计，分别由外壳和管束组成。

热量通过管道中的热媒体流经管程，然后从外壳中的流体中吸收或释放热量。

接下来，我们选择了适用于该化工过程的换热介质。

在这个设计中，我们选择了水作为热媒体，因为水具有良好的热传导性能和可用性。

基于化工过程的热量需求，我们确定了换热器的热负荷。

热负荷是指单位时间内所需传递的热量。

我们计算了化工过程中的热负荷，并据此确定了设计换热器所需的换热面积。

为了提高换热效率，我们设计了合理的流体流动方式。

流体在外壳和管道中的流动方式可以影响换热器的传热性能。

我们通过合理设计管程和外壳的结构，以及选择合适的流道形式，来确保流体在换热器中的流动均匀且高效。

此外，我们还考虑了换热器的传热方式。

换热器可以通过对流、传导和辐射等方式进行传热。

根据化工过程的要求，我们选择了对流传热作为主要的传热方式。

最后，我们综合考虑了换热器的选材、工艺要求和安全性能。

我们选择了具有良好耐腐蚀性和导热性能的材料，并按照化工
过程的要求进行工艺设计。

在设计过程中，我们还充分考虑了换热器的安全性能，包括压力、温度和材料的选择等因素。

综上所述，本文设计了一个换热器，包括工作原理、基本要求、换热介质、热负荷、流体流动方式、传热方式、材料选材和安全性能等内容。

该设计旨在满足化工过程中的能量传递需求，并提高传热效率和安全性能。

化工原理课程设计任务书(总14页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--化工原理课程设计任务书一、设计题目：年产万吨苯冷却器的工艺设计二、设计条件1.生产能力（2、、3、、4、、5、、6）4吨每年粗苯102.设备型式：列管换热器3.操作压力：常压4.苯的进出口温度：进口 80℃,出口35℃5.换热器热损失为热流体热负荷的%6.每年按330天计，每天24小时连续生产7.建厂地址：兰州地区8.要求管程和壳程的阻力都不大于104Pa,9.非标准系列列管式换热器的设计三、设计步骤及要求1.确定设计方案（1）选择列管换热器的类型（2）选择冷却剂的类型和进出口温度（3）查阅介质的物性数据（4）选择冷热流体流动的空间及流速（5）选择列管换热器换热管的规格（6）换热管排列方式（7）换热管和管板的连接方式（8）选择列管换热器折流挡板的形式（9）材质的选择2.初步估算换热器的传热面积A3.结构尺寸的计算（1）确定管程数和换热管根数及管长（2）平均温差的校核（3）确定壳程数（4）确定折流挡板，隔板规格和数量（5）确定壳体和各管口的内径并圆整5. 校核（1）核算换热器的传热面积，要求设计裕度不小于10%,不大于20%.（2）核算管程和壳程的流体阻力损失（3）管长和管径之比为6～10如果不符合上述要求重新进行以上计算.6. 附属结构如封头、管箱、分程隔板、缓冲板、拉杆和定距管、人孔或手孔、法兰、补强圈等的选型7. 将计算结果列表（见下表）四、设计成果1. 设计说明书（A4纸）（1）内容包括封面、任务书、目录、正文、参考文献、附录（2）格式必须严格按照兰州交通大学毕业设计的格式打印。

2. 换热器工艺条件图（2号图纸）（手绘）五、时间安排（1）第十九周～第二十二周（2）第二十二周的星期五（7月20日）下午两点本人亲自到指定地点交设计成果，最迟不得晚于星期五的十八点钟.六、设计考核（1）设计是否独立完成；（2）设计说明书的编写是否规范（3）工艺计算与图纸正确与否以及是否符合规范（4）答辩七、参考资料1、《化工原理课程设计》贾绍义柴诚敬天津科学技术出版社2、《换热器设计手册》化学工业出版社3、化工原理夏清天津科学技术出版社换热器主要工艺结构尺寸和计算结果一览表化工原理课程设计任务书一、设计题目：年产万吨乙醇--水精馏塔塔顶全凝器的工艺设计二、设计条件1.生产能力：（1、、2、、3、、4、、）4吨每年乙醇102.设备型式：立式列管换热器3.操作压力：常压4.乙醇的冷凝温度为75℃，冷凝液与饱和温度下离开冷凝器，乙醇的浓度为85%（mol%）5.换热器热损失为热流体热负荷的%6.每年按330天计，每天24小时连续生产7.建厂地址：兰州地区8.要求管程和壳程的阻力都不大于104Pa,9.标准系列列管式换热器的选型三、设计步骤及要求1. 确定设计方案（1）选择列管换热器的类型（2）选择冷却剂的类型和进出口温度（3）查阅介质的物性数据（4）选择冷热流体流动的空间及流速2. 初步估算换热器的传热面积A3. 初选换热器的规格4. 校核（1）核算换热器的传热面积，要求设计裕度不小于10%,不大于20%.（2）核算管程和壳程的流体阻力损失。

摘要换热器的应用贯彻化工生产过程的始终，换热器换热效果的好坏直接影响化工生产的质量和生产效益。

所以换热器是非常重要的化工生产设备,在化工领域中，它扮演着主力军的身份，它是实现化工生产过程中热量交换和传递不可缺少的设备，在化工设备中占大约50%以上的比重。

既然换热器在化工生产中扮演如此重要的角色，那么如何设计出换热效果好，设备健全合理，三废排放量更低，能源利用率更高，经济效益高的换热器是我们从事化工行业工作人员刻不容缓的职责。

为了完成年产 2.8万吨酒精的生产任务，设计换热器的总体思路：在正常的生产过程中，利用塔底的釜残液作为加热介质在塔底冷却器中进行第一次预热，然后用少量的水蒸汽便可在预热器中使原料液达到预期的温度进入精馏塔中。

塔顶酒精蒸汽经过全凝器，利用循环冷却水作为冷却介质使酒精蒸汽转为液体。

最后，在塔顶冷却器中再次用冷却水使其降到25。

C输送到储装罐中。

关键词：冷却器；再沸器；全凝器；对流传热系数；压降；列管式换热器；离心泵。

目录第一章换热器的设计..............................................1.1概述 .............................................................1.1.1流程方案的确定..............................................1.1.2 加热介质、冷却介质的选择 ...................................1.1.3 换热器类型的选择 ...........................................1.1.4 流体流动空间的选择 .........................................1.1.5 流体流速的确定 .............................................1.1.6换热器材质的选择............................................1.1.7换热器壁厚的确定............................................1.2.固定管板式换热器的结构...........................................1.2.1管程结构....................................................1.2.2壳程结构....................................................1.3 列管换热器的设计计算.............................................1.3.1 换热器的设计步骤 ...........................................1.3.2 计算所涉及的主要公式 ....................................... 第二章设计的工艺计算 ............................................2.1 全塔物料恒算.....................................................2.2 原料预热器的设计和计算...........................................2.2.1 确定设计方案 ...............................................2.2.2 根据定性温度确定物性参数 ...................................2.2.3换热器的选择................................................2.3塔顶全凝器的设计和计算 ...........................................2.3.1确定设计方案................................................2.3.2 根据定性温度确定物性参数 ...................................2.2.3 换热器的选择 ...............................................2.4 塔顶冷却器的设计.................................................2.4.1 确定设计方案 ...............................................2.4.2 根据定性温度确定物性参数 ...................................2.4.3 换热器的选择 ...............................................2.5 塔底冷却器的设计.................................................2.5.1 确定设计方案 ...............................................2.5.2 根据定性温度确定物性参数 ...................................2.5.3 换热器的选择 ...............................................2.6 再沸器的设计.....................................................2.6.1 确定设计方案 ...............................................2.6.2 根据定性温度确定物性参数 ...................................2.6.3再沸器的工艺计算............................................ 第三章附录 .....................................................................................................................................符号说明............................................................. 第四章设计感想..................................................................................................................... 参考文献............................................................第一章换热器的设计1.1概述工业生产过程，两种物料之间的热交换一般是通过热交换器完成的，所以换热器的设计就显的尤为重要。

太原工业学院化工原理课程设计苯加热器设计系：班级：姓名：学号：完成时间：年月日课程设计任务书设计一个换热器，将纯苯液体从55℃加热到80℃。

纯苯的流量为1.4×104 kg/h。

加热介质采用的是具有200 kPa的水蒸气。

要求纯苯液体在换热器中的压降不大于30kPa，试设计或选择合适的管壳式换热器，完成该任务。

设计要求（1）换热器工艺设计计算（2）换热器工艺流程图（3）换热器设备结构图（4）设计说明目录一、方案简介 (4)二、方案设计 (5)1、确定设计方案 (5)2、确定物性数据 (5)3、计算总传热系数 (5)4、工艺结构尺寸 (6)5、换热器核算 (7)三、设计结果一览表 (10)四、设计总结 (12)五、参考文献 (13)附图··········································································1、概述换热器是化工、石油、食品及其他许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位，由于生产规模、物料的性质、传热的要求等各不相同，估换热器的类型也是多种多样。

目录摘要 (I)Abstract (II)第一章换热器概述 (1)1.1概述 (1)1.2固定管板式换热器的优缺点 (3)1.2.1优点 (3)1.2.2 缺点 (3)1.3固定管板式换热器的构成及结构特点 (4)1.4固定管板式换热器的结构原理 (4)第二章设计方案的确定及设计计算 (4)2.1确定设计方案 (5)2.1.1选择换热器的类型 (5)2.1.2流动空间及流速的确定 (5)2.2确定物性数据 (6)2.3计算总传热系数 (7)2.3.1热流量 (7)2.3.2平均传热温差 (7)2.3.3冷却水用量 (8)2.3.4总传热系数K (8)2.4计算传热面积 (9)2.5工艺结构尺寸 (10)2.5.1管径结构尺寸表 (10)2.5.2管程数和传热管数 (10)2.5.3平均传热温差校正系数及壳程数 (11)2.5.4传热管排列和方程方法 (13)2.5.5 壳体内径 (15)2.6换热器核算 (16)2.6.1第一次核算 (16)2.6.2第二次核算 (19)2.6.3第三次核算 (24)2.7接管 (29)2.8壳体封头 (30)第三章换热器内流体的流动阻力 (31)3.1管程流动阻力 (32)3.2壳程阻力 (32)换热器主要结构尺寸和计算结果汇总 (34)附表及符号说明 (35)设计小结 (37)致谢 (38)参考文献 (39)摘 要在化工、石化、石油炼制等工业生产中，换热器被广泛使用。

在一般化工厂建设中，换热器约占总投资的11%。

在炼油厂的常、减压蒸馏装置中，换热器约占总投资的20%。

若按工艺设备重量统计，换热器在石油、化工装置中约占40%。

因此，设计和选择得到使用、高效的换热器对降低设备的造价和操作费用具有十分重要的作用。

换热器的类型很多，特点混合式、蓄热式和间壁式。

其中间壁式换热器应用最广泛。

本次设计用循环水对甲苯进行的冷凝，采用列管式换热器中的固定管板式换热器。

换热器为单壳程双管程，由于循环冷却水较易结垢，若其流速太低，将会加快污垢增长速度，使换热器的流量下降，所以应使循环水走管程，其流速为s m v /2.12=,甲苯走壳程.其流速为s m v /8.01=。

化工原理课程设计换热器[《化工原理课程设计》报告换热器的设计]《化工原理课程设计》报告换热器的设计目录概述1.1.换热器设计任务书-4-1.2换热器的结构形式-7-2.蛇管式换热器-7-3.套管式换热器-7-1.3换热器材质的选择-8-1.4管板式换热器的优点-9-1.5列管式换热器的结构-10-1.6管板式换热器的类型及工作原理-11-1.7确定设计方案-12-2.1设计参数-12-2.2计算总传热系数-13-2.3工艺结构尺寸-14-2.4换热器核算-15-2.4.1.热流量核算-16-2.4.2.壁温计算-18-2.4.3．换热器内流体的流动阻力-19-概述在不同温度的流体间传递热能的装置称为热交换器，简称为换热器。

在换热器中至少要有两种温度不同的流体，一种流体温度较高，放出热量；另一种流体则温度较低，吸收热量。

35％～40％。

随着我国工业的不断发展，对能源利用、开发和节约的要求不断提高，因而对换热器的要求也日益加强。

换热器的设计、制造、结构改进及传热机理的研究十分活跃，一些新型高效换热器相继问世。

随着换热器在工业生产中的地位和作用不同，换热器的类型也多种多样，不同类型的换热器各有优缺点，性能各异。

在换热器设计中，首先应根据工艺要求选择适用的类型，然后计算换热所需传热面积，并确定换热器的结构尺寸。

换热器按用途不同可分为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器、再沸器、深冷器、过热器等。

换热器按传热方式的不同可分为：混合式、蓄热式和间壁式。

其中间壁式换热器应用最广泛，按照传热面的形状和结构特点又可分为管壳式换热器、板面式换热器和扩展表面式换热器（板翅式、管翅式等），如表2-1所示。

表2-1传热器的结构分类类型特点间壁式管壳式列管式固定管板式刚性结构用于管壳温差较小的情况（一般≤50℃），管间不能清洗带膨胀节有一定的温度补偿能力，壳程只能承受低压力浮头式管内外均能承受高压，可用于高温高压场合U型管式管内外均能承受高压，管内清洗及检修困难填料函式外填料函管间容易泄漏，不宜处理易挥发、易爆炸及压力较高的介质内填料函密封性能差，只能用于压差较小的场合釜式壳体上部有个蒸发空间用于再沸、蒸煮双套管式结构比较复杂，主要用于高温高压场合和固定床反应器中套管式能逆流操作，用于传热面较小的冷却器、冷凝器或预热器螺旋管式沉浸式用于管内流体的冷却、冷凝或管外流体的加热喷淋式只用于管内流体的冷却或冷凝板面式板式拆洗方便，传热面能调整，主要用于粘性较大的液体间换热螺旋板式可进行严格的逆流操作，有自洁的作用，可用作回收低温热能平板式结构紧凑，拆洗方便，通道较小、易堵，要求流体干净板壳式板束类似于管束，可抽出清洗检修，压力不能太高混合式适用于允许换热流体之间直接接触蓄热式换热过程分阶段交替进行，适用于从高温炉气中回收热能的场合完善的换热器在设计或选型时应满足以下各项基本要求。

化工原理课程设计换热器化工工程专业是一门应用学科，其中涉及到很多实际工程应用，而其中最为重要的一项便是换热技术。

在化工原理课程中，学生需要学习换热的原理，同时也需要进行相应的课程设计，以加深对该项工艺的理解。

本文将具体介绍化工原理课程设计中的换热器部分。

一、换热器的定义与应用换热器是指将工作介质中的热量从一种流体（或气体）传到另一种流体（或气体）的装置。

具体来说，它是用于加热或冷却化学、石油、食品、冶金、电力、纺织等行业在生产过程中所使用的流体的设备，是化工生产过程中最为常用的一种装置。

换热器可分为管式换热器、板式换热器、壳式换热器等。

其中，壳式换热器是最常用的一种，也是本文课程设计的重点。

二、化工原理换热器课程设计1. 设计目标作为化工原理课程中的一个重要部分，换热器的课程设计旨在让学生了解换热器的原理和设计方法，培养学生的动手能力和实践能力，为学生未来从事化工工作提供实践基础。

2. 设计内容换热器的课程设计通常包括以下内容：（1）了解壳式换热器的结构和分类，并对不同的壳式换热器进行比较和分析。

（2）了解换热器的传热原理和传热方式，以及热传导、对流传热和辐射传热等基本原理。

（3）了解不同流体的传热性质，如热导率、热容、热透过系数等，并掌握其应用方法。

（4）掌握壳式换热器的设计方法，包括换热面积的计算、流速的估算、流体性质的确定等。

（5）通过计算确定换热器的设计参数，如壳程和管程的流体流量、进出口温度、换热系数等，并绘制换热器的流程图和工艺图。

3. 设计过程换热器的课程设计通常分为理论计算和实践操作两个部分。

理论计算部分包括上述内容中的步骤（1）至（4），而实践操作部分则需要学生使用化工实验室中的相应设备进行实验操作。

在实践部分中，学生需要完成以下操作：（1）拆卸换热器，进行清洗和维修，对设备的状态进行检查和评估。

（2）确定流量计和温度计的安装点，并将它们安装在换热器的管路中，以便后续的流量和温度测量。

太原工业学院化工原理课程设计苯加热器设计系：班级：姓名：学号：完成时间：年月日课程设计任务书设计一个换热器，将纯苯液体从55℃加热到80℃。

纯苯的流量为1.4×104kg/h。

加热介质采用的是具有200kPa的水蒸气。

要求纯苯液体在换热器中的压降不大于30kPa，试设计或选择合适的管壳式换热器，完成该任务。

设计要求（1）换热器工艺设计计算（2）换热器工艺流程图（3）换热器设备结构图（4）设计说明目录一、方案简介 (4)二、方案设计 (5)1、确定设计方案 (5)2、确定物性数据 (5)3、计算总传热系数 (5)4、工艺结构尺寸 (6)5、换热器核算 (7)三、设计结果一览表 (10)四、设计总结 (12)五、参考文献 (13)附图··········································································1、概述换热器是化工、石油、食品及其他许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位，由于生产规模、物料的性质、传热的要求等各不相同，估换热器的类型也是多种多样。

化工原理课程设计设计任务:换热器班级：13级化学工程与工艺（3)班姓名:魏苗苗学号：1320103090目录化工原理课程设计任务书 (2)设计概述 (3)试算并初选换热器规格 (6)1。

流体流动途径的确定 (6)2. 物性参数及其选型 (6)3。

计算热负荷及冷却水流量 (7)4. 计算两流体的平均温度差 (7)5。

初选换热器的规格 (7)工艺计算 (10)1. 核算总传热系数 (10)2. 核算压强降 (13)设计结果一览表 (16)经验公式 (16)设备及工艺流程图 (17)设计评述 (17)参考文献 (18)化工原理课程设计任务书一、设计题目：设计一台换热器二、操作条件： 1、苯：入口温度80℃，出口温度40℃。

2、冷却介质：循环水,入口温度32。

5℃。

3、允许压强降：不大于50kPa 。

4、每年按300天计,每天24小时连续运行。

三、设备型式: 管壳式换热器四、处理能力： 109000吨/年苯五、设计要求:1、选定管壳式换热器的种类和工艺流程。

2、管壳式换热器的工艺计算和主要的工艺尺寸的设计.3、设计结果概要或设计结果一览表.4、设备简图。

（要求按比例画出主要结构及尺寸)5、对本设计的评述及有关问题的讨论。

六、附表：1。

设计概述 1。

1热量传递 出口温度 40。

5℃壳体内部空间利用率 70%选定管程流速u （m/s ） 1壳程流体进出口接管流体流速u1（m/s ） 1的概念与意义1。

1。

1热量传递的概念热量传递是指由于温度差引起的能量转移,简称传热.由热力学第二定律可知，在自然界中凡是有温差存在时，热就必然从高温处传递到低温处,因此传热是自然界和工程技术领域中极普遍的一种传递现象。

1.1.2化学工业与热传递的关系化学工业与传热的关系密切.这是因为化工生产中的很多过程和单元操作，多需要进行加热和冷却，例如：化学反应通常要在一定的温度进行，为了达到并保持一定温度，就需要向反应器输入或输出热量;又如在蒸发、蒸馏、干燥等单元操作中，都要向这些设备输入或输出热量。