1. 设计题目： 列管式换热器的设计
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设计目的： 通过对列管式换热器的设计，达到让学生了解该换热器的结构特点，并能根据工艺要求选择适当的类型，同时还能根据传热的基本原理，选择流程，确定换热器的基本尺寸，计算传热面积以及计算流体阻力。 2. 设计任务： 某炼油厂用柴油将原油预热。柴油和原油的有关参数如下表, 两侧的污垢热阻均可取1.72×10-4m2·K/W，换热器热损失忽略不计，管程的绝对粗糙度ε=0.1mm，要求两侧的阻力损失均不超过0.4×105Pa。试设计一台适当的列管式换热器。(y:学号后2位数字)
物料 | 比 热 kJ/(kg·℃) | 密 度 kg/m3 | 导热系数 W/(m·℃) | 粘度 Pa·s | 工作 压力 |
柴油 | 2.48 | 715 | 0.133 | 0.64×10-3 | 常压 |
原油 | 2.20 | 815 | 0.128 | 3.0×10-3 | 常压 |
| | | | | |
（1） 挤出机螺杆生产能力和载热体用量：
原油 42000 +200*1*8=43600 kg/h
柴油 35000 +150*1*8=36200 kg/h
（2） 设备形式 列管式换热器
（3） 操作条件
原油：入口温度=70℃，出口温度=110℃
柴油：入口温度=175usb token℃，出口温度T2
3. 设计内容：
(1) 设计方案的确定及流程说明
(2) 换热面积的估算
(3) 管子尺寸及数目计算
(4) 管子在管板上的排列
(5) 壳体内径的确定
(7) 换热器校核（包括换热面积、压力降等）
(8) 设计结果概要或设计一览表
(9) 对本设计的评述或有关问题的分析讨论
（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则确定的？
（6）说明常用换热管的标准规格（批管径和管长）。
（7）列管式换热器中，两流体的流动方向是如何确定的？比较其优缺点？
(10)参考文献
图纸要求：用210*297图纸绘制换热器一张：一主视图，一剖面图，
成绩依据：
设计说明书 （参考工作态度）
第一章 文献综述 1
第一节 概述 1
一、 换热器的概念
二、 换热器的分类
三、 列管式换热器的标准简介
四、 列管式换热器选型的工艺计算步骤
五、换热器设备应满足的基本要求
第二节 列管式换热器结构及基本参数 3
一、 管束及壳程分程
二、 传热管
三、 管的排列及管心距
四、 折流板和支撑板
五、 旁路挡板和防冲挡板
六、 其他主要附件
七、 列管式换热器结构基本参数
第三节 设计计算的参数选择 8
一、 冷却剂和加热剂的选择
二、 冷热流体通道的选择
三、 流速的选择
四、 流向的选择
第二章 列管式换热器的设计计算 11
第一节 换热面积的估算 11
一、计算热负荷
二、 估算传热面积
第二节 换热器及主要附件的试选 12
一、试选管型号
二、换热器结构一些基本参数的选择
第三节 换热器校核 13
一、核算总传热系数
二、核算压强降
第四节 设计结果一览表 16
第三章 设计总结、感想及有关问题分析讨论 17
参考文献 19
第一章 文献综述
第一节 概述
一、 换热器的概念
化工原理课程设计属于化工设计的范畴。它是指将一个系统全部用工程制图的方法，描绘成图纸、表格及必要的文字说明，也就是把工艺流程、技术装备转化为语言的过程。化工设计过程具有政策性强、技术性强、经济性强、综合性强的特点。
在工程中，将某种流体的热量以一定的传热方式传递给他种流体的设备，称为换热器。在这种设备内，至少有两种温度不同的流体参与传热。一种流体温度较高，放出热量；另一种流体温度较低，吸收热量。这里所讲的热换热器是以传热为其主要过程（或目的）的设备。
丝绵机在化工、石化、石油炼制等工业生产中，换热器被广泛使用。在一般化工厂的建设中，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40%。随着化工、石化、炼油工业的迅速发展，各种新型换热器不断出现，一些传统的换热器的结
构也在不断改进、更新。今后换热器的发展趋势将是不断增加紧凑性、互换性，不断降低材料消耗，提高传热效率和各种比特性，提高操作和维护的便捷性。
二、 换热器的分类
肛门充气换热器的类型很多．特点各异，分类方法也不尽相同。若按其用途分，有加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等。若按其结构类型分，有列管式、板式、螺旋板式、板翅式、板壳式利翅片管式等。若按传热原理和热交换方式分，有直接混合式、蓄热式和间壁式三类，列管式换热器是间壁式换热器的主要类型，也是应用最普遍的一种换热设备。
三、 列管式换热器的标准简介
列管式换热器是间壁式换热器的主要类型，也是应用最普遍的一种换热设备，它以其对温度、压力、介质的适应性，耐用性及经济性，在换热设备中始终占有约70%的主导地位。因此列管式换热器的标准化工作为世界各工业发达国家所重视，也为ISO国际标准化组织的所重视。
列管式换热器主要由壳体、换热管束、管板(又称花板)、封头(又称端盖)等部件组成。换热
器在圆筒形的筒体内装有换热管束，管束安装固定在壳体内两端的管板上。封头用螺钉与壳体两端的法兰连接，如需检修或清洗，可将封头盖拆除。冷、热流体在列管式换热器内进行换热时，一种流体在管束与壳体的环隙内流动，其行程称为壳程；另一种流体在换热管内流动，其行程称为管程。
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