换热器课程设计
换热器课程设计甲苯
换热器课程设计甲苯一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握换热器的基本原理和甲苯在换热器中的传热过程。
具体目标如下：1.了解换热器的定义、分类和作用。
2.掌握甲苯的物理性质和热力学性质。
3.理解甲苯在换热器中的传热机理。
4.能够分析换热器的设计参数和操作条件。
5.能够计算换热器的传热面积和热负荷。
6.能够运用甲苯的传热数据进行换热器的设计和优化。
情感态度价值观目标：1.培养学生的环保意识，使他们在设计和操作换热器时能够考虑到节能减排。
2.培养学生的创新精神，鼓励他们积极探索新的换热器设计和操作方法。
3.培养学生的团队合作能力，使他们能够与同学共同完成换热器的设计和实验。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括换热器的基本原理、甲苯的物理性质和热力学性质、甲苯在换热器中的传热过程。
具体内容包括：1.换热器的定义、分类和作用。
2.甲苯的物理性质（如密度、比热容等）和热力学性质（如热导率、粘度等）。
3.甲苯在换热器中的传热机理，包括对流传热和热传导。
4.换热器的设计参数和操作条件，如传热面积、热负荷等。
5.换热器的传热计算方法，如NTU法、ε-NTU法等。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本节课将采用多种教学方法，包括：1.讲授法：讲解换热器的基本原理和甲苯的传热过程。
2.案例分析法：分析实际工程中的换热器设计和操作案例。
3.实验法：安排实验室实践，让学生亲自操作换热器并观察传热过程。
4.讨论法：分组讨论换热器的设计和优化方法，分享彼此的思路和成果。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本节课将准备以下教学资源：1.教材：选用《换热器设计与应用》作为主教材，辅助以相关学术论文和工程案例。
2.参考书：提供《化工热力学》、《化工传热学》等参考书籍，供学生深入研究。
3.多媒体资料：制作PPT课件，展示换热器的工作原理和甲苯的传热过程。
4.实验设备：准备换热器实验装置，让学生能够亲自进行实验观察和数据分析。
换热器课程设计摘要
换热器课程设计摘要一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握换热器的基本原理、类型及计算方法。
知识目标包括：了解换热器的定义、作用和分类；掌握换热器的基本原理，包括热量传递的机理和计算方法；理解换热器的各种类型及适用场景。
技能目标包括：能够运用换热器的基本原理进行简单的计算；能够分析实际问题，选择合适的换热器类型和计算方法。
情感态度价值观目标包括：培养学生对工程实际问题的兴趣和好奇心；培养学生对科学探究的积极态度和团队协作精神。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括换热器的基本原理、类型及计算方法。
首先，介绍换热器的定义、作用和分类，让学生了解换热器在工程实际中的应用。
其次，讲解换热器的基本原理，包括热量传递的机理和计算方法，让学生掌握换热器的工作原理和计算方法。
最后，介绍换热器的各种类型及适用场景，使学生能够根据实际问题选择合适的换热器类型和计算方法。
三、教学方法为了实现本节课的教学目标，将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
首先，通过讲授法向学生传授换热器的基本原理、类型及计算方法；其次，采用讨论法引导学生探讨实际问题，培养学生的团队协作精神；然后，运用案例分析法让学生分析实际问题，提高学生运用所学知识解决实际问题的能力；最后，通过实验法让学生动手操作，巩固所学知识，提高学生的实践能力。
四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施，将准备以下教学资源：教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
教材和参考书将为学生提供系统的理论知识，多媒体资料将帮助学生形象地理解换热器的工作原理和计算方法，实验设备将让学生亲身体验换热器的工作过程，提高学生的实践能力。
五、教学评估本节课的教学评估将采用多元化的评估方式，包括平时表现、作业、考试等，以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。
平时表现评估将关注学生在课堂上的参与度、提问回答、小组讨论等，以考察学生的学习态度和积极性。
作业评估将包括课后习题、小论文等，以检验学生对换热器知识的理解和应用能力。
换热器课程设计文档
换热器课程设计文档一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握换热器的基本原理、类型、结构和计算方法，能够运用所学知识分析和解决实际工程问题。
具体分为以下三个部分：1.知识目标：（1）掌握换热器的基本原理和作用；（2）了解不同类型的换热器及其特点；（3）熟悉换热器的结构组成和计算方法。
2.技能目标：（1）能够分析实际工程中的换热问题，并选择合适的换热器；（2）能够运用换热器计算方法，准确计算换热器的性能参数；（3）具备一定的创新能力和解决问题的能力。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对能源工程领域的兴趣和热情；（2）培养学生严谨的科学态度和团队协作精神；（3）培养学生关注环保、节能和可持续发展意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.换热器的基本原理：介绍换热器的工作原理、热传递方式及换热效果的影响因素。
2.换热器的类型：分类介绍不同类型的换热器，如管式换热器、板式换热器、壳管式换热器等，并分析其优缺点。
3.换热器的结构组成：详细讲解换热器的主要组成部分，如壳体、管束、换热管、支架等，以及它们的作用和选型依据。
4.换热器计算方法：介绍换热器的传热计算、阻力计算和面积计算等方面的方法。
5.换热器在实际工程中的应用：分析换热器在能源、化工、环保等领域的应用案例，培养学生解决实际问题的能力。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用以下几种教学方法：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握换热器的基本原理、类型和计算方法。
2.案例分析法：分析实际工程中的换热器应用案例，使学生能够将理论知识应用于实际问题。
3.实验法：安排实验课程，让学生亲自动手操作，加深对换热器结构和工作原理的理解。
4.讨论法：学生进行小组讨论，培养学生的团队协作能力和创新思维。
四、教学资源为实现教学目标，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、全面的学习资料。
2.参考书：推荐学生阅读相关领域的参考书籍，丰富学生的知识体系。
换热器结构原理课程设计
换热器结构原理课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握换热器的基本结构及其工作原理，理解不同类型换热器的特点与应用场景。
2. 使学生了解换热过程中的热量传递机制，包括传导、对流和辐射。
3. 帮助学生理解换热器在设计过程中涉及的参数计算，如传热系数、温差、流体流量等。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析实际换热器案例，提出优化方案的能力。
2. 让学生掌握换热器设计的基本方法和步骤，具备一定的换热器选型、设计和计算能力。
3. 培养学生运用专业软件或工具进行换热器性能模拟和优化的技能。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对换热器及热交换技术的兴趣，培养其探索精神和创新意识。
2. 培养学生关注能源利用和环境保护，认识到换热器在节能减排中的重要作用。
3. 培养学生的团队协作意识和沟通能力，使其在换热器设计过程中能够与他人有效合作。
本课程针对高年级学生，结合换热器结构原理的学科特点，强调理论与实践相结合，注重培养学生的实际操作能力和解决实际问题的能力。
课程目标旨在让学生掌握换热器相关知识，提升其专业技能，同时培养其情感态度价值观，为今后的学习和工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 换热器基本概念：介绍换热器的定义、分类及用途，分析各类换热器的工作原理和结构特点。
教材章节：第一章 换热器概述2. 热量传递机制：讲解传导、对流和辐射三种热量传递方式在换热过程中的作用和计算方法。
教材章节：第二章 热量传递基础3. 换热器设计参数：阐述换热器设计中所涉及的主要参数，如传热系数、温差、流体流量等，并进行相关计算。
教材章节：第三章 换热器设计参数及计算4. 换热器选型与设计：介绍换热器选型原则、设计方法和步骤，结合实际案例进行分析。
教材章节：第四章 换热器选型与设计5. 换热器性能模拟与优化：教授学生运用专业软件或工具对换热器性能进行模拟和优化，提高换热效率。
教材章节：第五章 换热器性能模拟与优化6. 换热器在实际工程中的应用：分析换热器在能源、化工、环保等领域的应用案例，探讨换热技术的现状与发展趋势。
课程设计换热器的设计
课程设计换热器的设计一、教学目标本课程的设计目标是使学生掌握换热器的基本原理、设计方法和计算技巧。
知识目标要求学生了解换热器的类型、工作原理及其在工程中的应用；技能目标要求学生能够运用传热学的基本原理，进行换热器的设计和计算；情感态度价值观目标则在于培养学生的创新意识和解决实际问题的能力。
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、类型及其设计方法。
具体内容包括：换热器的基本概念、传热基本方程、对流传热、换热器类型（包括空气冷却器、水冷却器、热交换器等）、换热器的设计方法及计算技巧。
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，包括讲授法、案例分析法、实验法等。
在讲授基本原理和设计方法的同时，通过案例分析让学生了解换热器在实际工程中的应用，通过实验操作让学生亲手实践，加深对换热器原理的理解。
四、教学资源为了支持教学内容的实施，我们将准备丰富的教学资源，包括教材、参考书、多媒体资料、实验设备等。
教材和参考书将用于理论知识的讲解和拓展，多媒体资料将用于形象地展示换热器的工作原理和设计方法，实验设备则用于学生的实践操作。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等多个方面，以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。
平时表现主要考察学生的课堂参与度、提问回答等情况；作业则是对学生学习进度的实时跟踪，要求学生在规定时间内完成；考试则是检验学生对课程知识的掌握程度，包括期中和期末考试。
通过这些评估方式，教师能够全面了解学生的学习情况，为后续教学提供依据。
六、教学安排本课程的教学安排将根据课程内容和学生的实际情况进行设计。
教学进度将确保在有限的时间内完成所有教学任务，教学时间将合理安排，既不过于紧张，也不过于宽松。
教学地点将选择适合进行课程教学的环境，如教室、实验室等。
同时，教学安排还将考虑学生的作息时间、兴趣爱好等因素，以提高学生的学习效果。
七、差异化教学为了满足不同学生的学习需求，本课程将根据学生的不同学习风格、兴趣和能力水平进行差异化教学。
发生相变换热器课程设计
发生相变换热器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握发生相变换热器的基本概念、工作原理及分类。
2. 学生能够描述发生相变换热器在工程实践中的应用场景。
3. 学生能够解释发生相变换热过程中的热量传递机理。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析并设计简单的发生相变换热器系统。
2. 学生能够运用数学和物理知识，计算发生相变换热过程中的热量传递。
3. 学生能够通过实验或模拟，观察并分析发生相变换热器的运行状况。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对热力学和工程技术的兴趣，激发他们探索科学原理的积极性。
2. 培养学生的团队协作精神，使他们学会在团队中共同解决问题。
3. 培养学生的创新意识，鼓励他们勇于尝试新的解决方案。
课程性质：本课程为高中物理选修课程，以理论教学与实践操作相结合的方式进行。
学生特点：高中学生已具备一定的物理基础，具有较强的逻辑思维能力和动手能力，但可能对工程实践了解不足。
教学要求：结合学生特点，注重理论联系实际，提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
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中。
教学过程中，注重引导学生主动探究，培养学生的创新能力和团队合作精神。
课程目标的设定旨在使学生能够达到上述具体学习成果。
二、教学内容1. 发生相变换热器的基本概念：- 相变换热器的定义及作用- 相变换热过程中的热量传递方式2. 发生相变换热器的工作原理：- 汽化、冷凝过程的原理- 不同类型发生相变换热器的特点3. 发生相变换热器的分类及应用：- 按工作原理分类：如直接接触式、间壁式等- 按应用领域分类：如制冷、化工、能源等4. 热量传递机理：- 传热的基本方式：导热、对流、辐射- 发生相变换热过程中的热量传递计算5. 发生相变换热器的设计与计算：- 设计原则和步骤- 热力学和流体力学在换热器设计中的应用6. 实践操作与案例分析：- 模拟实验：观察和分析发生相变换热器运行状况- 案例分析：分析实际工程中的应用实例，总结经验教学大纲安排：第一课时：介绍发生相变换热器的基本概念、工作原理及分类第二课时：讲解热量传递机理，引导学生进行传热计算第三课时：学习发生相变换热器的设计与计算方法第四课时：实践操作与案例分析，巩固所学知识教学内容与教材关联性：本章节内容与教材中关于热力学、流体力学和传热学相关章节紧密相关，确保学生能够系统地学习和掌握发生相变换热器的相关知识。
课程设计模板换热器
课程设计模板换热器一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握换热器的原理、类型和应用；技能目标要求学生能够运用换热器的基本原理进行热交换计算和设计；情感态度价值观目标要求学生培养对换热器技术和节能减排的认识，提高学生的环保意识和社会责任感。
通过本课程的学习，学生将能够：1.描述换热器的基本原理和类型；2.分析换热器的工作过程和性能指标；3.应用换热器的基本原理进行热交换计算和设计；4.探讨换热器技术在节能减排中的应用；5.培养对换热器技术和节能减排的认识，提高环保意识和社会责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括换热器的原理、类型和应用。
具体包括以下几个方面的内容：1.换热器的基本原理：热传递方式、换热器的工作过程和性能指标；2.换热器的类型：板式换热器、壳管式换热器、空气冷却器等；3.换热器的应用：热交换计算、设计方法和实例分析；4.换热器技术在节能减排中的应用：热泵技术、余热回收等。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握换热器的基本原理和应用；2.讨论法：引导学生进行思考和交流，提高学生的理解和分析能力；3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生更好地理解和应用换热器技术；4.实验法：通过实验操作，使学生直观地了解换热器的工作过程和性能。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：《换热器技术》等相关教材；2.参考书：国内外相关论文、技术手册等；3.多媒体资料：PPT课件、视频资料、图片等；4.实验设备：换热器实验装置、热流量计等。
通过以上教学资源的选择和准备，我们将为学生提供全面、丰富的学习资源，帮助学生更好地理解和掌握换热器技术。
五、教学评估本课程的教学评估将采用多种方式，包括平时表现、作业、考试等，以全面、客观、公正地评估学生的学习成果。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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 (1)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 (6)3.1.4计算P、R值 (7)3.1.5假设K值 (7)3.1.6估算面积 (8)3.1.7管径、管内流速 (8)3.1.8单程管数 (9)3.1.9总管数 (9)3.1.10管子的排列 (9)3.1.11折流板 (9)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 (10)3.2.3污垢热阻 (11)3.2.4总传热系数 (11)3.2.5计算传热面积 (11)3 .2.6实际传热面积 (11)3.3压降计算 (12)1.管程压降 (12)2.壳程压降 (12)3.4核算壁温 (12)3.5附件 (13)3.5.1接管 (13)3.5.2拉杆 (13)4.换热器结果一览总表 (14)5.附图 (15)5.1符号表含义及单位 (15)5.2管子排列方式 (18)5.3换热器装置图 (19)6.参考文献： (19)7.设计结果概要及致谢 (20)7.1结果 (20)7.2致谢 (21)课程设计任务书设计题目：冷却异丙苯换热器的设计一、设计条件1、处理能力： 87万吨/年2、设备型式：自选3、操作条件：a．异丙苯：入口温度120℃，出口温度为（学号末两位+40）℃，操作压力0.3MPa（绝）b．冷却介质：自来水，操作压力0.4MPa（绝）c．允许压强降：不大于1×105Pad．每年按300天计，每天24小时连续运行4. 设计项目e．设计方案简介：对确定的工艺流程及换热器型式进行简要论述。
f．换热器的工艺计算：确定换热器的传热面积。
g．换热器的主要结构尺寸设计。
h．主要辅助设备选型。
i．绘制换热器总装配图。
二、设计说明书的内容1、目录；2、设计题目及原始数据(任务书)；3、论述换热器总体结构(换热器型式、主要结构)的选择；4、换热器加热过程有关计算(物料衡算、热量衡算、传热面积、换热管型号、壳体直径等)；5、设计结果概要(主要设备尺寸、衡算结果等)；6、主体设备设计计算及说明；1.前言在不同温度的流体间传递热能的装置称为热交换器，简称为换热器。
在换热器中至少要有两种温度不同的流体，一种流体温度较高，放出热量；另一种流体则温度较低，吸收热量。
35％～40％。
随着我国工业的不断发展，对能源利用、开发和节约的要求不断提高，因而对换热器的要求也日益加强。
换热器的设计、制造、结构改进及传热机理的研究十分活跃，一些新型高效换热器相继问世。
随着换热器在工业生产中的地位和作用不同，换热器的类型也多种多样，不同类型的换热器各有优缺点，性能各异。
在换热器设计中，首先应根据工艺要求选择适用的类型，然后计算换热所需传热面积，并确定换热器的结构尺寸。
换热器是化工、炼油工业中普遍应用的典型的工艺设备。
在化工厂，换热器的费用约占总费用的10%～20%，在炼油厂约占总费用35%～40%。
换热器在其他部门如动力、原子能、冶金、食品、交通、环保、家电等也有着广泛的应用。
因此，设计和选择得到使用、高效的换热器对降低设备的造价和操作费用具有十分重要的作用。
换热器按用途不同可分为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器、再沸器、深冷器、过热器等。
换热器按传热方式的不同可分为：混合式、蓄热式和间壁式。
其中间壁式换热器应用最广泛，按照传热面的形状和结构特点又可分为管壳式换热器、板面式换热器和扩展表面式换热器。
换热器类型很多，性能各异，从早期发展起来的列管式换热器到今年来不断出现的新型高效换热设备，各具特点。
进行换热器的设计，首先是根据工业要求选用适当的换热器类型，同时计算完成给定生产任务所需的传热面积，并确定换热器的工艺尺寸。
换热器的类型虽然很多，但计算传热面积所依据的传热基本原理相同，不同之处仅在结构设计上根据设备的特点采用不同的计算方法而已。
列管式换热器是目前应用最广泛的一种换热设备，设计资料和数据比较完善，目前在许多国家已有系列化标准。
列管式换热器在换热效率、紧凑型和金属消耗量等方面不及其他新型的换热器，但由于它有结构牢固、适应性大、材料范围广等独特的优点，因而在各种换热器的竞争发展中仍占有绝对的优势。
列管式换热器种类很多，目前广泛使用的按其温度差补偿结构来分，主要有固定板式换热器、浮头式换热器、填料函式换热器和U 形管式换热器。
对于列管式换热器，一般要根据换热器流体的腐蚀性及其他特性来选择结构与材料，根据材料的加工性能、流体的压力和温度、换热管程与壳程的温度差、换热器的热负荷、检修清洗的要求等因素决定采用哪一类型的列管式换热器。
确定列管式换热器以后，对其各项参数进行总结说明。
由于设计者水平有限，方案中难免有不妥和错误之处，希望老师给予指正。
2.设计方案简介2.1换热器的选择在水冷却异丙苯换热器设计中，由于水和异丙苯的温差较大和便于清洗壳程污垢，采用浮头式列管式换热器为宜。
浮头式换热器的优点为：管束可以拉出，便于清洗；管束的膨胀不受壳体的约束，因而当两种换热流体的温差相差较大时，不会因管束与壳体的热膨胀量不同而产生温差应力。
2.2流程的选择在列管换热器中，哪一种流体流经管程，哪一种流经壳程，关系到设备的使用是否合理。
考虑到冷却水常用江河水或井水，比较脏，硬度较高，受热后容易结垢，在管内流体易于维持高速，可避免悬浮颗粒沉积。
所以冷却水应该走管程。
异丙苯冷物料一般走壳程，便于散热。
2.3物性数据a ．定性温度：可取流体进出口的平均值壳程间异丙苯定性温度为： 12072962T +==（℃）管程冷却水定性温度为： 2523020=+=t （℃） b.根据定性温度分别取壳程和管程流体的有关物性参数。
①异丙苯在96℃的有关物性参数如下：密度 30796.96 kg/m ρ=定压比热容 0 2.0332/()Cp kJ kg C =⋅︒导热系数 00.14264/()W m K λ=⋅粘度 00.3563 mPa S μ=⋅②冷却水在25℃下相关悟性参数：密度 3/6.995m kg i =ρ定压比热容 )·/(202.4K kg kJ Cp i = 导热系数 )·/(613.0K m W i =λ 粘度 0.8937i mPa S μ=⋅3.工艺计算3.1试算及换热器选型3.1.1计算传热量3001287000010 2.0332(12072)()11792560/3275.7130024Q W Cp T T kg h KW ⨯⨯⨯-=-===⨯3.1.2计算冷却水流量333275.7110 77.96 /280641.5 /4.2021010i i Q W kg s kg h Cp t ⨯====∆⨯⨯ 3.1.3计算两流体的平均传热温度异丙苯 120℃ → 72℃冷却水 20℃ → 30℃温差 100℃ 42℃在这里我选取逆流的方式， 则'1212100-4266.85910042m t t t C t In In t ∆-∆∆===︒∆∆3.1.4计算P 、R 值 211130-200.1120-20t t P T t -===- 1221120-72 4.830-20T T R t t -===-1ln /0.98311P R PR ψ-==-- 平均传热温度矫正66.0972ln m t C ==︒-3.1.5假设K 值由异丙苯走壳程，冷却水走管程且异丙苯μ=0.5～1mPa·s 为中有机物，查K 值大致范围表，取K=5002/()W m K 。
3.1.6估算面积323275.711097.9950066.859m Q A m K t ⨯===∆⨯估估 3.1.7管径、管内流速管径选择：选用25 2.5φ⨯传热管（碳钢） 估算管内流速：取管内流速 1.10/u m s =估3.1.8单程管数单程管数22/77.96/7960.96283.2284()0.02u0.02 1.1044W n ρππ===≈⨯⨯⨯⨯水水根3.1.9总管数管长：097.994.39 4.5 3.14 284 0.025A L m n d π===≈⨯⨯ 确定管程 按单程设计。
3.1.10管子的排列确定管子排列方法：采用正三角形排列 管心距： 0t=1.25d =1.2525=32mm ⨯穿过中心线管数：119N =≈（根）壳体内径：1.05 1.0532676.7680D mm ==⨯=≈ 则 4.56.620.68L D == 在6～10之内，符合要求。
3.1.11折流板折流板高度：0.25680170h mm =⨯= 折流板间距：0.50.345680235B D mm ==⨯≈ 板数：4500-121272B N ==块3.2核算传热系数 3.2.1管程传热系数流通截面积 220.022840.089244i i S d n m ππ==⨯⨯= 流速 77.96/995.60.88/0.0892i i i W u m s S === 雷诺系数 -40.020.88995.6Re 19606.768.93710i ii id u ρμ⨯⨯===⨯ 普朗特数 3-34.202100.893710Pr 6.130.613i iiCp μλ⨯⨯⨯===传热系数 0.140.80.40.80.420.023Re Pr 0.02330.6519606.76 6.1313954.28/()ii i i i o d w m c ωλμαμ⎛⎫= ⎪⎝⎭=⨯⨯⨯⨯=⋅ 3.2.2壳程传热系数当量直径：2222004)40.7850.025)242de=0.0203.140.025d m d ππ⨯-⨯-⨯==⨯0.032 流通截面积 ： 200d0.025(1)0.2350.68(1)0.0310.032BD m t S =-=⨯⨯-= 流速： 00120833.33/(796.963600) 1.2/0.035W u m s S ⨯=== 雷诺系数： 000040.020 1.2796.96Re 30420.08.93710d u ρμ-⨯⨯===⨯传热系数： 3400002.0332103.56310Pr 5.080.1426Cp μλ-⨯⨯⨯===普朗特数： 0.1410.55o310.5532 0.036Re Pr 0.142640.03630420.0 5.0810.0201282.55/()o o oo o d w m c ωλμαμ⎛⎫= ⎪⎝⎭=⨯⨯⨯⨯=⋅ 3.2.3污垢热阻管程 水污垢热阻 w m Ri /00021.02℃⋅= 壳程 异丙苯污垢热阻 w /000176.0o 2℃⋅=m R 3.2.4总传热系数0000001110.0250.0250.00250.02510.000210.0001723954.280.020.020450.02251282.55619i i i i m K d d bd Rs Rs d d d αλα=++++=⨯+⨯+++⨯⨯=06191.238500K K == 3.2.5计算传热面积3203275.711083.0461966.097m Q A m K t ⨯===∆⨯计3 .2.6实际传热面积00.025 4.5284100.323A d lNt ππ==⨯⨯⨯=2m 则100.323 1.2183.04A A ==计在1.15--1.25的范围之内3.3压降计算 1.管程压降()tirtpsp p p F NN ∆=∆+∆∑224.50.880.04995.63469.520.022i i i i u l P Pa d λρ∆==⨯⨯⨯=221.233995.62150.49622i i u P Pa γρ∆=⨯⨯=⨯⨯=对mm 5.225⨯φ的管子有114.1t ===p s N N F()5t4480.21493.4 1.4117867.9910P Pa ∆=+⨯⨯⨯=<∑ 2.壳程压降S S O N F P P P )(21∆+∆=∆115.1==S S N F()5.021f 201=+=∆F u N n F P oo b c ρc n 18.5321B N ===()0.2280.22805Re 530420.00.25575f --==⨯=21796.96 1.20.50.2557518.532128552.842P ⨯∆=⨯⨯⨯⨯= 222u 220.235796.96 1.23.522 3.535458.220.682O o B B P N D ρ⨯⨯⎛⎫⎛⎫∆=-⨯=⨯-⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()5o28552.8435458.2 1.15173612.69610P Pa Pa ∆=+⨯⨯=< 3.4核算壁温12120729622o T T Tm C ++===210.40.60.4300.62024o m t t t C =+=⨯+⨯=//96/3954.2824/1788.0146.421/1/1/39540281/1788.01m c m h c h T t t αααα++===++壳体平均温度壁温与传热管平均壁温之差：96-46.42=49.58o C 3.5附件3.5.1接管a.壳程流体进出口接管 异丙苯流速0 1.2/u m s =内径0.189d ===m 取mm d 200=b.管程流体进出口接管 水流速0.88/i u m s =内径0.3367d ===m取340d mm =3.5.2拉杆壳体直径D 0.68m =查上表可得：拉杆直径12mm最少拉杆数 6 4.换热器结果一览总表5.附图5.1符号表含义及单位5.2管子排列方式256805.3换热器装置图6.参考文献：1.任晓光，《化工原理课程设计及指导》，天津大学出版社2009年1月2.王志祥，《制药化工原理》，化学工业出版社，2005年5月3.马江权，冷一欣《化工原理课程设计（第二版）》，中国石化出版社2011年1月4.付家新，王卫国《化工原理课程设计》化学工业出版社2010年11月5.申迎华，郝小刚，《化工原理课程设计》化学工业出版社2009年5月6.贾绍义，柴诚敬，《化工原理课程设计（化学传递与单元操作课程设计）》，天津大学出版社，2008年5月7.王许云，王小红，田景红等《化工原理课程设计》，化学工业出版社，2012年7月7.设计结果概要及致谢7.1结果（1）估算管内流速 1.10/u m s =，在3~5.0范围内，符合要求。