烟道光管换热器设计计算书

烟气换热器设计计算

一、设计条件

入换热器烟气标况流量（M3/S） 1.05 烟气温度（℃） 750

入换热器空气标况流量（M3/S） 0.85 入口空气温度（℃） 250

烟道的断面尺寸（W）M 1.5 出口空气温度（℃） 450

烟道的断面尺寸（H）M 1.2 换热管长度（M） 1.45

二、结构确定计算

换热管材选用直径（M） 0.055 管中心间距S1（M） 0.11 换热管材壁厚（M） 0.003 换热管流通面积（M2） 0.00188 取空气在管内的标况流速（NM/S） 10 单根管道空气流通面积（M2） 0.085 烟道宽度方向排列根数 12.13 一个行程需要换热管根数（支） 45.098烟气流向排列根数 3.716 烟气流速（M/S） 1.463实取烟道宽度方向排列根数（纵） 10 实取烟气流向排列根数 16

单根换热管换热面积（㎡/m) 0.163 一个行程换热面积（㎡） 37.88

三、换热器的热计算

1、预热空气所需热量及出预热器烟气温度

预热气体出比热容（J/M3*℃)Ck″ 1.34 预热气体入比热容（J/M3*℃)Ck′ 1.31 有效换热量（KJ/S） 234.175

烟气入比热容（J/M3*℃)Ck″ 1.52 烟气出比热容（J/M3*℃)Ck′ 1.49 烟气出口温度（℃） 607.936预热气热损失系数（1.05-1.1） 1.05 2、对数平均温度差ΔTd

ΔTs 500 ΔTz 157.936 P 0.274 R 1.71 查图表2-28得ψ 0.91 对数平均温度差ΔTd 270.109 3、烟气侧传热系数αy

烟气标准流速(Nm/s)选定值 2.5 管子中心距S2平行于烟气方向 0.11 烟气入口处流速w′y(m/s) 9.368烟气出口处流速w″y(m/s) 8.067查表C-3入口烟气V′（㎡/s）×10＾-6 133 出口烟气V″（㎡/s）×10＾-6 93

入口处的雷诺数Re 3874.039出口处的雷诺数Re 4770.914 平均Re 4322.476 查表6-12得入口温度参数C′t 1.65 查表6-12得参数α0y40 查表6-12得出口温度参数C″t 1.56 查表6-12得入口温度参数C′1 0.9 查表6-12得入口温度参数ψ′ 1

查表6-12得出口温度参数C″1 0.9 入口处传热系数αy d′（W/M2*℃) 59.4 查表6-12得出口温度参数ψ″ 1 出口处传热系数αy d″（W/M2*℃) 56.16 烟气侧辐射传热系数αy f,厚度（M） 0.186 co2w体积分数 8.5 Pco2Xδf（Kpa) 1.580 h2o体积分数 16.5 Ph2oXδf（Kpa) 3.067

查表6-13得入口、出口烟气水，二氧化碳压力、温度下的ε0

入口处二氧化碳ε00.053 入口处水ε00.048 出口处二氧化碳ε00.055 出口处水ε0） 0.059 入口处水ε0（×β修正） 0.0538 表6-16辐射传热系数入口αf（W/M2*℃) 44.2 出口处水ε0（×β修正） 0.0661 表6-16辐射传热系数出口αf（W/M2*℃) 25.6 入口处αy f′21.706 出口处αy f″14.258 烟气侧传热系数入口处α′y（W/M2*℃) 81.106 烟气侧传热系数出口处α″y（W/M2*℃) 70.418 4、预热气侧传热系数αk

表C-4查得入口V′（㎡/s）×10＾-6 15.03 表C-4查得出口V″（㎡/s）×10＾-6 49.68 预热气入口流速（M/S） 19.158 预热气出口流速（M/S） 26.48 预热气入口处的雷诺数Re′ 62456.28 预热气出口处的雷诺数Re″ 26121 查表6-17得参数α0k50 平均雷诺数Re 44289 查表6-17得入口温度参数C′1 0.91 查表6-17得入口温度参数C′t 0.55 查表6-17得出口温度参数C″1 1.06 查表6-17得出口温度参数C″t 0.88 入口处传热系数αy d′（W/M2*℃) 25.025 查表6-17得入口温度参数ψ′ 1

出口处传热系数αy d″（W/M2*℃) 46.64 入口综合传热系数K′（W/M2*℃) 19.124 综合传热系数K（W/M2*℃) 23.591 出口综合传热系数K″（W/M2*℃) 28.057 5、预热器传热面积

传热面积A（㎡） 36.751 管子每米长度传热面积f（㎡/m) 0.163 选取传热面积（㎡） 40 所需管子总长度（m) 244.978 每根单管的空气流量Vk（M3/S） 0.0189 并联管子根数n(支） 45.098

单管长度l（m) 1.53 选取管子根数n(支) 80

面对烟气横向管束列数γ 5.091 选取单管长度（M） 1.5

选取面对烟气横向管束列数γ 10 面对烟气纵向管束排数χ 8

预热器管壁温度入口处t′b 632.104 预热器管壁温度出口处t″b 512.927

预热气体侧通道阻力hk（Pa) 429.726 双行程 859.452

烟气侧通道阻力hy

每排管子的阻力系数ζ0 0.287 每排管子的阻力系数ζ 2.871

烟气密度 1.32 烟气侧通道阻力hy 41.294

以上设计依据为＜工业炉设计手册＞第二版

(完整版)气气热管换热器计算书

热管换热器设计计算 1 确定换热器工作参数 1.1 确定烟气进出口温度t 1，t 2，烟气流量V ，空气出口温度t 2c ，饱和蒸汽压力 p c .对于热管式换热器，t 1范围一般在250C ~600C 之间，对于普通水-碳钢热管的工作温度应控制在300C 以下.t 2的选定要避免烟气结露形成灰堵及低温腐蚀，一般不低于180C .空气入口温度t 1c .所选取的各参数值如下： 2 确定换热器结构参数 2.1 确定所选用的热管类型烟气定性温度： t f = t 1+t 22 = 420°C+200°C 2 =310°C 在工程上计算时，热管的工作温度一般由烟气温度与4倍冷却介质温度的和的平均值所得出：烟气入口处： t i =t 1+t 2 c ×45 =420°C+152°C×4 5 =180°C 烟气出口处：t o = t 2+t 1 c ×45 = 200°C+20°C×4 5 =56°C 选取钢-水重力热管，其工作介质为水，工作温度为30C ~250C o o ，满足要求，其相容壳体材料：铜、碳钢（内壁经化学处理）。

2.2 确定热管尺寸对于管径的选择,由音速极限确定所需的管径 d v =1.64√ Q c r(ρv p v )12 根据参考文献《热管技能技术》，音速限功率参考范围，取C Q 4kW ，在t o =56°C 启动时 ρv =0.1113kg/m 3 p v =0.165×105pa r =2367.4kJ/kg 因此 d v =1.64√ Q c r(ρv p v )1 2 =10.3mm 由携带极限确定所要求的管径 d v =√ 1.78×Q ent π? r(ρL ?14 ?+ρv ?1 4?)?2[gδ(ρL ? ρv ]14 ? 根据参考文献《热管技能技术》，携带限功率参考范围，取4Q ent kw 管内工作温度 t i =180℃时 ρL =886.9kg/m 3 ρv =5.160kg/m 3 r =2013kJ/kg 4431.010/N m 因此 d v =√ 1.78×4 π×2013×(886.9?14?+5.16?14?)?2[g×431.0×10?4(886.9?5.160)]1 4 ? =13.6mm 考虑到安全因素，最后选定热管的内径为 m m 22d i 管壳厚度计算由式 ] [200d P S i V 式中，V P 按水钢热管的许用压力228.5/kg mm 选取，由对应的许用230C 来选取管壳最大应力2MAX 14kg/mm ,而 2MAX 1 [] 3.5/4 kg mm

(新)换热器的强度计算

确定了换热器的结构及尺寸以后，必须对换热器的所有受压元件进行强度计算。因为管壳式换热器一般用于压力介质的工况，所以换热器的壳体大多为压力容器，必须按照压力容器的标准进行计算和设计，对于钢制的换热器，我国一般按照GB150<<钢制压力容器>> 标准进行设计，或者美国ASME标准进行设计。对于其它一些受压元件，例如管板、折流板等，可以按照我国的GB151<<管壳式换热器>>或者美国TEMA标准进行设计。对于其它材料的换热器，例如钛材、铜材等应按照相应的标准进行设计。下面提供一氮气冷却器的受压元件强度计算，以供参考。该换热器为U形管式换热器，壳体直径500mm，管程设计压力3.8MPa，壳程设计压力0.6MPa。详细强度计算如下： 1.壳程筒体强度计算 2. 前端管箱筒体强度计算 3. 前端管箱封头强度计算 4. 后端壳程封头强度计算 5.管板强度计算 6. 管程设备法兰强度计算 7. 接管开孔补强计算氮气冷却器(U形管式换热器)筒体计算计算条件筒体简图计算压力P c0.60MPa 设计温度 t100.00? C 内径D i500.00mm 材料16MnR(热轧) ( 板材) 试验温度许用应力[σ]170.00MPa 设计温度许用应力[σ]t170.00MPa 试验温度下屈服点σ s 345.00MPa 钢板负偏差C10.00mm 腐蚀裕量C2 1.00mm 焊接接头系数φ0.85 厚度及重量计算计算厚度 δ == 1.04 mm 有效厚度δ e =δ n - C1- C2= 7.00mm 名义厚度δ n = 8.00mm 重量481.06Kg

波节换热管

不锈钢波节换热管不锈钢波节换热管不锈钢波节换热管是取代列管的一种新型高效换热管。用它制作的波节管换热器具有以下优点。传热系数高传热系数是换热设备的一个重要技术指标，强化换热表面的对流传热是提高传热系数的有效措施。波节管换热器的强化传热是通过其独特的超薄壁波节管来实现的，波节管是一种由大小圆弧连续相切，内外形如波纹状的薄壁管子，其波峰与波谷间的高差使流体受到了强烈的扰动，这种扰动来自管内外流体的三维运动，因此其扰动的程度更为强烈和彻底，即使流体流速很低，也能使其成为湍流状态，同时管壁薄温度梯度小，大大降低管壁热阻，提高了管内外换热系数，从而使总的传热系数提高。一般对水—水传热而言可达 1500-3500Kcal /㎡.h.℃,汽—水可达2500-5000 Kcal /㎡.h.℃，其换热效率是一般列管换热器的三倍。耐高温、能承受较大温差、压差波节管虽壁很薄 (0.5-0.8mm)，由于它采用了特殊的自由成型工艺及独特的圆弧外形，使其承压能力大大提高，实验室测得波节管单向破坏压力一般为20Mpa左右，实际使用时压力控制在6.4Mpa以下还是很安全的。同时波节管换热器采用不锈钢材料能适应较高工作温度，最高可达450℃，且波纹管是一种柔性元件，具有一定的热补偿能力，对较大工作温差工况，适应性好，设备热应力小，较普通列管有着明显优势。防垢、除垢功能强换热器结垢、腐蚀、堵塞一直是个较难解决的问题，特别是在水质条件差、水处理效果不佳，气体介质中含杂质或化学反应易生成结垢物的情况下，这一问题尤为突出。轻者换热器功能下降、工况恶化、阻力增大、能耗增加，重者换热器堵死无法运行，因此换热器维护、清洗或更新的工作量增大。波节管换热器的不锈钢波节管，由于采用的是不锈钢优质材料，本身抗腐蚀，更主要的是波节管特殊的内外波形，湍流介质不断冲刷换热管的内外表面，污垢很难在表面存积，即使结垢，由于波节管是一种柔性元件，在工作过程中受到温差的作用后，波节管各部分的曲率不断地变化，尽管这种曲率变化带来的变形不是很大，但污垢和金属波节管的线膨胀系数相差很大，因此污垢与波节管表面之间将产生一个较大的拉脱力，足以使垢脱落实现自动清理、自动除垢，特别这一点是列管及其它换热器所无法相比的。应力分布均匀、防腐蚀能力强

换热器课程设计

课程实训任务书课程石油装备设计综合实训题目炼油厂柴油换热器的选用和设计主要内容： 1.液化气工艺概述； 2.换热器的工艺计算； 3.换热器的结构设计； 4.换热器的强度校核； 5.换热器的结果汇总。设计条件：炼油厂用原油将柴油从1750C冷却至1300C，柴油流量为12500kg/h；原油初温为700C，经换热后升温到1100C。换热器的热损失可忽略。操作压力为60KPa 管、壳程阻力压降均不大于30KPa。污垢热阻均取0.0003Pa s。主要参考资料： [1] GB150-2011，压力容器[S] . [2]郑津洋，董其伍，桑芝富.过程设备设计[M] .北京：化学工业出版社,2010. [3]JB 4731-2005，钢制卧式容器[S] . [4]JB4712-2007，容器支座[S]. [5] JB 4715-1992，固定管板式换热器型式与基本参数[S]. 完成期限2013年3月24日指导教师专业负责人 2013年2月25日

目录第1章液化气工艺及流程图概述 (1) 1.1液化石油气工艺概述 (1) 1.1.1液化石油气的特点 (1) 1.1.2液化石油气的来源 (1) 1.1.3液化石油气的提取 (2) 第2章列管式换热器的选用与工艺设计 (4) 2.1列管式换热器的概述 (4) 2.2 初算换热器的传热面积 (4) 2.3主要工艺及结构基本参数的计算 (6) 2.4管、壳程压强降的校验 (9) 2.5总传热系数的校验 (12) 2.6列出所涉及换热器的结构基本参数 (14) 第3章换热器的结构设计 (15) 3.1 筒体部分计算 (15) 3.2 椭圆封头厚度 (16) 3.3 管板选取 (17) 3.4 法兰选取 (17) 3.5 鞍式支座 (19) 3.6 接管 (19) 第4章换热器的强度校核 (21) 4.1 计算容器重量载荷的支座反力 (21) 4.2 筒体轴向应力验算 (21) 4.3 鞍座处的切向剪应力校核 (23) 4.4 鞍座处筒体周向应力验算 (24) 第5章设计结果汇总 (26) 参考文献 (27)

列管式换热器课程设计计算过程的参考

根据给定的原始条件，确定各股物料的进出口温度，计算换热器所需的传热面积，设计换热器的结构和尺寸，并要求核对换热器压强降是否符合小于30 kPa的要求。各项设计均可参照国家标准或是行业标准来完成。具体项目如下：设计要求： 1.某工厂的苯车间，需将苯从其正常沸点被冷却到40℃；使用的冷却剂为冷却水，其进口温度为30℃，出口温度自定。 2.物料（苯）的处理量为1000 吨/日。 3.要求管程、壳程的压力降均小于30 kPa。 1、换热器类型的选择。列管式换热器 2、管程、壳程流体的安排。水走管程，苯走壳程，原因有以下几点： 1.苯的温度比较高，水的温度比较低，高温的适合走管程，低温适合走壳程 2.传热系数比较大的适合走壳程，水传热系数比苯大 3.干净的物流宜走壳程。而易产生堵、结垢的物流宜走管程。 3、热负荷及冷却剂的消耗量。冷却介质的选用及其物性。按已知条件给出，冷却介质为水，根进口温度t1=30℃，冷却水出口温度设计为t2=38℃，因此平均温度下冷却水物性如下：密度ρ=994kg/m3粘度μ2=0.727Χ10-3Pa.s 导热系数λ=62.6Χ10-2 W/(m.K) 比热容Cpc=4.184 kJ/(kg.K) 苯的物性如下：进口温度：80.1℃出口温度：40℃ 密度ρ=880kg/m3粘度μ2=1.15Χ10-3Pa.s 导热系数λ=14.8Χ10-2 W/(m.K) 比热容Cpc=1.6 kJ/(kg.K) 苯处理量：1000t/day=41667kg/h=11.57kg/s 热负荷：Q=WhCph（T2-T1）=11.57×1.6×1000×(80.1-40)=7.4×105W 冷却水用量：Wc=Q/[c pc(t2-t1)]=7.4×105/[4.184×1000×(38-30)]=22.1kg/s

换热器计算

换热器计算的设计型和操作型问题--传热过程计算与换热器日期:2005-12-28 18:04:55 来源:来自网络查看:[大中小] 作者：椴木杉热度： 944 在工程应用上，对换热器的计算可分为两种类型：一类是设计型计算（或称为设计计算），即根据生产要求的传热速率和工艺条件，确定其所需换热器的传热面积及其他有关尺寸，进而设计或选用换热器；另一类是操作型计算（或称为校核计算），即根据给定换热器的结构参数及冷、热流体进入换热器的初始条件，通过计算判断一个换热器是否能满足生产要求或预测生产过程中某些参数（如流体的流量、初温等）的变化对换热器传热能力的影响。两类计算所依据的基本方程都是热量衡算方程和传热速率方程，计算方法有对数平均温差（LMTD）法和传热效率-传热单元数（e-NTU）法两种。一、设计型计算设计型计算一般是指根据给定的换热任务，通常已知冷、热流体的流量以及冷、热流体进出口端四个温度中的任意三个。当选定换热表面几何情况及流体的流动排布型式后计算传热面积，并进一步作结构设计，或者合理地选择换热器的型号。对于设计型计算，既可以采用对数平均温差法，也可以采用传热效率-传热单元数法，其计算一般步骤如表5-2所示。表5-2 设计型计算的计算步骤

体进出口温度计算参数P 、R ； 4．由计算的P 、R 值以及流动排布型式，由j-P 、R 曲线确定温度修正系数j ；5．由热量衡算方程计算传热速率Q ，由端部温度计算逆流时的对数平均温差Δtm ； 6．由传热速率方程计算传热面积。体进出口温度计算参数e 、CR ； 4．由计算的e 、 CR 值确定NTU 。由选定的流动排布型式查取 e-NTU 算图。可能需由e-NTU 关系反复计算 NTU ；5．计算所需的传热面积。例5-4 一列管式换热器中，苯在换热器的管内流动，流量为 kg/s ，由80℃冷却至30℃；冷却水在管间与苯呈逆流流动，冷却水进口温度为20℃，出口温度不超过50℃。若已知换热器的传热系数为470 W/（m2·℃），苯的平均比热为1900 J/（kg·℃）。若忽略换热器的散热损失，试分别采用对数平均温差法和传热效率-传热单元数法计算所需要的传热面积。解（1）对数平均温差法由热量衡算方程，换热器的传热速率为苯与冷却水之间的平均传热温差为由传热速率方程，换热器的传热面积为 A = Q/KΔt m = = m 3 （2）传热效率-传热单元数法苯侧 (m C ph ) = *1900 = 2375 W/℃ 冷却水侧 (m c C pc ) =(m h C ph )(t h1-t h2)/(t c1-t c2) =2375*(80-30)/(50-20)= W/℃ 因此， (m C p )min=(m h C ph )=2375 W/℃ 由式（5-29），可得

换热器计算程序+++

换热器计算程序 2.1设计原始数据表2—1 名称设计压力设计温度介质流量容器类别设计规范单位Mpa ℃/ Kg/h / / 壳侧7.22 420/295 蒸汽、水III GB150 管侧28 310/330 水60000 GB150 2.2管壳式换热器传热设计基本步骤（1）了解换热流体的物理化学性质和腐蚀性能（2）由热平衡计算的传热量的大小，并确定第二种换热流体的用量。（3）确定流体进入的空间（4）计算流体的定性温度，确定流体的物性数据（5）计算有效平均温度差，一般先按逆流计算，然后再校核（6）选取管径和管内流速（7）计算传热系数，包括管程和壳程的对流传热系数，由于壳程对流传热系数与壳径、管束等结构有关，因此，一般先假定一个壳程传热系数，以计算K，然后再校核（8）初估传热面积，考虑安全因素和初估性质，常采用实际传热面积为计算传热面积值的1.15~1.25倍 l （9）选取管长 N （10）计算管数 T （11）校核管内流速，确定管程数 D和壳程挡板形式及数量等（12）画出排管图，确定壳径 i （13）校核壳程对流传热系数（14）校核平均温度差（15）校核传热面积（16）计算流体流动阻力。若阻力超过允许值，则需调整设计。

2.3 确定物性数据 2.3.1定性温度由《饱和水蒸气表》可知，蒸汽和水在p=7.22MPa、t>295℃情况下为蒸汽，所以在不考虑开工温度、压力不稳定的情况下，壳程物料应为蒸汽，故壳程不存在相变。对于壳程不存在相变，其定性温度可取流体进出口温度的平均值。其壳程混合气体的平均温度为： t=420295 357.5 2 + =℃（2-1）管程流体的定性温度： T=310330 320 2 + =℃ 根据定性温度，分别查取壳程和管程流体的有关物性数据。 2.3.2 物性参数管程水在320℃下的有关物性数据如下：【参考物性数据无机表1.10.1】表2—2 密度ρ i- =709.7 ㎏/m3 定压比热容c pi =5.495 kJ/㎏.K 热导率λ i =0.5507 W/m.℃ 粘度μ i =85.49μPa.s 普朗特数Pr=0.853 壳程蒸气在357.5下的物性数据[1]：【锅炉手册饱和水蒸气表】表2—3

换热器的强度计算

P ]= P ]=

= =

壳程设计压力管程设计压力壳程设计温度管程设计温度壳程筒体壁厚管程筒体壁厚换热器公称直径 ( c 型 ) ( d 型 )

( b d 型 ) ( b c 型 ) ( c d 型 ) ( c 型） ( d 型 ) = 106.81 金属横截面积 0.00 436.43 量直径 0.80 按 : = 按 : = 0 0.00 = 0 0.00 = 0 0.00 0.00 0.2696 和 0.0000 取、大值

= 0 = 0 = 0 = 0 = 0 = 0 = 工况 = = 工况 = 只有壳程设计压力管程设计压力只有管程设计压力 = 壳程设计压力壳程设计压力设计压力 3.21 ≤[q]

列管式换热器课程设计(含有CAD格式流程图和换热器图)

X X X X 大学《材料工程原理B》课程设计设计题目： 5.5×104t/y热水冷却换热器设计专业： ----------------------------- 班级： ------------- 学号： ----------- 姓名： ---- 日期： --------------- 指导教师： ---------- 设计成绩：日期：

换热器设计任务书

目录 1.设计方案简介 2.工艺流程简介 3.工艺计算和主体设备设计 4.设计结果概要 5.附图 6.参考文献

1.设计方案简介 1.1列管式换热器的类型根据列管式换热器的结构特点，主要分为以下四种。以下根据本次的设计要求，介绍几种常见的列管式换热器。（1）固定管板式换热器这类换热器如图1-1所示。固定管板式换热器的两端和壳体连为一体，管子则固定于管板上，它的结余构简单；在相同的壳体直径内，排管最多，比较紧凑；由于这种结构式壳测清洗困难，所以壳程宜用于不易结垢和清洁的流体。当管束和壳体之间的温差太大而产生不同的热膨胀时，用使用管子于管板的接口脱开，从而发生介质的泄漏。（2）U型管换热器 U型管换热器结构特点是只有一块管板，换热管为U型，管子的两端固定在同一块管板上，其管程至少为两程。管束可以自由伸缩，当壳体与U型环热管由温差时，不会产生温差应力。U型管式换热器的优点是结构简单，只有一块管板，密封面少，运行可靠；管束可以抽出，管间清洗方便。其缺点是管内清洗困难；哟由于管子需要一定的弯曲半径，故管板的利用率较低；管束最内程管间距大，壳程易短路；内程管子坏了不能更换，因而报废率较高。此外，其造价比管定管板式高10%左右。（3）浮头式换热器浮头式换热器的结构如下图1-3所示。其结构特点是两端管板之一不与外科固定连接，可在壳体内沿轴向自由伸缩，该端称为浮头。浮头式换热器的优点是党环热管与壳体间有温差存在，壳体或环热管膨胀时，互不约束，不会产生温差应力；管束可以从壳体内抽搐，便与管内管间的清洗。其缺点是结构较复杂，用材量大，造价高；浮头盖与浮动管板间若密封不严，易发生泄漏，造成两种介质的混合。

气气热管换热器计算书

热管换热器设计计算 1确定换热器工作参数 1.1确定烟气进出口温度ti，t3，烟气流量V,空气出口温度頁，饱和蒸汽压力 Pc?对于热管式换热器，ti范圉一般在250°C?600°C之间，对于普通水- 碳钢热管的工作温度应控制在300°C以下.t2的选定要避免烟气结露形成灰堵及低温腐蚀，一般不低于180°C.空气入口温度的.所选取的各参数值如下： 2确定换热器结构参数 2.1确定所选用的热管类型烟气定性温度：f 宇_4沁；2沁=310比在工程上计算时，热管的工作温度一般由烟气温度与4倍冷却介质温度的和的半均值所得出：烟气入口处：q =如+営=420?c+严z = 18O°C 烟气出口处：. t2+tiX4 200°C+20°Cx4 l° 5 5 C 选取钢-水重力热管.其工作介质为水.工作温度为30OC~250°C?满足要求.其相容壳体材料：铜.碳钢（内壁经化学处理）。

2.2确定热管尺寸对于管径的选择，由音速极限确定所需的管径 d v = 1.64 Qc t J厂9必)2 根据参考文献《热管技能技术》，音速限功率参考范闱，取Qc=4kW,在 10 = 56吃启动时 p v = O.1113k^/7H3 p v = 0.165 X 105pa r = 2367.4幼/kg 因此d v = 1.64 I ! = 10.3 mm yr(p v p v)l 由携带极限确定所要求的管径 d _ I 1.78 X Qent P Ji (P L"1/4+P V~1/4)_2^(P L -Pv]1/4 根据参考文献《热管技能技术》，携带限功率参考范围，取Q ent=4kw 管内工作温度t t = 180°C时 P L = 886.9kg/m3 pv = 5.160/c^/m3 r = 20\3kJ/kg J = 431.0xl0^N/m 178x4 因此 nx20L3x(8Q6.^i/4+SA6^i/4)-2 [gX431.0xl0-4(886.9-5.160)]1/4 =13.6nun 考虑到安全因素，最后选定热管的内径为 4 = 22111111 管売厚度计算由式 Pv4 20qcr] 式中，Pv按水钢热管的许用压力28.5kg /nmr选取，由对应的许用230°C來选取管壳最大应力乐朋=14kg/nim2,而 [

波节管换热器计算例题(国家容标委提供)

锅炉压力容器标准案例案例编号CC-003-1 材料牌号奥氏体不锈钢案例名称奥氏体不锈钢波纹管换热器设计适用标准GB151-1999《管壳式换热器》批准日期2004年3月10日失效日期2009年3月10日咨询：当采用奥氏体不锈钢波纹管（简称波纹管）作为换热管时，换热器应如何设计？回复：本案例提供了波纹管换热器的设计方法。给出了有关波纹换热管设计参数的确定方法，供设计参考，其余部分仍按GB 151—1999《管壳式换热器》的有关规定执行。一、案例 1 适用范围 1.1 本案例适用于换热管为奥氏体不锈钢波纹管的管壳式换热器（以下简称为波纹管换热器）的设计。 1.2 对本案例未作规定者，还应符合GB 151—1999各有关章节的要求。 1.3 本案例适用换热器的公称压力PN≤4.0MPa；波纹换热管的公称直径（波峰/波谷的外径）Φ32/25mm、Φ42/33mm；折流板最大间距为波纹管管坯（波谷）外径的25倍。 1.4 计算换热面积，以波纹换热管外表面积为基础，扣除伸入管板内的换热管长度，计算得到的管束外表面积(m2)。表1给出了一个波距波纹管的外表面积。(第三章附件4给出了波纹管外表面积计算方法)。 1.5 未经固溶化处理的管坯制成的波纹管，不得用于有应力腐蚀的场合。 2 换热管材料换热管材料应符合下列标准中较高级(或高级)冷轧管或普通级冷轧管的技术要求。 GB 13296—1991 锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管 GB/T 14976—1994 流体输送用不锈钢无缝钢管 3 波纹换热管设计本设计规定了波纹换热管的结构形式、许用内压力、许用外压力、轴向刚度及稳定许用压应力的设计计算。波纹换热管是由波纹管和接头两部分组成，其结构尺寸如图1所示。 3.1 符号 A——单根管管壁金属横截面积，mm 2 ; A =πδt (d1－δt) B——系数，按GB 150中第6章方法确定； C——许用内压系数，C=0.25 C r——系数;

管壳式换热器设计-课程设计

一、课程设计题目管壳式换热器的设计二、课程设计内容 1．管壳式换热器的结构设计包括：管子数n，管子排列方式，管间距的确定，壳体尺寸计算，换热器封头选择，容器法兰的选择，管板尺寸确定塔盘结构，人孔数量及位置，仪表接管选择、工艺接管管径计算等等。 2. 壳体及封头壁厚计算及其强度、稳定性校核（1）根据设计压力初定壁厚；（2）确定管板结构、尺寸及拉脱力、温差应力；（3）计算是否安装膨胀节；（4）确定壳体的壁厚、封头的选择及壁厚，并进行强度和稳定性校核。 3. 筒体和支座水压试验应力校核 4. 支座结构设计及强度校核包括：裙座体（采用裙座）、基础环、地脚螺栓 5. 换热器各主要组成部分选材，参数确定。 6. 编写设计说明书一份 7. 绘制2号装配图一张，Auto CAD绘3号图一张（塔设备的）。三、设计条件气体工作压力管程：半水煤气0.75MPa 壳程：变换气 0.68 MPa 壳、管壁温差55℃，t t ＞t s 壳程介质温度为220-400℃，管程介质温度为180-370℃。由工艺计算求得换热面积为140m2，每组增加10 m2。四、基本要求 1.学生要按照任务书要求，独立完成塔设备的机械设计； 2.设计说明书一律采用电子版，2号图纸一律采用徒手绘制； 3.各班长负责组织借用绘图仪器、图板、丁字尺；学生自备图纸、橡皮与铅笔； 4.画图结束后，将图纸按照统一要求折叠，同设计说明书统一在答辩那一天早上8：30前，由班长负责统一交到HF508。 5.根据设计说明书、图纸、平时表现及答辩综合评分。五、设计安排

内容化工设备设计的基本知识管壳式换热器的设计计算管壳式换热器结构设计管壳式换热器设计制图设计说明书的撰写设计人李海鹏吴彦晨王宜高六、说明书的内容 1.符号说明 2.前言（1）设计条件；（2）设计依据；（3）设备结构形式概述。 3.材料选择（1）选择材料的原则；（2）确定各零、部件的材质；（3）确定焊接材料。 4.绘制结构草图（1）换热器装配图（2）确定支座、接管、人孔、控制点接口及附件、内部主要零部件的轴向及环向位置，以单线图表示；（3）标注形位尺寸。（4）写出图纸上的技术要求、技术特性表、接管表、标题明细表等 5.壳体、封头壁厚设计（1）筒体、封头及支座壁厚设计；（2）焊接接头设计；（3）压力试验验算； 6.标准化零、部件选择及补强计算：（1）接管及法兰选择：根据结构草图统一编制表格。内容包括：代号，PN,DN,法兰密封面形式，法兰标记，用途）。补强计算。（2）人孔选择：PN,DN,标记或代号。补强计算。（3）其它标准件选择。 7.结束语：对自己所做的设计进行小结与评价，经验与收获。 8.主要参考资料。【格式要求】： 1.计算单位一律采用国际单位； 2.计算过程及说明应清楚； 3.所有标准件均要写明标记或代号； 4.设计说明书目录要有序号、内容、页码；

换热器结构设计及强度计算说明书

摘要本次设计的题目为汽提塔冷凝器。汽提塔冷凝器是换热器的一种应用，这里我设计成浮头式换热器。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。在化工工业中应用非常广泛。本文对浮头式换热器进行了整体的设计，按照设计要求，在结构的选取上，采用了1-2型，即壳侧一程，管侧两程。首先，通过换热计算确定换热面积与管子的根数初步选定结构。然后按照设计的要求以及一系列国际标准进行结构设计，之后对各部分进行校核。本次毕业设计任务是流量为3500kg/h，浮头式换热器的机械设计，工作压力管程为0.43MPa、壳程为0.042MPa，工作温度管程为61℃、壳程为80℃。通过本次毕业设计，我熟悉了浮头式换热器的工艺流程，掌握了浮头式换热器的结构及计算方法，了解了浮头式化热器的制造要求及安装过程。但是，限于经验不足和水平有限，一定存在缺点甚至错误之处，敬请老师批评指正。关键词：换热器；浮头式；管程；壳程

Abstract The topic of my study is the design of . is one of applications heat exchanger.In here, my design is the floating head heat exchanger. The floating head heat exchanger is a special type of tube and shell heat exchanger. It is special for its floating head. One of its tube sheet is fixed，while another can float in the shell，so called floating head. As the tubes can expand without the restriction of the shell，it can avoid thermal stress. Another advantage is that it can be dismantled and clean easily . It is widely used in chemical industry. In this study an overall design of the floating head heat exchanger is carried out .According to the demand the type 1-2 is chosen to be the basic type，which has one segment in shell and two segment in tubes. First，heat transfer is calculated to determine the heat exchange surface area and the number of tubes that needed. Then，according to the request and standards，structural of system is well designed. After that，the finite element analysis of the shell is completed. The graduation design task is 3500kg/h flow of the floating head heat exchanger, the mechanical design, working pressure tube 0.4 3MP, shell, work process of 0.042MP for 61 ℃, the temperature tube for 80 ℃shell cheng. Through the graduation design, I am familiar with the floating head heat exchanger process, mastered the structure of floating head heat exchanger and calculation method of floating head, learned the heat exchanger is manufacturing requirements and installation process. But, due to lack of experience and limited ability, certain shortcomings and even mistakes, please the teacher criticism and corrections. KEY WORDS：HEAT EXCHANGER；FLOATING HEAD；TUBE-SIDE；SHELL-SIDE

板式换热器计算书

终版曲树明2013-5-22 巨元瀚洋板式换热器工艺计算书 01 用户名称陵县供热公司编号JYR1304018G3 02 项目名称御府花都一期设备号 03 设计人曲树明审核人享成 04 设备型号TH15BW-1.6/150-91 日期2013-4-23 05 设备参数 06 单位回路A 回路B 07 流体名称水水 08 总流量m3/h 104.5 359.1 09 -液体m3/h 104.5 359.1 10 -汽体m3/h 0.0 0.0 11 -不凝气m3/h 0.0 0.0 12 单台流量m3/h 52.3 179.6 13 液相密度/汽相密度kg/m3966.9 / - 990.2 / - 14 比热容kJ/(kg.K) 4.2 4.1765 15 导热系数W/(m.K) 0.677 0.64 16 平均粘度cP 0.32 0.607 17 潜热kJ/kg - - 18 进口温度/出口温度°C 105.0 / 70.0 40.0 / 50.0 19 板间流速m/s 0.18 0.62 20 计算压降/允许压降kPa 1.69 / 50.0 19.39 / 50.0 21 总热负荷kW 4125. 22 富裕量% 108.1 23 换热面积（单台）m240.1 24 并联台数 2 25 总传热系数W /(m2.K) 2598. 26 平均温差°C 41.2 27 结构参数 28 工作压力MPa / / 29 设计压力/试验压力MPa 1.6 /2.08 1.6 /2.08 30 设计温度°C 150.0 150.0 31 流程数 1 1 32 板片数91 (X91) 33 板片厚度mm 0.6 34 净重/工作重量kg 1065 / 1237 35 长/宽/高mm / 36 板片材料316L 37 垫片材料EPDM 38 框架材料Q235-A 39 设计标准/ 接口标准NB/T47004-2009 / JB/T81-1994 40 接口口径DN150 DN150 41 接口材料EPDM Lining EPDM Lining .

换热器课程设计

东南大学成贤学院课程设计报告题目冷却异丙苯换热器的设计课程名称化工原理课程设计专业制药工程班级 xx制药xx班学生姓名 xxx 学号 xxxx 设计地点 xxx

指导教师 xxx 设计起止时间：2018 年8月27日至2018 年9 月14日目录课程设计任务书 (1) 一、设计条件 (1) 二、设计说明书的内容 (2) 1.前言 (3) 2.设计方案简介 (5) 2.1换热器的选择 (5) 2.2流程的选择 (5) 2.3物性数据 (5) 3.工艺计算 (6) 3.1试算及换热器选型 (6) 3.1.1计算传热量 (6) 3.1.3计算两流体的平均传热温度 (7) 3.1.4计算P、R值 (7) 3.1.5假设K值 (7) 3.1.6估算面积 (9) 3.1.7管径、管内流速 (9) 3.1.8单程管数 (9) 3.1.9总管数 (9) 3.1.10管子的排列 (10) 3.1.11折流板 (10) 3.2核算传热系数 (10) 3.2.1管程传热系数 (10) 3.2.2壳程传热系数 (11) 3.2.3污垢热阻 (11) 3.2.4总传热系数 (12) 3.2.5计算传热面积 (12) 3 .2.6实际传热面积 (12) 3.3压降计算 (12) 1.管程压降 (12) 2.壳程压降 (13) 3.4核算壁温 (13)

3.5附件 (14) 3.5.1接管 (14) 3.5.2拉杆 (14) 4.换热器结果一览总表 (15) 5.附图 (17) 5.1符号表含义及单位 (17) 5.2管子排列方式 (19) 5.3换热器装置图 (20) 6.参考文献： (20) 7.设计结果概要及致谢 (21) 7.1结果 (21) 7.2致谢 (22)

板式换热器课程设计

船舶柴油机高温淡水冷却器设计摘要：本文简要介绍了板式换热器的结构、优缺点、设计原理与设计依据，运用对数平均温差法（LMTD）设计了一款船舶柴油机高温淡水板式换热器，并对其进行热力和阻力校核。关键词：板式换热器对数平均温差板片流程污垢系数目录第1章板式换热器基本构造 (3) 1.1 整体结构 (3) 1.2 流程组合方式 (4) 1.3 半片形式及其性能 (5) 1.3.1 常用形式 (5) 1.3.2 特种形式 (5) 1.4 密封垫片 (5) 第2章板式换热器的优缺点及应用 (6) 2.1 优点 (6)

2.2 缺点 (7) 2.3 应用 (7) 第3章板式换热器热力及相关计算 (8) 3.1 确定总传热系数的途径 (8) 3.2 总传热系数的计算 (8) 3.3 传热系数的计算 (11) 3.4垢阻的确定. (11) 第4章计算类型及工程设计一般原则 (12) 4.1 计算的类型 (12) 4.2工程设计、计算的一般原则 (13) 第5章板式换热器热力计算实际应用 (15)

第1章板式换热器基本构造 1.1整体结构板式换热器的结构相对于板翅式换热器、壳管式换热器和列管式换热器比较简单，它是由板片、密封垫片、固定压紧板、活动压紧板、压紧螺柱和螺母、上下导杆、前支柱等零部件所组成，如图1-1所示：板片为传热元件，垫片为密封元件，垫片粘贴在板片的垫片槽内。粘贴好垫片的板片，按一定的顺序（如图1-1所示，冷暖板片交叉放置）置于固定压紧板和活动压紧板之间，用压紧螺柱将固定压紧板、板片、活动压紧板夹紧。压紧板、导杆、压紧装置、前支柱统称为板式换热器的框架。按一定规律排列的所有板片，称为板束。在压紧后，相邻板片的触点互相接触，使板片间保持一定的间隙，形成流体的通道。换热介质从固定压紧板、活动压紧板上的接管中出入，并相间地进入板片之间的流体通道，进行热交换。图1-1所示板式换热器为可拆式板式换热器，其原理就是在上导杆处安装了活动滑轮、顶压装置，在增减板片的时候，可以通过该滑轮调节换热器内可安装板片数量，顶压装置加固整体结构牢固性；而对于一些小型的板式换热器，则没有该装置，而是直接地将固定压紧板和活动压紧板通过导杆固定连接起来，这种结构没有清洗空间，清洗、检查时，板

换热器计算书

换热器计算书讲详细一点,具体步骤如下: 1,确定热负荷,手算机算均可,关键是用户提供数据要全,流量,组分,温度,压力,石油馏分要有D86分割数据; 2,确定定性温度,层流为进出口的平均温度,紊流为40%入+60%出口温度; 3,确定在性温度下的两侧流体物性:比热,粘度,导热系数, 4,冷凝再沸的要有表面张力,及热释放曲线(里面含干度及比焓,压力依存关系等); 5,确定基管尺寸及材质,两侧污垢系数; 6,确定筒体大小及程数等,及换热器型式(T E M A或G B151); 7,确定逆或顺流(看是否防止基管壁温过高,或是否存在温度交叉) 8,计算对数平均温差; 9,计算R,P值,查图或计算F T值; 10,FT值小于0.8则用多壳程串联型式; 11,计算管程内雷诺数,普郎特数,传热J因子,温度较正因子等(此步要迭代,气体一般不需要),再计算出传热系数; 12,计算壳体当量直径,其它如管程,但要特别考虑折流板布置及板间距;注:有冷凝或再沸,有预热或过热的要分段计算,壁温与流体平均温差要迭代出来; 13,有内外翅片的或波节管等强化传热的要计算翅片效率及翅片表面膜传热系数等; 14,计算总K; 15,面积F=Q/(K*FT*M DT),再比较换热面积裕量,并验算壁温, 16,校核两侧阻力; 17,校核两侧介质流速; 18,考虑零部件的加工制造,运输及安装等等之类! 上面仅仅是管壳式换热器的计算,换热器种类太多,最好用专业软件,但必需知道其中的道理, 故推荐先手算或机算!

换热器设计计算步骤 1. 管外自然对流换热 2. 管外强制对流换热 3. 管外凝结换热已知：管程油水混合物流量G(m3/d)，管程管道长度L(m)，管子外径do(m)，管子内径d i (m)，热水温度t ?，油水混合物进口温度t1’, 油水混合物出口温度t2” ?。 1. 管外自然对流换热 1.1 壁面温度设定首先设定壁面温度，一般取热水温度和油水混合物出口温度的平均值，tw?，热水温度为 t ?，油水混合进口温度为?，油水混合物出口温度为?。 1.2 定性温度和物性参数计算管程外为水，其定性温度为? 管程外为油水混合物，定性温度为? 根据表1油水物性参数表，可以查得对应温度下的油水物性参数值一般需要查出的为密度

换热器课程设计1

化工原理课程设计课程名称：化工原理课程设计课题：列管式换热器设计学院：化学与生物工程学院专业：过程装备与控制工程班级： 2013级 1班姓名：学号：指导老师：

摘要 (3) 【关键词】 (4) 化工原理课程设计任务书 (5) 一、设计题目： (5) 二、设计条件 (5) 三、设计步骤 (5) 四、设计要求 (6) 五、设计成果 (6) 六、设计考核 (7) 七、参考资料 (7) 列管式换热器工艺设计 (8) 1.1简介 (8) 1.2工作原理 (8) 1.3换热器的分类、主要特点及结构组成 (8) 1.3.1固定管板式换热器 (9) 1.3.2浮头式换热器 (9) 1.3.3“U”型管式换热器 (9) 1.4设计要求 (9) 2.1设计内容 (11) 2.2设计方案 (11) 2.2.1选择换热器的类型 (11) 2.2.2流程安排 (11) 2.3确定物性数据 (12) 2.4列管式换热器标准简介 (12) 2.5估算传热面积 (13) 2.6工艺结构尺寸 (13) 压力容器的公称直径 (14) 2.7换热器核算 (15) 换热器的主要尺寸和计算结果 (18) 参考文献 (19) 附录 (20)

摘要

【关键词】

化工原理课程设计任务书一、设计题目：设计中型氮肥厂用变换气水冷立式列管换热器二、设计条件 1.热流体：变换气，工作压力为1.4MPa，进口温度为65℃，要求降到38℃，变换气流量为95780 kg/h。 2.冷流体：水，进口温度为32℃，出口温度为42℃，操作压力为0.3MPa 3.已知变换气及冷却水在定性温度下的物性数据：密度（kg/m3）黏度 (mPa·s) 比热容 (kJ/kg·K) 导热系数（W/(m·K)）变换气12.83 0.0158 2.495 0.0806 冷却水993 0.718 4.178 0.622 4.两流体均无相变。 5.建厂地址：兰州地区 6.要求管程和壳程的阻力都不大于50kPa 三、设计步骤 1.掌握换热器设计概况、设计原则（以概论综述形式体现在说明书中） 2.确定设计方案（1）选择列管换热器的类型