设计题目：换热器的设计
学院 化学化工学院
班级 化工**
姓名 张子健
学号 *********
指导教师：***
日期：2010.9.12
感应式小便器
列管式换热器设计任务书
一 设计题目：煤油冷却器的设计(3组：21- )
二 设计任务及操作条件
1．sky angel vol.96处理能力：18万吨/年煤油
2．设备形式：列管式换热器
3．操作条件
（1）煤油：入口温度110℃，出口温度35℃荧光纤维
（2）冷却介质：自来水，入口温度25℃，出口温度40℃
（3）允许压强降：不大于100kPa
（4）煤油定性温度下的物性数据：密度825kg/m3，黏度7.15×10-4Pa.s，比热容2.22kJ/(kg.℃)，导热系数0.14W/(m.℃)
（5）每年按330天计，每天24小时连续运行
三 选择适宜的列管式换热器并进行核算
3.1 传热计算
3.3管板厚度计算
3.4 U形膨胀节计算
3.5 管束振动
1.概述 4
2.设计标准 6
3.方案设计和拟订 6
4.设计计算 9
4.1确定设计方案 9
4.1.1 选择换热器的类型 9
4.1.2 流动空间及流速的测定 9
4.2确定物性数据 9
4.3计算总传热系数 10
4.3.1 热流量 10
4.3.3 冷却水用量 11
4.3.4 总传热系数 K 11
4.4计算传热面积 12
4.5工艺结构尺寸 12
4.5.1 管径和管内流速 12
4.5.2 管程数和传热管数 12
4.5.3平均传热温差校正及壳程数 13
4.5.4 传热管排列和分程方法 13
4.5.5 壳体内径 13
4.5.6 折流板 14
4.5.7 接管 14
4.6换热器核算 15
4.6.1 热量核算 15
4.6.1.1 壳程对流传热系数 15
4.6.1.2 管程对流传热系数 15
4.6.1.3 传热系数 K 16鸡眼镜
4.6.1.4 传热面积 S 16
4.6.2 换热器内流体的流动阻力 17
4.6.2.1 管程流动阻力 17
4.6.2.2 壳程阻力 17
4.6.2.3 换热器主要结构尺寸和计算结果 19
5.设计小结 20
6.参考文献 22
7.附图表 23
8.符号说明 25
1.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。
在化工、石油、动力、制冷手动甘蔗榨汁机、食品等行业中广泛使用各种换热器,它们也是这些行业的通用设备,并占有十分重要的地位。
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，不同类型的换热器也各有优缺点，性能各异。列管式换热器是最典型的管壳式换热器，它在工业上的应用有着悠久的历史，而且至今仍在所有换热器中占据主导地位。
列管式换热器有以下几种：
1、固定管板式
固定管板式换热器的两端管板和壳体制成一体，当两流体的温度差较大时，在外壳的适当位置上焊上一个补偿圈，（或膨胀节）。当壳体和管束热膨胀不同时，补偿圈发生缓慢的弹性变形来补偿因温差应力引起的热膨胀。
特点：结构简单，造价低廉，壳程清洗和检修困难，壳程必须是洁净不易结垢的物料。
2、U形管式
U形管式换热器每根管子均弯成U形，流体进、出口分别安装在同一端的两侧，封头内用隔板分成两室，每根管子可自由伸缩，来解决热补偿问题。
特点：结构简单，质量轻，适用于高温和高压的场合。管程清洗困难，管程流体必须是洁净和不易结垢的物料。
3、浮头式
换热器两端的管板，一端不与壳体相连，该端称浮头。管子受热时，管束连同浮头可以沿轴向自由伸缩，完全消除了温差应力。
气动滑板特点：结构复杂、造价高，便于清洗和检修，完全消除温差应力，应用普遍。
2.设计标准
（1）JB1145-73《列管式固定管板热交换器》
（2）JB1146-73《立式热虹吸式重沸器》
（3）中华人民共和国国家标准.GB151-89《钢制管壳式换热器》.国家技术监督局发布，1989
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