化工原理设计说明书

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化工原理设计说明书-.绪论 - 4 -
1换热器的分类 - 4 -
2间壁式换热器的分类 - 4 -
3列管式换热器选用计算中有关问题 - 4 -
（1）流体流经管程或壳程的选择原则 - 4 -
（2）流体流速的选择 - 5 -
（3）换热管规格和排列方式 - 5 -
（4）折流挡板 - 5 -
4浮头式换热器的结构和优缺点 - 5 -
5强化传热技术 - 6 -
（1）传热面形状的改变 - 6 -
（2）提高总传热系数 K - 7 -
二.确定设计方案 - 11 -
1选择换热器的类型 - 11 -
2管程安排 - 11 -
三.确定物性数据 - 11 -
四.估算传热面积 - 12 -
1热流量 - 12 -
2平均传热温差 - 12 -
3传热面积 - 12 -
4冷却水用量 - 13 -
五.工艺结构尺寸 - 13 -
1管径和管内流速 - 13 -
2管程数和传热管数 - 13 -
3传热温差校平均正及壳程数 - 13 -
4传热管排列和分程方法 - 14 -
5壳体内径 - 15 -
6折流挡板 - 16 -
7其他附件 - 17 -
8接管 - 17 -
六.换热器核算 - 18 -
1热流量核算 - 18 -
（1）壳程表面传热系数 - 18 -
（2）管内表面传热系数 - 18 -
（3）污垢热阻和管壁热阻 - 19 -
（4）传热系数有 - 20 -
（5）传热面积裕度 - 20 -
2壁温计算 - 21 -
3换热器内流体的流动阻力 - 22 -
（1）管程流体阻力 - 22 -
（2）壳程阻力 - 23 -
（3）换热器主要结构尺寸和计算结果 - 23 -
七.参考文献： - 25 -
-.绪论
生产中换热器用量大，类型多。通常在了解各种换热器的结构、特点与用途的基础上，根据生产工艺要求，通过计算，选用适当的换热器。
1换热器的分类
（1）按用途分类
换热器按用途不同可分为加热器、冷却器、冷凝器和蒸发器等。
（2）按冷、热流体的传热方式分类
a.两流体直接接触式换热器
b.蓄热式换热器
c.间壁式换热器
2间壁式换热器的分类
（1）夹套式换热器
(2）沉浸式蛇管换热器
（3）喷淋式换热器
（4）套管式换热器
（5）螺旋板式换热器
（6）板式换热器
（7）板翅式换热器
（8）热管式换热器
（9）列管式换热器
列管式换热器又称管壳式换热器，在化工生产中被广泛应用。它的结构简单、坚固、制造较容易，处理能力大，适应性能，操作弹性大，尤其在高压、高温和大型装置中使用更为普遍。
a.固定管板式换热器
b.浮头式换热器
c.U形管式换热器
3列管式换热器选用计算中有关问题
（1）流体流经管程或壳程的选择原则
a.不清洁或易结垢的流体宜走容易清洗的-侧。对于直管管束，宜走壳程；对于U形管管束，宜走壳程。
b.腐蚀性流体宜走管程，以避免壳体和管束同时被腐蚀。
c.压力高的流体宜走管程，以避免制造较厚的壳体。
d.为增大对流传热系数，需要提高流速的流体宜走管程，因管 程流通截面积-般比壳程的小，宜做成多管程也较容易。
e.两流体温差较大时，对于固定管板式换热器，宜将对流传热系数大的流体走壳程，以减小管壁与壳体的温差，减小热应力。-.绪论 - 4 -
1换热器的分类 - 4 -
2间壁式换热器的分类 - 4 -
3列管式换热器选用计算中有关问题 - 4 -
（1）流体流经管程或壳程的选择原则 - 4 -
（2）流体流速的选择 - 5 -
（3）换热管规格和排列方式 - 5 -
（4）折流挡板 - 5 -
4浮头式换热器的结构和优缺点 - 5 -
5强化传热技术 - 6 -
（1）传热面形状的改变 - 6 -
（2）提高总传热系数 K - 7 -
二.确定设计方案 - 11 -
1选择换热器的类型 - 11 -
2管程安排 - 11 -
三.确定物性数据 - 11 -
四.估算传热面积 - 12 -
1热流量 - 12 -
2平均传热温差 - 12 -
3传热面积 - 12 -
4冷却水用量 - 13 -
五.工艺结构尺寸 - 13 -
1管径和管内流速 - 13 -
2管程数和传热管数 - 13 -
3传热温差校平均正及壳程数 - 13 -
4传热管排列和分程方法 - 14 -
5壳体内径 - 15 -
6折流挡板 - 16 -
7其他附件 - 17 -
8接管 - 17 -
六.换热器核算 - 18 -
1热流量核算 - 18 -
（1）壳程表面传热系数 - 18 -
（2）管内表面传热系数 - 18 -
（3）污垢热阻和管壁热阻 - 19 -
（4）传热系数有 - 20 -
（5）传热面积裕度 - 20 -
2壁温计算 - 21 -
3换热器内流体的流动阻力 - 22 -
（1）管程流体阻力 - 22 -
（2）壳程阻力 - 23 -
（3）换热器主要结构尺寸和计算结果 - 23 -
七.参考文献： - 25 -
-.绪论
生产中换热器用量大，类型多。通常在了解各种换热器的结构、特点与用途的基础上，根据生产工艺要求，通过计算，选用适当的换热器。
1换热器的分类
（1）按用途分类
换热器按用途不同可分为加热器、冷却器、冷凝器和蒸发器等。
（2）按冷、热流体的传热方式分类
a.两流体直接接触式换热器
b.蓄热式换热器
c.间壁式换热器
2间壁式换热器的分类
（1）夹套式换热器
(2）沉浸式蛇管换热器
（3）喷淋式换热器
（4）套管式换热器
（5）螺旋板式换热器
（6）板式换热器
（7）板翅式换热器
（8）热管式换热器
（9）列管式换热器
列管式换热器又称管壳式换热器，在化工生产中被广泛应用。它的结构简单、坚固、制造较容易，处理能力大，适应性能，操作弹性大，尤其在高压、高温和大型装置中使用更为普遍。
a.固定管板式换热器
b.浮头式换热器
c.U形管式换热器
3列管式换热器选用计算中有关问题
（1）流体流经管程或壳程的选择原则
a.不清洁或易结垢的流体宜走容易清洗的-侧。对于直管管束，宜走壳程；对于U形管管束，宜走壳程。
b.腐蚀性流体宜走管程，以避免壳体和管束同时被腐蚀。
c.压力高的流体宜走管程，以避免制造较厚的壳体。
d.为增大对流传热系数，需要提高流速的流体宜走管程，因管 程流通截面积-般比壳程的小，宜做成多管程也较容易。
e.两流体温差较大时，对于固定管板式换热器，宜将对流传热系数大的流体走壳程，以减小管壁与壳体的温差，减小热应力。
f.蒸汽冷凝宜在壳程，以利于排出冷凝液。
g.需要冷却的流体宜亚程，便于散热，以减少冷却剂用量。但温度很高的流体，其热能可以利用，宜选管程，以减少热损失。
h.黏度大或流量较小的流体宜走壳程，因有折流挡板的作用，在低Re下（Re>100
f.蒸汽冷凝宜在壳程，以利于排出冷凝液。
g.需要冷却的流体宜亚程，便于散热，以减少冷却剂用量。但温度很高的流体，其热能可以利用，宜选管程，以减少热损失。
h.黏度大或流量较小的流体宜走壳程，因有折流挡板的作用，在低Re下（Re>100