换热器的设计计算

eaintheaccidentinvestigation,managementandreporting,eachpostshouldbedevelopedunderthissystemspecialistscheck,cleartheexaminations,time,cyclesandotherrelevantregulations.Strengtheningsitesupervisionandexamination,todetectandinvestigateillegalcommand,illegaloperationsandviolationsofoperatingrules.Secondsafetyreferstotheproductionsite,technologymanagement,equipment,facilities,andsooncanleadtoaccidentsrisksexist.1,accordingtotheextentofthesecurityrisks,solvingisdividedintoa,b,andclevelsofdifficulty;A-level:difficult,miningdiffi

℃℃℃℃

℃

℃

℃

kg/s kJ/kg

kJ/kg

采用平均温差法，首先计算风量和风速，然后据此计算换热器的尺寸，再算出换热器的传热对数平均温差θ

计算：

冷凝器热负荷：

翅片管簇结构参数选择与计算外径*底壁厚*齿高

设计传热管的规格：（内螺纹铜管）

mm mm mm

℃KPa

2112

ln a a m k

a k a t t t t t t θ-=

--

1013.0000

干空气比热容J/（㎏.K ）查干空气物理性质表0.0271热导率λf W/(m.K)

0.0000运动粘度

m2/s 1.0950空气平均密度ρf ㎏/m3

1726.0544所需要的风量计算结果m3/h

计算空气侧换热系数

24.0000每个换热器管列数0.7400单管有效长度B m 0.3048单个换热器高度 H m 10.3792换热器总外表面积L m22.1257迎面风速

m/s 5.4333

最小截面流速

m/s

41.0000沿气流方向的肋片长度mm 2.3382当量直径

mm

17.5346长径比

730.1311空气雷诺数Re

查《小型制冷装置设计指导》表3-18、3-19，用插入法得

空气流过平套片管的叉排管簇时空气侧换热系数：

计算制冷剂侧换热系数

翅片效率

203.0000铝的热导率94.9293m a0空气侧

第九章 传热过程与换热器

第九章 传热过程分析和换热器计算

在这一章里讨论几种典型的传热过程，如通过平壁、圆筒壁和肋壁的传热过程通过分析得出它们的计算公式。由于换热器是工程上常用的热交换设备，其中的热交换过程都是一些典型的传热过程。因此，在这里我们对一些简单的换热器进行热平衡分析，介绍它们的热计算方法，以此作为应用传热学知识的一个较为完整的实例。

9－1传热过程分析

在实际的工业过程和日常生活中存在着的大量的热量传递过程常常不是以单一的热量传递方式出现，而多是以复合的或综合的方式出现。在这些同时存在多种热量传递方式的热传递过程中，我们常常把传热过程和复合换热过程作为研究和讨论的重点。

对于前者，传热过程是定义为热流体通过固体壁面把热量传给冷流体的综合热量传递过程，在第一章中我们对通过大平壁的传热过程进行了简单的分析，并给出了计算传热量的公式

式中，Q为冷热流体之间的传热热流量，W；F为传热面积，m；?t为热流体与冷流体间的某个平均温差，

o

Q?kF?t， 9－1

2

C；k为传热系数，W/(m2? oC)。在数值上，传热系数等于冷、热流体间温差?t=1 oC、传热面积A=1 m

设计说明书

一、热力计算

1、原始数据:

甲醇进口温度 t1’=64.4 ℃?甲醇出口温度?t1”=38℃ 甲醇工作压力 P1=0.04MPa 甲醇流量?G1=1.3×1.986×103kg/h 冷却水进口温度 t2’=32℃ 冷却水出口温度 t2”=42℃ 冷却水工作压力 P2 =0.36MPa 2、定性温度及物性参数

水的定性温度 t2=(t2’+t2”)/2=(32+42)=37℃ 水的密度查物性表得 ρ2=993.25kg/m3 水的比热查物性表得 Cp2=4.174KJ/kg.℃ 水的导热系数查物性表得 λ2=0.629W/m.℃ 水的粘度 μ2=697.76×10-6Pa.s 水的普朗特数查物性表得 Pr2=4.64

甲醇的定性温度 ，甲醇在0.04MP下的沸点温度ti=64.34℃ 冷凝段t1=( t1’+ ti)/2=(64.4+64.34)/2=64.4℃ 冷却段t1c=( t1”+ ti)/2=(64.34+38)/2=51.2℃ 甲醇在冷凝段温度下的物性常数： 密度ρ??2.31kg/m3

比热Cp1=1.42 KJ/kg.℃ 导热系数λ1=0.0169 W/m.℃ 粘度μ1=10.5×10-6 Pa.s 普朗特数

第一部分 列管式换热器选型设计计算

一． 列管式换热器设计过程中的常见问题

换热器设计的优劣最终要以是否适用、经济、安全、负荷弹性大、操作可靠、检修

清洗方便等为考察原则。当这些原则相互矛盾时，应在首先满足基本要求的情况下再考虑一般原则。

1． 流体流动空间的选择原则 （1） 不洁净和易结垢的流体宜走管内，因为管内清洗比较方便。 （2） 腐蚀性的流体宜走管内，以免壳体和管子同时受腐蚀，而且管子也便于清洗和检修。 （3） 压强高的流体宜走管内，以免壳体受压，可节省壳体金属消耗量。 （4） 饱和蒸气宜走管间，以便于及时排出冷凝液，且蒸气较洁净，它对清洗无要求。 （5） 有毒流体宜走管内，使泄漏机会较少。 （6） 被冷却的流体宜走管间，可利用外壳向外的散热作用，以增强冷却效果。 （7） 粘度大的液体或流量较小的流体，宜走管间，因流体在有折流挡板的壳程流动时，由 于流速和流向的不断改变，在低Re（Re>100）下即可达到湍流，可以提高对流传热系数。 （8） 对于刚性结构的换热器，若两流体的温度差较大，对流传热系数较大者宜走管间，因壁面温度与α大的流体温度相近，可以减少热应力。

在选择流体流径时，上述各点常不能同时兼顾，应视

板式换热器的计算方法，,我是上海尔星换热化工设备有限公司的杨俊方,我公司专业生产可拆式板式换热器、全焊式板式换热器、温控系统、各种机组，我的联系方式为13297581286,QQ号为673655616,我的邮箱为yangjfghjyr@,如有这方面的需要或技术方面需交流的，请联系我.

板式换热器的计算方法

板式换热器的计算是一个比较复杂的过程，目前比较流行的方法是对数平均温差法和NTU法。在计算机没有普及的时候，各个厂家大多采用计算参数近似估算和流速-总传热系数曲线估算方法。目前，越来越多的厂家采用计算机计算，这样，板式换热器的工艺计算变得快捷、方便、准确。以下简要说明无相变时板式换热器的一般计算方法，该方法是以传热和压降准则关联式为基础的设计计算方法。

以下五个参数在板式换热器的选型计算中是必须的：

总传热量(单位:kW). 一次侧、二次侧的进出口温度 一次侧、二次侧的允许压力降 最高工作温度 最大工作压力

如果已知传热介质的流量，比热容以及进出口的温度差，总传热量即可计算得出。

温度

T1 = 热侧进口温度

T2 = 热侧出口温度

t1 = 冷侧进口温度

t2= 冷侧出口温度

热负荷

热流量衡算式反映两流体在换热过程中温度变化的相互关系，在换热器保

毕业设计（论文）

题目： 基于SW6软件的固定管板式换热器设计

学 院： 继续教育学院 助学单位： 辽宁石油化工大学自考中心 专 业： 过程装备与控制工程 办学形式： 自学考试 姓 名： 指导教师： 郝娇

2011年03月

辽宁石油化工大学继续教育学院论文

基于SW6软件的固定管板式换热器设计

摘 要

在科技日新月异的今天，石化工业也在不断地创新，换热器在其中起到的作用也越来越显著。而本次设计中的固定管板式换热器就属于换热器中较为常见的一种。它是利用间壁式换热达到冷流体与热流体的热量转换从而实现物料间的热量传递。

本次设计：说明部分，计算部分，绘图部分。说明部分简述了固定管板式换热器在生产过程中的工艺流程及在石化工业中起到的重要作用，换热器在国内外的现状和未来的发展前景，同时介绍了换热器的结构设计和主要零部件结构的设计及其容器常用材料等。也介绍了各个部件之间的链接如法兰连接。最后则介绍了换热器主要零件压力容器的检验和验收。计算部分

1

主要符号表--传热过程计算与换热器

符号 A b cp d do H K l m NTU Q q R r r T t a Dt e j l t 下标 传热面积 厚度 定压比热 直径 管外径 焓 传热系数 长度 质量流率 传热单元数 传热速率 热通量或热流密度 热阻 半径 汽化潜热 温度 温度 对流传热系数 传热温差 传热效率 温差修正系数 导热系数 时间 意义 m m 2单位 J/（kg·K） m m kJ/kg W/(m·K) m kg/s — W W/m （m·K）/W m kJ/kg K ℃ W/（m·℃） ℃或K — — W/（m·K） s 2222c 冷流体；h 热流体；1 进口；2 出口

2

化工生产中大多数情况不允许冷、热两种流体在换热过程中混合，所以要通过间壁式传热来进行热量交换。间壁式传热由固体内部的热传导及各种流体与固体表面间的对流传热组合而成。对于热传导和各种情况下的对流传热所遵循的规律已在上一章进行了详细阐明，本章将在此基础上进一步讨论传热过程的计算问题，并介

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主要符号表--传热过程计算与换热器

符号 A b cp d do H K l m NTU Q q R r r T t a Dt e j l t 下标 传热面积 厚度 定压比热 直径 管外径 焓 传热系数 长度 质量流率 传热单元数 传热速率 热通量或热流密度 热阻 半径 汽化潜热 温度 温度 对流传热系数 传热温差 传热效率 温差修正系数 导热系数 时间 意义 m m 2单位 J/（kg·K） m m kJ/kg W/(m·K) m kg/s — W W/m （m·K）/W m kJ/kg K ℃ W/（m·℃） ℃或K — — W/（m·K） s 2222c 冷流体；h 热流体；1 进口；2 出口

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化工生产中大多数情况不允许冷、热两种流体在换热过程中混合，所以要通过间壁式传热来进行热量交换。间壁式传热由固体内部的热传导及各种流体与固体表面间的对流传热组合而成。对于热传导和各种情况下的对流传热所遵循的规律已在上一章进行了详细阐明，本章将在此基础上进一步讨论传热过程的计算问题，并介

本科毕业设计说明书

乙炔反应器出料冷却器设计

ACETYLENE REACTOR DISCHARGING

COOLER DESIGN

学院（部）： 专业班级： 学生姓名： 指导教师：

2012年 06 月 05

安徽理工大学毕业设计

乙炔反应器出料冷却器设计

摘要

合成乙炔工业中，对出料进行冷却是工艺中的一个重要环节，因而冷却器是该工业中的必备设备。本设计从生产实际出发，根据生产环境及生产能力的需求，选择合适的换热器类型，然后根据具体生产工况，按相关设计规范，进行基于整体结构的工艺设计，再对相关辅助部件进行机械设计，最终设计出一台满足要求的换热器。浮头式换热器是管壳式换热器系列中的一种，它的特点是两端管板只有一端与外壳固定死，另一端可相对壳体滑移，称为浮头。浮头式换热器由于管束的膨胀不受壳体的约束，因此不会因管束之间的差胀而产生温差热应力，另外浮头式换热器的优点还在于拆卸方便，易清洗。设计的前半部分是工艺计算部分，主要设根据设计传热系数.压强校核.壳程压降.管程压降的计算。设计的后半部分则是关于结构和强度的设计，主要是根据已经选定的换热器型式进行设备内各零部件（如壳体. 折流板.分程隔板.拉杆.进出