化工原理课程设计模板-换热器
化工原理课程设计模板-换热器
化工原理课程设计模板-换热器1. 引言换热器是化工过程中常用的设备之一，其主要功能是在流体之间进行热量传递，以实现温度控制、能量回收等目的。
本文将介绍化工原理课程设计中换热器的设计过程和要点。
2. 设计目标在进行换热器设计之前，首先要确定设计的目标。
设计目标包括但不限于以下几点：•确定需要传热的流体的进口温度和出口温度；•确定传热后流体的温度变化范围；•确定换热器的热传导面积；•确定换热器的传热系数。
3. 设计步骤换热器的设计过程可以分为以下几个步骤：3.1 确定流体的性质参数在设计换热器之前，需要明确流体的性质参数，包括流体的密度、比热容以及传热系数等。
这些参数可以通过实验测定或者查阅相关文献获得。
3.2 计算流体的传热量根据热传导定律，可以计算流体的传热量。
传热量的计算公式如下：Q = m * c * ΔT其中，Q表示传热量，m表示流体的质量，c表示流体的比热容，ΔT表示流体的温度变化。
3.3 确定换热器的传热面积根据热传导定律，可以计算换热器的传热面积。
传热面积的计算公式如下：A = Q / (U * ΔTlm)其中，A表示传热面积，U表示换热器的传热系数，ΔTlm表示对数平均温差。
3.4 选择换热器的类型和结构根据设计要求和实际情况，选择合适的换热器类型和结构。
常见的换热器类型包括管壳式换热器、板式换热器等。
3.5 进行换热器的细节设计在确定了换热器的类型和结构之后，进行换热器的细节设计，包括管道的布置、流体的流动方式以及换热器的材料选择等。
3.6 进行换热器的性能评价完成换热器的设计之后，进行性能评价，验证设计结果是否满足设计目标。
性能评价主要包括换热器的传热效率、压降以及经济性等方面。
4. 实例分析下面通过一个实例来说明换热器的设计过程。
实例：管壳式换热器假设需要设计一个管壳式换热器，用于将流体A的温度从40℃降至20℃，同时将流体B的温度从70℃升至90℃。
根据设计要求，我们可以计算出流体A和流体B的传热量，然后根据对数平均温差计算出传热面积，从而确定换热器的尺寸。
化工原理换热器课程设计(原创完整版)
华北科技学院课程设计报告题目列管式换热器的工艺设计课程名称化工原理课程设计专业化学工程与工艺班级学生姓名学号设计地点指导教师设计起止时间：2011 年5月2日至2011年5月13日课程设计任务书设计题目：列管式换热器的工艺设计和选用设计题目4、炼油厂用原油将柴油从175℃冷却至130℃，柴油流量为12500 kg/h；原油初温为70℃，经换热后升温到110℃。
换热器的热损失可忽略。
60kPa。
.℃/W管、壳程阻力压降均不大于30kPa。
污垢热阻均取0.0003㎡一、确定设计方案1、选择换热器类型俩流体温度变化情况：柴油进口温度175℃，出口温度110℃。
原油进口温度70℃，出口温度110℃从两流体的温度来看，估计换热器的管壁温度和壳体壁温之差不会很大，因此初步确定选用固定管板式换热器。
2、流程安排该任务的热流体为柴油，冷流体为原油，由于原油的黏度大，因此使原油走壳程，柴油走管程。
二、工艺结构设计（一）估算传热面积1.换热器的热流量（忽略热损失）1112312500() 2.4810(17530)38750003600m p Q q c T T W =-=⨯⨯⨯-= 2.冷却剂原油用量（忽略热损失）22123875004.40/()2200(11070)m p Q q kg s c t t ===-⨯-2.平均传热温差'1212(175110)(13070)62.5175110ln ln13070m t t t C t t ∆-∆---∆===︒∆--∆ 3.估K 值2220K W m C =⋅︒估（） 4.由K 值估算传热面积A 估=2Q 38750028.2220m m K t ==⋅∆⨯62.5估（二）工艺结构尺寸1.管径、管长、管数○1管径选择 选用192mm ϕ⨯传热管（碳钢） ○2估算管内流速 取管内流速0.6/u m s =估 ○3计算管数 2212500360071545.8460.0150.644vsi q n d u ππ⨯===≈⨯⨯估（根）○4计算管长 28.2L 10.280.01946o s A m d n ππ===⨯⨯估 ○5确定管程 按单管程设计，传热管稍长，宜采用多管程结构。
化工原理课程设计之换热器
（一）设计任务和设计条件：某生产过程的流程如图所示，出混合器的混合气体经过与进料物流换热后，用循环冷却水将其从110℃进一步冷却至60℃之后，进入吸收塔吸收其中可溶组分。
已知混合气体的流量为227801kg/h,压力为6.9Mpa,循环冷却水的压力为0.4Mpa ，循环水入口温度29℃，出口温度为39℃，试设计一台列管式换热器，完成该生产任务。
已知混合气体在85℃下的物性数据如下：))3590105.10279.0297.3mkg sPa C m W C kg kJ C o o o po =⋅⨯=︒⋅=︒⋅=-ρηλ（二）确定设计方案：1.选择换热器的类型：该换热器用循环冷却水冷却，冬季操作时，进口温度会降低，考虑这一因素，估计该换热器的管壁温与壳体壁温之差较大，因此初步确定选用浮头式换热器。
(原因：固定管板式换热器适用于壳程流体清洁，不易结垢，或者管外侧污垢能用化学处理方法除掉的场合，同时要求壳体壁温与管子壁温温差不能太大。
) 浮头式换热器能在较高的压力下工作，适用于壳体壁温与管壁温差较大或壳程流体易结垢的场合。
U 型管式换热器适用于壳程易结垢，或壳体壁温与管壁温差较大的场合，但要求管程流体较为清洁，不易结垢。
) 2.流程安排：从物流操作压力上来看，应使混合气体走管程，循环冷却水走壳程。
但由于循环冷却水较易结垢，若其流速太低，将会加快污垢增长速度，使传热器的传热能力下降，从总体上来看，应使循环水走管程，混合气体走壳程。
（三）确定物性参数：定性温度：对于一般气体和水等低粘度流体，其定性温度可取进出口温度平均值。
故混合气体的定性温度为C T ︒=+=85260110 管程流体的定性温度为C t ︒=+=3422939 查表确定冷却水在34℃下的物性数据：()()333.99410742.0624.0174.4mkg sPa K m W K kg kJ C i i i pi =⋅⨯=⋅=⋅=-ρηλ（四）估算传热面积：1.热流量：2.平均传热温差：先按纯逆流计算（一般逆流优于并流，在工程上若无特殊需要，均按逆流考虑）()()()())(3.48296039110ln 296039110ln 12211221K t T t T t T t T t m =-----=-----=∆逆3.传热面积：由于壳程气体压力较高，故选取较大的K 值。
化工原理换热器课程设计(1)
化工原理换热器课程设计(1)化工原理换热器课程设计1. 选题背景换热器作为化工过程中不可或缺的热交换设备，其设计与应用非常重要。
对于化工专业的学生来说，了解换热器的基本原理、分类、设计及实践应用非常有必要。
本课程设计旨在帮助学生深入了解化工原理换热器的相关知识，并能够运用所学的理论知识进行设计和实践。
2. 课程目标通过本课程设计，学生应能：（1）理解换热器的基本原理和应用；（2）掌握换热器设计的基本流程和方法；（3）运用所学的理论知识进行换热器设计和实践。
3. 课程内容（1）第一部分：换热器基本原理1. 换热器的定义及分类2. 换热器基本原理3. 换热器的热力性能（2）第二部分：换热器设计1. 换热器设计的基本流程2. 换热器设计的基本方法3. 换热器的参数和设计要求（3）第三部分：换热器实践1. 换热器的制造工艺2. 换热器的安装和调试3. 换热器运行中的故障处理4. 换热器的维护与管理4. 课程方法本课程设计采用面授课程和实践教学相结合的教学方法。
通过理论讲授和实践操作相结合的方式，使学生能够全面深入地了解到化工原理换热器的相关知识，并能够掌握换热器的基本设计方法和实践操作技巧。
5. 课程评价为了评价学生的学习效果，本课程设计采用多元化的评价方式。
包括学生的课堂表现、课后作业、设计报告和考试评分等多种方式评价学生的学习效果，以增强学生的学习动力，提高学生的学习效果。
6. 课程展望本课程设计的目标是帮助学生深入了解化工原理换热器的相关知识，掌握换热器的基本设计方法和实践操作技巧，为其未来从事相关行业工作打下扎实的基础。
同时本课程设计也综合了大量的实践案例，将有助于学生将理论知识与实践技巧相结合，更好地应对未来的工作挑战。
化工原理课程设计换热器
化工原理课程设计 换热器一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握换热器的基本工作原理，包括热传导、对流和辐射在换热过程中的作用。
2. 学生能够掌握换热器类型及适用范围，了解各类换热器的结构特点及优缺点。
3. 学生能够运用热量平衡原理，进行换热器的热力计算，掌握换热器设计的基本方法。
技能目标：1. 学生能够运用相关公式，对换热器进行选型和计算，提高解决实际工程问题的能力。
2. 学生能够通过查阅资料，了解并掌握换热器材料的选用原则，提高材料应用能力。
3. 学生能够运用CAD等软件绘制换热器简图，提高绘图技能。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱化学工程，关注化工设备，具备良好的职业素养。
2. 培养学生严谨的科学态度，提高团队合作意识，培养沟通与协作能力。
3. 培养学生节能环保意识，关注换热器在化工生产过程中的节能减排作用。
课程性质：本课程为化工原理课程的一部分，侧重于换热器的原理、计算和应用。
学生特点：学生为高中二年级学生，具有一定的物理和化学知识基础，对工程问题有一定的好奇心。
教学要求：结合学生特点，通过实例分析、计算练习和小组讨论等形式，使学生掌握换热器相关知识，提高解决实际问题的能力。
教学过程中注重启发式教学，引导学生主动探究和思考。
在教学评估中，关注学生的学习成果，及时调整教学策略，确保教学目标的有效实现。
二、教学内容1. 换热器原理：包括热传导、对流和辐射的基本概念，换热器的基本工作原理及热量传递过程。
相关教材章节：第二章第四节《热量传递的基本原理》2. 换热器类型与结构：介绍各类换热器（如管壳式、板式、空气冷却式等）的结构、特点、应用范围及优缺点。
相关教材章节：第三章第一节《换热器的类型与结构》3. 换热器选型与计算：讲解换热器选型原则，热量平衡原理，换热器热力计算方法及步骤。
相关教材章节：第三章第二节《换热器的选型与计算》4. 换热器材料：介绍换热器常用材料及其选用原则，分析不同材料的性能和适用场合。
换热器化工原理课程设计
换热器化工原理课程设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握换热器的基本原理、类型及计算方法，能够运用化工原理分析解决实际工程问题。
通过本课程的学习，学生应达到以下目标：1.知识目标：（1）理解换热器的基本概念及其在化工工艺中的应用；（2）掌握换热器的传热原理，包括对流传热、热传导和热辐射；（3）熟悉不同类型的换热器结构及其特点；（4）学会换热器面积计算、热负荷计算和效率评价。
2.技能目标：（1）能够运用换热器的基本原理分析实际工程问题；（2）熟练运用相关软件进行换热器设计和模拟；（3）具备换热器操作和维护的基本技能。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生的工程意识，提高解决实际问题的能力；（2）培养学生对化工行业的兴趣，树立正确的职业观；（3）培养学生团队协作、创新思维和持续学习的意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括换热器的基本原理、类型、计算方法和实际应用。
具体安排如下：1.换热器的基本原理：介绍换热器的工作原理，对流传热、热传导和热辐射的基本概念。
2.换热器的类型：讲解不同类型的换热器，如平板式换热器、壳管式换热器、空气冷却器等，及其特点和应用。
3.换热器计算方法：教授换热器面积计算、热负荷计算和效率评价的方法。
4.换热器实际应用：分析换热器在化工工艺中的应用案例，讲解换热器操作和维护的基本知识。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法，如讲授法、案例分析法、实验法等。
1.讲授法：通过讲解换热器的基本原理、类型和计算方法，使学生掌握相关理论知识。
2.案例分析法：分析实际工程中的换热器应用案例，提高学生解决实际问题的能力。
3.实验法：学生进行换热器实验，培养学生的动手能力和实验技能。
四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的换热器教材，为学生提供系统、科学的理论知识。
2.参考书：提供相关的化工原理、热力学等参考书籍，丰富学生的知识体系。
化工原理课程设计__换热器
化⼯原理课程设计__换热器⼀、设计任务书⼆、确定设计⽅案2.1 选择换热器的类型本设计中空⽓压缩机的后冷却器选⽤带有折流挡板的固定管板式换热器，这种换热器适⽤于下列情况：①温差不⼤；②温差较⼤但是壳程压⼒较⼩；③壳程不易结构或能化学清洗。
本次设计条件满⾜第②种情况。
另外，固定管板式换热器具有单位体积传热⾯积⼤，结构紧凑、坚固，传热效果好，⽽且能⽤多种材料制造，适⽤性较强，操作弹性⼤，结构简单，造价低廉，且适⽤于⾼温、⾼压的⼤型装置中。
采⽤折流挡板，可使作为冷却剂的⽔容易形成湍流，可以提⾼对流表⾯传热系数，提⾼传热效率。
本设计中的固定管板式换热器采⽤的材料为钢管(20R 钢)。
2.2 流动⽅向及流速的确定本冷却器的管程⾛压缩后的热空⽓，壳程⾛冷却⽔。
热空⽓和冷却⽔逆向流动换热。
根据的原则有：（1）因为热空⽓的操作压⼒达到1.1Mpa ，⽽冷却⽔的操作压⼒取0.3Mpa ，如果热空⽓⾛管内可以避免壳体受压，可节省壳程⾦属消耗量；（2）对于刚性结构的换热器，若两流体的的温度差较⼤，对流传热系数较⼤者宜⾛管间，因壁⾯温度与对流表⾯传热系数⼤的流体温度相近，可以减少热应⼒，防⽌把管⼦压弯或把管⼦从管板处拉脱。
（3）热空⽓⾛管内，可以提⾼热空⽓流速增⼤其对流传热系数，因为管内截⾯积通常⽐管间⼩，⽽且管束易于采⽤多管程以增⼤流速。
查阅《化⼯原理（上）》P201表4－9 可得到，热空⽓的流速范围为5～30 m ·s -1；冷却⽔的流速范围为0.2～1.5 m ·s -1。
本设计中，假设热空⽓的流速为8 m ·s -1，然后进⾏计算校核。
2.3 安装⽅式冷却器是⼩型冷却器，采⽤卧式较适宜。
空⽓⽔⽔空⽓三、设计条件及主要物性参数3.1设计条件注：要求设计的冷却器在规定压⼒下操作安全，必须使设计压⼒⽐最⼤操作压⼒略⼤，本设计的设计压⼒⽐最⼤操作压⼒⼤0.1MPa 。
3.2确定主要物性数据3.2.1定性温度的确定可取流体进出⼝温度的平均值。
化工原理课程设计报告-换热器设计任务书
-一、设计名称用水冷却煤油产品的多程列管式换热器设计二、设计条件使煤油从 140℃冷却到40℃,压力 1bar ,冷却剂为水，水压力为3bar，处理量为 10t/h,进口温度 20 ℃，出口温度 40 ℃三、设计任务1 合理的参数选择和构造设计2 传热计算和压降计算：设计计算和校核计算四、设计说明书容1 传热面积2 管程设计包括：总管数、程数、管程总体阻力校核3 壳体直径4 构造设计包括壁厚5 主要进出口管径确实定包括：冷热流体的进出口管6 流程图〔以图的形式，并给出各局部尺寸〕及构造尺寸汇总〔以表的形式〕7 评价之8 参考文献一、设计的目的通过对煤油产品冷却的列管式换热器设计，到达让学生了解该换热器的构造特点，并能根据工艺要求选择适当的类型，同时还能根据传热的根本原理，选择流程，确定换热器的根本尺寸，计算传热面积以及计算流体阻力。
总之，通过设计到达让学生自己动手发展设计的实践，获取从事工程技术工作的能力。
二、设计的指导思想1 构造设计应满足工艺要求2 构造简单合理，操作调节方便，运行安全可靠3 设计符合现行国家标准等4 安装、维修方便三、设计要求1 计算正确，分析认证充分，准确2 条理清晰，文字流畅，语言简炼，字迹工整3 图纸要求，图纸、尺寸标准，图框，图签字规4 独立完成四、设计课题工程背景在石油化工生产过程中，往往需要将各种石油产品〔如汽油、煤油、柴油等〕进展冷却，本设计以某厂冷却煤油产品为例，让学生熟悉列管式换热器的设计过程。
五、参考文献1 化工过程及设备设计，华南工学院， 19862 传热设备及工业炉，化学工程手册第 8 篇， 19873 化工设备设计手册编写组. 金属设备， 1975-4 尾英郎〔日〕等，徐忠权译，热交换设计物册， 19815 谭天恩等. 化工原理(上、下册)化学工业.六、设计思量题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那末确定的？6 说明常用换热管的标准规格〔批管径和管长〕。
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化工原理课程设计学院：班级：姓名：学号：（长号）指导教师：2016年11月化工原理课程设计《列管式换热器》设计任务书班级姓名一、设计题目：列管式柴油冷却器的工艺设计二、设计任务及操作条件（1）设计任务非标准系列列管式柴油冷却器的工艺设计。
说明：对于非标准系列列管式换热器的设计，因是非标，显然不能按照标准系列列管式换热器在标准系列规格中进行选型设计，而应按照非标准系列列管式换热器的设计程序进行。
（2）操作条件①处理能力（班级×0.3）×104t/a柴油②设备型式列管式换热器（或立式、或卧式）。
③操作条件柴油入口温度：100＋班级＋学号℃，出口温度：25＋班级＋学号℃冷却介质：自来水，入口温度：29 ℃，出口温度：49 ℃允许压降：不大于105Pa每年按330天计，每天24h连续运行已知柴油的有关物性数据：密度ρ1=994kg/m3；定压热比容c p，1=2.22kJ/(kg·℃)；热导率λ1=0.14W/(m·℃)；黏度μ1=7.15×10-4 Pa·s三、设计项目(说明书格式)1、封面、任务书、目录。
2、设计方案简介：对确定的换热器类型进行简要论述。
3、换热器的工艺计算：1)确定物性数据2)估算传热面积3)工艺结构尺寸4)换热器核算：包括传热面积核算和换热器压降核算4、换热器的机械设计5、绘制列管式换热器结构图（CAD）。
6、对本设计进行评述。
7、参考文献成绩评定指导教师2016年月日课程设计内容1设计方案简介1.1选择换热器类型1.2冷热流体流动通道的选择2工艺设计计算2.1 确定物性数据2.2估算传热面积2.3 工艺结构尺寸2.3.1 管径和管内流速2.3.2 管程数和传热管数2.3.3 管子排列方式和分程方法2.3.4 平均传热温差校正及壳程数2.3.5 壳体内径2.3.6 折流板2.4 换热器核算2.4.1 传热面积校核2.4.2 换热器内流体流动阻力2.5 换热器主要结构尺寸和计算结果3换热器机械设计3.1 壳体壁厚3.2 管板尺寸3.3 接管尺寸3.4 换热器封头选择3.5 膨胀节选择（根据设计可选可不选）3.6其他部件4评述4.1 可靠性评价4.2 个人感想5参考文献附表换热器主要结构尺寸和计算结果附录换热器结构图时间安排：2016-11-1发任务书，设计指导62016-12-0完成计算62016-12-1完成初稿（包括绘图）61.1 系统分析 (1)1.1.1 系统功能模块分析 (1)1.1.2 12 系统设计 .2 2.1 2 2.1.1 2 2.2 22.2.1 课题研究的目的 .................................................... 2 2.2.2 课题研究的意义 . (2)3 系统方案介绍及比较3.1 系统方案论证!未定义书签。
3.1.1 设计 !未定义书签。
3.1.2 设计方案 !未定义书签。
3.2 方案比较!未定义书签。
4 硬件设计 .4.1 温度采集模块设计!未定义书签。
4.1.1 DS18B20简介!未定义书签。
4.2 触摸屏控制模块设计!未定义书签。
4.2.1 触摸屏简介 !未定义书签。
4.2.2 电阻式触摸屏基本原理 .............................. 错误!未定义书签。
结 论 ....................................... 错误!未定义书签。
致 谢 ....................................... 错误!未定义书签。
参考文献 .................................................... 3 附 录（必要时） (4)注：1、目录中的内容列最多至三级目录；2、中英文摘要、目录中页码（位于页脚，居中）用罗马数字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ……表示，文本主体（包括致谢、附录）页码（位于页脚，居中）用数字1、2、3……表示；3、页码数字采用小五号，Times New Roman 字体。
1 引 言工业工程作为一门正式学科的出现应追溯到19世纪末。
它起源于美国，其理论体系伴随着工业化进程逐渐完善。
我国的工业工程严格地讲是从20世纪60年代到80年代才有了一定水平的应用案例[1]，从80年代开始随着外资企业的进入使工业工程在一定范围内得到推广。
经过20多年的发展，取得了较大的成就……。
1.1.11.1.2 系统功能公式：（必须用word 公式编辑器编辑） MN N N L 22102= ）×××××可表示为：M N Y Y Y i ⋅+⋅=21 ）图表：表图1-1 ×××原理图（流程图）××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××2.1 传统模式研究的现状分析2.1.1 传统模式2.2 课题研究的目的及意义2.2.1 课题研究的目的2.2.2 课题研究的意义参考文献[1] 刘谋，吕志咏．边条翼与旋涡分离流[M]．北京：北京航空航天大学出版社，1998． [2] 傅惠民，刘武．二项分布参数整体推断方法[J]．北京大学学报，2000，21（2）：2155-2158． [3] XUE X Z ，GE J J ，LIU C P ．Novel chemical synthesis of Pt-Ru-P electrocatalysts byhypophosphite deposition for enhanced methanol oxidation and CO tolerance in direct methanol fuel cell[J]．Electrochemistry Communications ，2006，5(8)：1280-1286． [4] 周大为，赵道致．基于IE 的装配企业生产物流系统改善研究[J]．中国机械工程，2006(17)：215-218．[5] 中国力学学会．地届全国流体力学会议论文集[C]．北京：高等教育出版社，1990：124-128．[6] 朱刚．新型流体有限元法及叶轮机械正反混合问题[D]．北京：清华大学机械工程系，1996．[7] 黎志华，黎志军．反馈声抵消器[P]．中国：ZL85100748，1986-09-24．[8] ZHANG H B ，JIA Y Z ，ZHOU G W ．Time between failures model and failure analysis ofCNC system [J]．Journal of Harbin Institute of Technology ，2007，14(2)：197-201． [9] 邱混城．刀库之发展趋势与未来展望[J]．制造技术与机床，2007，(4)：114-115． [10] ZHANG W ，WANG T Y ，XIONG Y D ，etal ．Virtual System Solution of CNC Machine forSpiral Bevel and Hypoid Gears[J]．Transactions of Tianjin University ，2006，12(5)：373-377． [11] 谭春晖．加工中心换刀方式的选择[J]．组合机床与自动化加工技术，2004，(3)：112． [12] 王明亮．关于中国学术期刊标准化数据库系统工程的进展[EB/OL]．（2000-08-16）[2000-10-04]．[13] GB/T 6447-1986，中国标准书号[S][14] 赵建娇，王雪光．基于J2EE ）：39-39． [15] 汪志华，吴向阳，陈海，等．基于2008（3）：28-30．段前后各0.5行段前后各0.5行附录附表1 换热器主要结构尺寸和计算结果。