冷凝器课程设计样本
课程设计————冷凝器
课程设计说明书设计题目：换热器课程设计能源与动力工程学院热能与动力专业学生姓名：蔡海瑞学号：U200711873指导教师：何国庚，谢军龙，李嘉老师完成时间: 2010.11华中科技大学目录一．设计题目 (3)二．设计计算1.冷凝器热负荷的计算 (4)2.冷空气参数的确定 (5)3.冷凝器的结构初步规划 (6)4.空气侧传热系数的计算 (7)5.管内R22冷凝时的表面传热系数计算 (11)6.计算所需传热面积 (13)7.确定空冷冷凝器的结构外形参数 (14)8.空气侧阻力计算及选择风机 (15)三. 参考文献 (16)一：设计题目室外侧进风温度35℃，冷凝温度50℃，过冷度5℃，室内侧进风干球温度27℃，湿球温度19.5℃，蒸发温度7℃，过热度5℃，压缩机指示效率0.75.换热器类型：冷凝器。
制冷剂：R22。
系统制冷量：Q0=3200W。
二：设计目标由于系统制冷量比较小，因此所设计系统的冷凝器形式选为：空气强制流动的空冷冷凝器三：冷凝负荷计算根据题目提供的数据查R22a的压焓图，如下图所示，W Q2200 0查的各状态点1点：T1=12℃,P1=621.44,h1=407.84(kj/kg),s1=1.760kj/(kg错误！未找到引用源。
k)2s点：P2s=1942.31kPa，h2s=434（kj/kg）S2s=1.760kj(kg错误！未找到引用源。
k)2点：T2=50℃,p2=1942.31kPa3点：T3=45℃,h3=254(kj/kg),P3=1942.31kPa压缩机指示效率:ηi=0.75冷凝器热负荷Qk计算：单位制冷量：q0=h1-h3=153.84kj/kg, 错误！未找到引用源。
=442.72 kJ/㎏故，单位质量压缩功错误！未找到引用源。
34.88制冷剂质量流量：错误！未找到引用源。
=0.0208kg/s故，冷凝器的热负荷为错误！未找到引用源。
=3.925KW1.冷空气参数的确定表6-5 空冷式冷凝器设计计算参数的选择项目选择原则肋片的几何参数国产纯铜管铝套片换热器的典型结构参数：纯铜管Ф10错误！未找到引用源。
冷凝器课程设计
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汇报人：
蒸发式冷凝器： 通过蒸发冷却进 行冷却，冷却效 果好，但结构复 杂，成本高
冷凝器的特点： 冷却效果好，结 构简单，成本低， 但冷却效果一般
冷凝器的工作原理
冷凝器是一种换热器，用于将制冷剂从气态冷凝成液态
工作原理：制冷剂在冷凝器中吸收热量，温度降低，冷凝成液态
冷凝器中的制冷剂通过管道进入蒸发器，蒸发器吸收热量，制冷剂蒸发成气态 冷凝器中的制冷剂通过管道进入压缩机，压缩机压缩制冷剂，提高制冷剂的压力 和温度 冷凝器中的制冷剂通过管道进入冷凝器，冷凝器吸收热量，制冷剂冷凝成液态， 完成一个循环
考虑冷凝器的安装和维护， 包括便于拆卸、易于清洗 等
验证冷凝器的设计，包括 计算、模拟和实验等
优化冷凝器的成本，包括 材料、制造和维护等
冷凝器材料选择
材料类型：铜、铝、不锈钢等
材料性能：耐腐蚀、耐高温、 耐高压等
材料成本：考虑经济性和性价 比
材料加工：易于加工和安装， 降低制造成本
冷凝器制造工艺
制造流程和工艺要求
材料选择：根据冷凝器的用途和性能要求选择合适的材料 设计制造：根据设计图纸进行冷凝器的制造，包括切割、焊接、组装等步骤 质量控制：在制造过程中进行质量控制，确保冷凝器的性能和质量符合要求 测试验收：对制造完成的冷凝器进行测试和验收，确保其性能和质量符合要求
制造材料和设备选择
材料选择：根据冷凝器的工作条件和要求，选择合适的材料，如不锈钢、 铜、铝等 设备选择：根据冷凝器的制造工艺和生产规模，选择合适的设备，如冲压 机、焊接机、切割机等
冷凝器应用和维护
冷凝器在制冷系统中的应用
冷凝器是制冷系统中的重要部件，用于将制冷剂从气态冷凝成液态 冷凝器在制冷系统中的作用是提高制冷效率，降低能耗 冷凝器在制冷系统中的安装位置和方式会影响制冷效果 冷凝器的维护和保养对制冷系统的正常运行至关重要
化工原理课程设计纯苯冷凝器的设计
化工原理课程设计设计题目：纯苯蒸汽冷凝器的设计指导老师：***系别：环境与安全工程系专业：安全工程班级学号：*********姓名：***目录一、设计任务: (2)1、处理能力：常压下5950kg/h的纯苯蒸汽 (2)2、设备型式：立式列管式冷凝器 (2)二、操作条件 (2)三、设计内容 (2)1、确定设计方案 (2)2、确定流体的流动空间 (2)3、计算流体的定性温度，确定流体的物性参数 (2)4、计算热负荷 (3)5、计算平均有效温度差 (3)6、选取经验传热系数k值 (3)7、估算传热面积 (3)8、结构尺寸设计 (3)（1）换热管规格、管子数、管长、管壳数的确定 (3)（2）传热管排列和分程方法 (4)（3）壳体内径内内径 (4)（4）折流板 (4)四、换热器核算 (5)1、换热器面积校核 (5)2、换热器内压降的核算 (7)五、换热器主要结构尺寸和计算结果一、设计任务:处理能力：1、常压下5950kg/h 的纯苯蒸汽 2、设备型式：立式列管式冷凝器二、操作条件1、常压下苯蒸气的冷凝温度为80.1℃，冷凝液在饱和温度下排出。
2、冷却介质：采用20℃自来水。
3、允许管程压降不大于50KPa 。
三、设计内容本设计的工艺计算如下：此为一侧流体恒温的列管式换热器的设计 1、确定设计方案 两流体的温度变化情况热流体（饱和苯蒸气）入口温度 80.1℃，（冷凝液）出口温度 80.1℃ 冷流体 水 入口温度 20℃，出口温度 40℃ 2、确定流体的流动空间冷却水走管程，苯走壳程，有利于苯的散热和冷凝。
3、计算流体的定性温度，确定流体的物性参数苯液体在定温度（80.1摄氏度）下的物性参数（查化工原理附录） ρ=815kg/,μ=3.09×Pa.s,=1.880KJ/kg.k ,ƛ=0.1255W/m.K, r=394.2kJ/kg 。
自来水的定性温度：入口温度：=20℃， 出口温度 =40℃则水的定性温度为：=（+）/2=（20+40）/2=30℃3m 410 PC 1t 2t m t 1t 2t根据热量衡算方程：=（-）得=/（-）=1.65×394.2/4.173（40-20）=7.79kg/s（式中=1.65kg/s ）两流体在定性温度下的物性参数如下表计算热负荷ƍ==1.65×394.2=651.52kw 5、计算平均有效温度差 逆流温差=℃温差＞50℃故选择固定管板式换热器需加补偿圈 6、选取经验传热系数k 值查《化工原理课程及设计》附录8，查的K 取430~850，暂取K=8507、估算传热面积==15.51m q 1r 2m q 2p c 2t 1t 2m q 1m q 1r 2p c 2t 1t 1m q 1r 1m q 逆m △t 43.4940)]-/(80.120)-(80.1[㏑40-80.1-20-1.80=）（）（逆m t K Q S △=49.43×85010×52.65132m8、结构尺寸设计（1）换热管规格、管子数、管长、管壳数的确定选传热管，内径，外径，材料为碳钢。
卧式蒸汽冷凝器课程设计
卧式蒸汽冷凝器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解卧式蒸汽冷凝器的基本结构和工作原理；2. 学生能够掌握卧式蒸汽冷凝器的热量交换计算方法；3. 学生能够了解卧式蒸汽冷凝器在工业应用中的重要性。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析卧式蒸汽冷凝器的热量交换过程；2. 学生能够运用计算公式，进行卧式蒸汽冷凝器的热量交换计算；3. 学生能够通过实例分析，提高解决实际工程问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到卧式蒸汽冷凝器在节能降耗、环境保护方面的重要性，增强环保意识；2. 学生能够培养对热力设备的学习兴趣，激发探索精神和创新意识；3. 学生能够通过团队协作，培养沟通能力和团队合作精神。
分析课程性质、学生特点和教学要求：1. 课程性质：本课程属于热工学领域，侧重于热力设备的工作原理和热量交换计算；2. 学生特点：学生为初中年级，具备一定的物理基础，对热力学概念有一定了解；3. 教学要求：注重理论与实践相结合，强调学生的动手能力和实际问题解决能力。
二、教学内容1. 卧式蒸汽冷凝器的基本结构：- 冷凝器的定义及分类；- 卧式蒸汽冷凝器的组成部分及功能；- 对比分析卧式与立式冷凝器的优缺点。
2. 卧式蒸汽冷凝器工作原理：- 蒸汽在冷凝器中的热量交换过程；- 冷凝器内流体流动与传热的基本原理；- 影响卧式蒸汽冷凝器传热效果的因素。
3. 热量交换计算方法：- 对流传热系数的计算；- 冷凝器传热面积的计算；- 卧式蒸汽冷凝器热效率的计算。
4. 工业应用及实例分析：- 卧式蒸汽冷凝器在工业领域的应用场景；- 实例分析：卧式蒸汽冷凝器在典型工业设备中的应用；- 分析卧式蒸汽冷凝器在节能环保方面的作用。
5. 教学进度安排：- 基本结构和工作原理：2课时；- 热量交换计算方法：3课时；- 工业应用及实例分析：2课时。
教学内容根据教材相关章节进行组织，注重科学性和系统性，旨在帮助学生掌握卧式蒸汽冷凝器的相关知识，提高解决实际问题的能力。
苯甲苯冷凝器课程设计
苯甲苯冷凝器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握苯甲苯冷凝器的基本结构和工作原理；2. 学生能够运用所学知识，分析苯甲苯冷凝器在化工生产中的应用及作用；3. 学生了解并掌握苯甲苯冷凝器的操作步骤和安全注意事项。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计简单的苯甲苯冷凝器实验装置；2. 学生能够运用苯甲苯冷凝器进行实验操作，并正确收集、处理实验数据；3. 学生能够运用批判性思维和问题解决能力，分析并解决苯甲苯冷凝器实验过程中可能遇到的问题。
情感态度价值观目标：1. 学生通过本课程的学习，培养对化学实验的兴趣和热情，增强探索精神和实践能力；2. 学生能够认识到苯甲苯冷凝器在化工生产中的重要性，增强对化学工业的认识和责任感；3. 学生在实验过程中，培养团队合作意识，学会尊重他人，养成安全、环保的操作习惯。
课程性质：本课程属于化学实验课程，以实践操作为主，理论讲解为辅。
学生特点：学生处于高中阶段，具备一定的化学基础知识和实验操作能力，对实验充满好奇心和探索欲。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，强调实验操作技能的培养，提高学生的实际操作能力和问题解决能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，激发学生的学习兴趣，培养良好的情感态度价值观。
通过具体的学习成果评估，确保课程目标的达成。
二、教学内容1. 苯甲苯冷凝器的基本概念与结构特点：介绍苯甲苯冷凝器的定义、分类及其在化工生产中的应用，分析其结构特点及工作原理，对应教材第三章第二节。
2. 苯甲苯冷凝器实验装置的设计与搭建：讲解实验装置的设计原则，指导学生搭建简单的苯甲苯冷凝器实验装置，对应教材第三章第三节。
3. 苯甲苯冷凝器操作步骤及安全注意事项：详细讲解实验操作步骤，强调安全操作规范，对应教材第三章第四节。
4. 实验数据的收集与处理：教授实验数据收集的方法和技巧，指导学生正确处理实验数据，对应教材第三章第五节。
5. 实验现象的分析与问题解决：分析苯甲苯冷凝器实验过程中可能出现的现象，培养学生的问题解决能力和批判性思维，对应教材第三章第六节。
空冷冷凝器课程设计
空冷冷凝器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解空冷冷凝器的工作原理及其在工业中的应用。
2. 学生能掌握空冷冷凝器的结构组成，了解其主要部件的功能和特点。
3. 学生能掌握空冷冷凝器热力计算的基本方法，并能够运用相关公式进行简单计算。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析和解决实际工程中空冷冷凝器的问题。
2. 学生能够设计简单的空冷冷凝器实验，观察并分析实验结果。
3. 学生能够运用信息技术和工程软件，进行空冷冷凝器的模拟与优化。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱科学，对物理学科产生浓厚的兴趣。
2. 培养学生具备良好的团队合作精神和沟通能力，学会倾听、尊重他人意见。
3. 培养学生关注环境保护和能源节约，认识到空冷冷凝器在节能减排中的重要性。
课程性质：本课程为高中物理选修课程，侧重于工程实践和实际应用。
学生特点：高中学生具备一定的物理基础知识，具有较强的逻辑思维能力和动手操作能力。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和问题解决能力。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际工程问题，培养其创新精神和实践能力。
教学过程中，注重引导学生主动探索，激发学生的学习兴趣和积极性。
二、教学内容1. 空冷冷凝器基础知识：- 空冷冷凝器的工作原理及其在工业中的应用。
- 空冷冷凝器的结构组成，主要部件功能及特点。
2. 空冷冷凝器热力计算：- 空冷冷凝器热力计算的基本方法及公式。
- 结合实际案例，进行热力计算练习。
3. 空冷冷凝器实验与操作：- 设计简单的空冷冷凝器实验，观察并分析实验结果。
- 学习操作空冷冷凝器实验设备，掌握实验技能。
4. 空冷冷凝器模拟与优化：- 运用信息技术和工程软件，进行空冷冷凝器模拟。
- 分析模拟结果，探讨优化方案。
5. 环保与节能：- 讨论空冷冷凝器在节能减排中的重要性。
- 探讨空冷冷凝器的环保设计原则。
教学内容安排与进度：第一课时：空冷冷凝器基础知识学习。
08环工01 化工原理课程设计之冷凝器课程设计
目录课程设计任务 (3)第一章前言 (4)第二章概述 (5)2.1冷凝的目的 (5)2.2冷凝器的类型 (5)2.2.1立式壳管式冷凝器 (5)2.2.2卧式壳管式冷凝器 (5)2.3设计方案的确定 (6)第三章设计计算 (8)3.1初选结构 (8)3.1.1 物性参数 (8)3.1.2设Ko 初选设备 (9)3.2传热计算 (10)3.2.1管程换热系数α2 (10)3.2.2 壳程传热热系数α1 (11)3.2.3污垢热阻与传导热阻 (11)3.2.4 校核传热 (11)3.3 压降计算 (12)3.3.1管程压降计算 (12)3.3.2壳程压降计算 (12)第四章结构设计 (13)4.1 冷凝器的安装与组合 (13)4.2管子设计 (13)4.3 管间距（S）的设计 (14)4.3.1管子在管板上的固定 (14)4.3.2管间距 (14)4.4管板设计 (14)4.5 壳体的厚度计算 (15)4.6 封头设计 (15)4.7 管程进出口管设计 (15)4.7.1进出口管径设计 (15)4.7.2位置设计 (15)4.8 壳程进出口管设计 (15)4.8.1出口管径（冷凝液） (15)4.8.2蒸汽入口管径的设计 (15)4.8.3位置设计 (16)4.9法兰 (16)4.10支座 (16)4.11其它 (16)第五章设计小结 (17)致谢 (18)参考文献 (18)课程设计任务：设计题目：乙醇=水精馏塔塔顶产品全凝器设计条件：处理量： 6 万吨／年产品浓度：含乙醇 95％操作压力：常压冷却介质：水压力： P= 303.9kPa水进口温度： 30o C水出口温度： 40o C第一章前言课程设计是化工原理课程教学中综合性和实际性较强的教学环节。
它要求学生利用课程理论知识，进行融会贯通的独立思考，在规定时间内完成指定的化工设计任务，是使学生体察工程实际问题复杂性的初次尝试，培养了学生分析和解决工程实际问题的能力。
毕业设计蒸发式冷凝器【范本模板】
摘要本课程设计是关于蒸发式冷凝器的设计,针对蒸发式冷凝器的换热过程同时存在显热和潜热交换，计算过程比较复杂且方法较多的情况，采用一种简单的蒸发式冷凝器的设计计算方法，通过基本参数确定、盘管设计、水系统设计和风系统设计，进行系统设计计算，得出换热量、传热面积、淋水量、水泵功率和风机功率等设计参数，该方法适用于常规蒸发式冷凝器的设计计算。
关键词：蒸发式冷凝器；盘管;水系统;风系统.AbstractThe evaporative condenser is designed。
For the heat transfer process of evaporative condenser with latent heat exchange and sensible heat exchange，the calculation method is complex. It has a lot of method for evaporative condenser and a simple practical design calculation method of evaporative condenser is used for the design and calculations of the conventional evaporative condenser.Through the calculation of basic parameters, coil design, water system design and air system design，system design calculations were completed. The quantity of heat transfer，the area of heat transfer, the quantity of spray water，pump power and fan power were calculated。
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套平后翅片间传热管部分的外径
故管外肋片单位表面积为
肋间管外单位表面积为
管外单位表面积为
Q0=2800W
n=2
管内单位表面积为
故肋化系数为
四．空气进出冷凝器的温差及风量
已知进口温度ta1=35℃, 取空气进出口温差为
△ta=ta2-ta1=6℃,
ta2=41℃,则定性温度tam=38℃, 据此查空气的热物性表, 得: 密度 =1.135 kg/m3
五．肋片效率及空气侧传热系数…………………………5
六．管内R134a冷凝时的表面传热系数算………………7
七．计算所需传热面积……………………………………8
八．空气侧阻力计算及选择风机…………………………9
九．参考文献………………………………………………10
一．设计题目
风冷式空调器的换热器设计。室外侧进风温度35度,冷凝温度47度,过冷度5度,室内侧进风干球温度27度,湿球温度19.5度,蒸发温度7度,过热度5度,压缩机指示效率0.75。
八.空气侧阻力计算及选择风机
空气流动阻力
取△P=30Pa
该风机全压
P=Pst+Pdg=30+ =30+
取P=33 Pa.
参考文献
【1】吴业正.小型制冷装置设计指导.机械工业出版社,
【2】郑贤德.制冷原理与装置. 机械工业出版社,
丁国良.制冷空调新工质.上海交通大学出版,
定压比热容 =1.005kJ/(㎏•K) ,
运动粘度 =16.768×10-6m2/s,
热导率: =2.74×10-2W/(m•K),
则空气流量
五．肋片效率及空气侧传热系数
根据肋片参数, 冷凝器的空气最窄流通面积与迎风面积 之比为
取迎风面速度wf=2.5m/s, 则最小流通面的风速
当量直径
空气的雷诺数为
换热器类型: 冷凝器。
制冷剂: R134a。
系统制冷量: Q0=2800W。
二: 冷凝负荷计算
根据题目提供的数据查R134a的压焓图, 如下图所示,
查R134a压焓图得
t6=7 h6=403kj/kg
t1=12 h1=406 kj/kg h2s=433 kj/kg
t4=42 h4=h5=261 kj/kg
=17.24
Δta=6℃
qva=0.51m3/s
wf=2.5m/s
tw*=44.7℃
H=0.5m
A=0.23m2
P=33Pa
管外面积
故所需肋片管的总长度
确定空冷冷凝器的结构外形尺寸
冷凝器每列管数20根, 总管数40根, 单管有效长度0.46m,总有效管长为40*0.46=18.4m,裕度为0.1﹪.冷凝器高度为H=20*0.025=0.5m,
实际迎风面的面积
A=0.46*0.5=0.23m2
实际迎风面的风速
故实际风速与初取值接近, 设计合理
得h2=442 kj/kg
又制冷剂质量流量
冷凝器的热负荷
三．冷凝器的结构规划及有关参数
肋片及传热管尺寸设置
传热管选用Ф10mm*0.5mm的紫铜管, 则d0=0.01m,
di=0.09m,肋片选用平直翅片( 铝片) , 片厚δf=0.15mm,肋片间距Sf=2mm.取气流方向的排数为n=2, 管排方式采用正三角形排列, 管间距s1=25mm, 排间距s2=21.5mm, 片,宽L=ns2=2×21.5=43mm
单元空气流道长径比
根据附录D-1中流体流过整张平套片管簇的换热公式有
平直翅片的管外表面传热系数为
对叉排
肋片当量高度为
肋片特性参数
其中
肋片效率
故冷凝器的外表面效率为
当量表面传热系数
六.管内R134a冷凝时的表面传热系数计算
假设管壁的温度tw=45.0℃则平均温度为
℃
根据R22管内冷凝的换热有关计算公式
课程设计说明书
设计题目:换热器课程设计
能源与动力工程学院热能与动力专业
学生姓名: 张XX
学号: U
指导教师: 李 何
完成时间: .1
华中科技大学
一．设计题目………………………………………………3
二．冷凝器热负荷的计算…………………………………3
三．冷凝器的结构规划及有关参数………………………4
四．空气进出冷凝器的温差及风量………………………5
根据tm=46℃,查表得
,Bm=81.90(Bm= ,
)
代入, 有
由热平衡可得管壁温度平衡方程:
即
整理得
由试凑法得tw*=44.7℃时, 等式成立。
故管内冷凝传热系数
七.计算所需传热面积
考虑到传热管为铜管,取传热管导热热阻、 接触热阻和污垢热阻之和
以管外面积为基准的传热系数为
对数平均温差为
℃
所需管外面积及结构参数