换热器设计手册
换热器设计手册
换热器设计手册换热器设计手册第一部分：引言换热器在许多工业领域中起着至关重要的作用，能够有效地传递热量和冷却介质。
本手册旨在提供关于换热器设计的详细说明和指导，以确保设计和运行的安全性、可靠性和高效性。
第二部分：换热器的基本原理和分类2.1 换热器的基本原理换热器是通过将热量从一个介质传递到另一个介质来实现的。
基于传热原理，换热器可以分为传导、对流和辐射换热器。
2.2 换热器的分类根据换热介质的流动方式和传热机理，换热器可以分为管壳式换热器、板式换热器、螺旋板换热器等。
第三部分：换热器设计的影响因素3.1 流体参数流体参数包括流体的流量、温度、压力、热导率等。
这些参数将直接影响到换热器的传热效果和换热面积的确定。
3.2 材料选择换热器的材料选择对其使用寿命和换热效率有着重要的影响。
应根据介质的性质和工作环境进行材料选择，并考虑材料的耐腐蚀性、导热性等因素。
3.3 热负荷计算通过计算热负荷，可以确定换热器的尺寸和换热面积。
热负荷计算依赖于流体参数和换热器的设计要求。
第四部分：换热器的设计步骤4.1 确定换热方式根据介质的性质和工艺要求，选择合适的换热方式，如对流换热、辐射换热或传导换热。
4.2 计算传热面积根据热负荷计算结果，确定换热器的传热面积。
传热面积的计算需要考虑流体参数和介质的传热特性。
4.3 确定换热器尺寸和形状根据换热器的传热面积和流体参数，确定换热器的尺寸和形状。
应确保设计的换热器能够有效地传递热量和具有合理的流体阻力。
4.4 选择材料根据介质的性质和工作环境，选择合适的材料。
应考虑材料的耐腐蚀性、导热性和可加工性等因素。
第五部分：换热器的安装和维护5.1 安装要求换热器的安装应符合相关的安全标准和操作规程。
在安装过程中，应注意保护换热器的密封性和防止外部损坏。
5.2 运行和维护换热器的运行和维护需要定期检查和保养。
应注意定期清洗换热器以防止结垢和污垢的堆积，避免影响换热器的传热效果。
套管式换热器设计手册
套管式换热器设计手册一、换热器简介套管式换热器是一种高效、紧凑的换热设备，广泛应用于化工、石油、医药等领域。
它通过内管和外管的热传导作用，实现冷热流体的热量交换。
本手册将详细介绍套管式换热器的设计、制造、安装和维护等方面的知识。
二、设计基础2.1传热原理传热是热量从高温向低温的传递过程。
在套管式换热器中，热量通过内管和外管的传热面，由热流体传递给冷流体。
传热效率是换热器设计的关键因素，需综合考虑传热面积、流体温度、传热系数等因素。
2.2热力学基础热力学是研究热量转换和利用的学科，对于换热器的设计具有重要意义。
在设计过程中，需要考虑热力学第一定律和第二定律的应用，以提高换热器的能源利用效率和降低能耗。
三、套管式换热器结构3.1内管与外管内管和外管是套管式换热器的核心组成部分。
内管通常采用耐压、耐腐蚀的材料制成，而外管则起到保护和支撑的作用。
根据实际需求，可以选择不同材料和规格的内管和外管。
3.2连接方式套管式换热器的内管和外管之间通过连接方式实现密封和固定。
常见的连接方式有焊接、胀接、螺纹连接等，可根据实际需求选择合适的连接方式。
3.3密封材料密封材料用于内管和外管之间的密封，防止流体泄漏。
常用的密封材料有橡胶、聚四氟乙烯等，应根据实际工况选择合适的密封材料。
四、材料选择4.1耐压性能套管式换热器需承受一定的压力，因此材料应具备足够的耐压性能。
在选择材料时，应考虑其屈服强度、抗拉强度等力学性能指标。
4.2耐腐蚀性根据实际工况中的流体成分和温度，选择具有良好耐腐蚀性能的材料，以提高换热器的使用寿命。
换热器设计手册
换热器设计手册1. 引言本文档旨在提供有关换热器的设计手册。
换热器是一种常见的设备，用于在热力系统中传递热量，实现能量的转移。
本手册将介绍换热器的基本原理、设计流程以及设计考虑事项。
2. 换热器的基本原理换热器是通过流体之间的热传导和对流传热来实现热量转移的设备。
换热器通常由两个流体通道组成，分别称为热源侧和热载体侧。
热源侧是热量的来源，热载体侧是热量的传递介质。
换热器的基本原理是通过接触面积的增加和流体之间的温度差来实现热量的传递。
3. 换热器设计流程3.1 确定热传导方式在进行换热器设计之前，需要确定热传导的方式。
根据不同的传热方式，可以选择不同类型的换热器，如管壳式换热器、板式换热器等。
3.2 确定流体参数在设计过程中，需要确定流体的参数，包括流量、温度等。
这些参数将对换热器的尺寸和性能产生影响。
3.3 确定换热器尺寸根据流体参数和传热需求，可以计算出换热器的尺寸。
这包括换热器的长度、直径或面积等。
3.4 确定传热系数换热器的传热系数是一个重要的设计参数，它决定了换热器的换热效率。
在设计过程中，需要考虑流体的性质、换热器的材料和结构等因素，来确定传热系数。
3.5 进行换热器设计计算在确定了上述参数之后，可以进行具体的换热器设计计算。
这包括确定换热面积、管道布置、管束数量等。
4. 换热器设计考虑事项4.1 热量传递效率在进行换热器设计时，需要考虑热量传递的效率。
热量传递效率是换热器性能的重要指标，直接影响换热器的能耗和传热效果。
4.2 材料选择在选择换热器的材料时，需要考虑流体的性质、工作条件和成本等因素。
常用的材料包括钢、铜、不锈钢等。
4.3 清洁和维护换热器在使用过程中，会积累一些污垢和沉积物，这会影响换热器的性能。
因此，在设计过程中需要考虑清洁和维护的便利性。
5. 结论通过本文档的介绍，我们了解了换热器的基本原理、设计流程以及设计考虑事项。
换热器的设计是一个复杂的过程，需要综合考虑多个因素。
换热器设计手册
换热器设计手册摘要，本文将介绍换热器的设计原理、分类、选型、安装和维护等内容，旨在帮助工程师和设计师更好地理解和应用换热器，提高换热器的设计和运行效率。
第一章换热器的基本原理。
换热器是一种用于传递热量的设备，其基本原理是利用热传导和对流传热的方式，将热量从一个流体传递到另一个流体。
换热器通常由管束、壳体、传热介质和支撑结构等部分组成。
在换热器中，热量的传递主要通过换热面积、传热系数和温度差来实现。
第二章换热器的分类。
根据换热方式的不同，换热器可以分为接触式换热器和间接式换热器。
接触式换热器是指传热介质直接接触的换热器，如冷却塔、冷凝器等；间接式换热器是指传热介质不直接接触的换热器，如管壳式换热器、板式换热器等。
根据换热器的结构形式，可以分为管式换热器、板式换热器、壳管式换热器、板壳式换热器等。
第三章换热器的选型。
在换热器的选型过程中，需要考虑流体的性质、流量、温度、压力、换热面积、传热系数、温差等因素。
根据实际工况和使用要求，选择合适的换热器类型和规格，以确保换热器的性能和可靠性。
第四章换热器的安装与调试。
换热器的安装与调试是确保其正常运行的关键环节。
在安装过程中，需要注意换热器的位置、支撑、固定、管道连接、密封等问题；在调试过程中，需要进行压力测试、泄漏检测、流量调节、温度控制等工作，以确保换热器的正常运行。
第五章换热器的维护与保养。
换热器的维护与保养是延长其使用寿命和保证其性能的重要手段。
定期对换热器进行清洗、检查、维修和更换，及时处理故障和问题，可以有效地保证换热器的正常运行。
结论。
换热器是化工、石油、电力、冶金、制药等行业常用的设备，其设计和运行对生产过程的效率和产品质量有着重要的影响。
通过本文的介绍，希望读者能够更好地理解和应用换热器，提高其设计和运行效率，为工程实践提供参考和指导。
换热器设计指导书(DOC)
空调器主关件设计指导书换热器编制：审核：会签：审定：批准：青岛海尔空调电子有限公司目录一、总述1、用途 (3)2、参考资料及参考标准 (3)二、设计步骤1、基本原理及性能指标 (3)2、产品选型2.1 产品类型 (4)2.2产品主要结构及材料选择要求 (4)3、设计计算 (7)4、安装规范要求 (11)三、设计雷区及规避措施 (11)四、检验要求 (12)一、总述1、用途这份换热器设计指导书，涉及到所有换热器的分类、换热器的选型、设计标准、安装规范，曾出现的社会问题，保证换热器的稳定可靠性。
2、参考资料及标准2.1参考资料《制冷换热器设计》、《制冷原理及设备》、《传热学》2.2参考标准Q/HKT J05101-1999 热交换器JB/T7659.4-1995 氟利昂制冷装置用干式蒸发器JB/T7659.5-1995 氟利昂制冷装置用翅片式换热器JB/T4750-2003 《制冷装置用压力容器》GB 150 《钢制压力容器》JB4734 《铝制压力容器》JB4745 《钛制压力容器》二、设计步骤1、换热器基本原理及性能指标1.1换热器基本原理在工程中，将某种流体的热量以一定的传热方式传递给他种流体的设备，称为换热器.在这种设备中，至少有两种温度不同的流体参与传热。
一种流体温度较高，放出热量；另一种流体温度较低，吸收热量。
但是有的热交换器中也有多于两种温度不同的流体在其中传热的，例如空分装置中的可逆式板翅热交换器。
1.2换热器性能指标1）传热性能保证满足生产过程所要求的热负荷。
热交换强度高，热损失少，在有利的平均温差下工作。
2）阻力性能保证较低的流动阻力，以减少热交换器的动力消耗。
3）机械性能强度足够及结构合理。
要有与温度和压力条件相适应的不易遭到破坏的工艺结构，运行可靠。
4）经济性能经济上合理是指换热器在满足了其他性能指标的同时，自身的全部费用（包括设备费，运行费等多方面的费用）达到最小。
此外，一台较完善的换热器还应该便于制造，安装和检修，设备紧凑（这对大型企业，航空航天，新能源开发和余热回收装置更有重要意义）等。
管壳式换热器设计书
管壳式换热器设计书一、 工艺设计1、选择合适的换热器 1.1 确定物性参数有机液的定性温度： 5023070=+=m T ℃ 水的定性温度： 5.3224025=+=m t ℃1.2 计算热负荷Q 和水h m 由热量衡算KWkg kj h kg T T c m p h 667.753360030-70)/(261.2/30000)(Q 211=⨯⋅⨯=-=℃）℃（℃［2］s kg t t c m p h /037.12)2540(174.4667.753)(Q 122=-⨯=-=水1.3 计算温差m t ∆和估计传热系数估K逆流时，C t ︒=-=∆3040701 C t ︒=-=∆525302C t t t t t m ︒=-=∆∆∆-∆=∆953.13530ln 530ln 2121逆 而 33.0257025401112=--=--=t T t t P67.2254030701221=--=--=t t T T R由《化工原理》上册153P 页查图5－19(a)可得:82.0=ϕ ,管程数 Np=6所以Ct t m m ο44.11953.1382.0=⨯=∆=∆，ϕ又因为0.82>8.0，故可选用单壳程的列管换热器。
根据管程走有机液，壳程走水，且逆流，总传热系数K 的围是290～870W/(2m ·oC ）［4］现暂取：C W/m 5002︒⋅=K1.4 估算换热面积223m m 76.13144.11/50010667.753t K Q A =⨯⋅⨯=∆=℃℃逆估m W ［5]化原P154（5-23）1.5 试算和初选换热器的规格又因为有机液走管程且初选mm .219⨯Φ，所以设 sm u i /55.0=［6]由 i i in d u V 24π= V=Ms/p=31.58 可求得单管程的管子根数：913600015.014.3/55.04/58.314232=⨯⨯⨯⨯==h m h m d u Vn ii i π m n d A L i i 27.2491019.014.376.1310=⨯⨯==π估所以 546916=⨯=⨯=i p n N n据此初选固定管板式换热器规格尺寸为：壳径D=a （b-1）+2L 有化工设备机械基础P208表7-4可知，b=25，由表7-5可取a=25mm 所以 D=25*（25-1）+2*4.5=609mm 圆整后为700mm2、核算总传热系数2.1 计算管程给热系数i α222016.04150.0914m d n A ii i =⨯⨯=⨯⨯=ππs m h m A V u i s i 55.0016.03600/58.313=⨯==（与假设相一致 合适）化原P5（1-13）()湍流431006.110742.095055.0015.0Re ⨯=⨯⨯⨯==-μρi i i u d ［7]化原p16(1-26)75.9172.010742.010261.2Pr 33=⨯⨯⨯==-λμp i C ［8]所以()()C m W d i ii ο⋅=⨯⨯⨯⨯==23.08.043.08.0/184.86775.9)1006.1(015.0172.0023.0(Pr Re 023.0有机液被冷却）λα［9]2.2 计算壳程对流传热系数0α换热器中心附近管排中流体流通截面积为：()()2045.0019.0257.02.0md n D h S o c =⨯-⨯=-=［10]式中 --h 折流挡板间距，取200mm ；t=25mm因为是正三角形排列，所以 261.1≈≈n n c 因为 s kg m h /037.12=水 所以s m A V u s /27.0045.0825.994037.1200=⨯==由正三角形排列得：m d d t d e 017.0019.014.3)019.0414.3025.023(4)423(4220202=⨯⨯-⨯⨯=-=ππ［11]76.597610764.0825.99427.0017.0Re 300=⨯⨯⨯==-μρu d e 因为 0Re 在3102⨯～6102⨯围，故可用下式计算0α［12]()()μλαΦ⨯=31055.000Pr Re 36.0ed13.5622.010764.010174.4Pr 330=⨯⨯⨯==-λμp C壳程中水被冷却，取 95.0=Φμ，所以08.257795.0)13.5()76.5976(017.0622.036.03155.00=⨯⨯⨯=α()C m W ο⋅2/2.3 确定污垢热阻管、外侧污垢热阻分别取为：（水）有机液体），W C m R W C m R so si /00021.0(/00018.022οο⋅=⋅=［13]2.4 总传热系数0K因为管程走有机物，管子材料选用20R ，取其导热系数为/5.16W w =λ(m ·o C)，总传热系数0K 为：()Cm W d d d d R R K ii i siso ο⋅=⨯+⨯⨯+⨯+=+++=--2440000/79.43515184.867191519101.2108.108.25771111αα［14]化原p145(5-11c)23017.15144.1179.43510667.753m t K Q A m =⨯⨯=∆⨯=1.115.176.13117.15122〉==m m A A估，所以合理 由前面计算可知，选用该型号换热器时，要求过程的总传热系数为()C m W ο⋅2/500，在传热任务所规定的流动条件下，计算出的0K 为()C m W ο⋅2/79.435，其安全系数为： %7.1410079.43579.435500=⨯-故所选择的换热器是合适的。
换热器设计说明书
工程热力学与传热学课程设计管壳式换热器设计说明书目录一、设计任务书———————————11、换热器的概念及意义2、固定管板式换热器构造3、工作原理4、设计参数二、设计计算书———————————31、换热管的材料、内径、长度、管间距等确实定2、壳体内径3、管程接收直径4、折流板缺口高度、间距、数目以及折流板直径5、壳程接收直径确实定6、传热面积和传热面积之比三、计算表格四、设计结果汇总表—————————7五、设计自评————————————8六、参考文献————————————9一、设计任务书1、换热器的概念及意义在化工生产中为了实现物料之间能量传递过程需要一种传热设备。
这种设备统称为换热器。
在化工生产中，为了工艺流程的需要，往往进展着各种不同的换热过程：如加热、冷却、蒸发和冷凝。
换热器就是用来进展这些热传递过程的设备，通过这种设备，以便使热量从温度较高的流体传递到温度较低的流体，以满足工艺上的需要。
它是化工炼油，动力，原子能和其他许多工业部门广泛应用的一种通用工艺设备，对于迅速开展的化工炼油等工业生产来说，换热器尤为重要。
换热器在化工生产中，有时作为一个单独的化工设备，有时作为某一工艺设备的组成局部，因此换热器在化工生产中应用是十分广泛的。
任何化工生产中，无论是国内还是国外，它在生产中都占有主导地位。
2、固定管板式换热器构造3、工作原理：管壳式换热器和螺旋板式换热器、板式换热器一样属于间壁式换热器，其换热管内构成的流体通道称为管程，换热管外构成的流体通道称为壳程。
管程和壳程分别通过两不同温度的流体时，温度较高的流体通过换热管壁将热量传递给温度较低的流体，温度较高的流体被冷却，温度较低的流体被加热，进而实现两流体换热工艺目的。
4、设计参数：二、设计计算书根据设计任务书进展设计计算：204565''2'1max =-=-=∆t t t ℃ 252550'2''1min =-=-=∆t t t ℃热损失系数取0.98传热量：()()kJ t t c M Q L p 48098.0506561.244.14''1'121=⨯-⨯⨯=-=η 冷却水量：()()s kg t t c M p 73.52545187.4480'2''222=-⨯=-逆流时的对数平均数温差：41.222025ln 2025ln minmax min max 1=-=∆∆∆-∆=∆⋅t t t t t c m 参数;P 、R5.025652545'2'1'2''2=--=--=t t t t P 75.025455065'2''2''1'1=--=--=t t t t R设计本管壳式换热器为2壳程-4管程<2-4>型，那么975.0=ψ 有效平均温差：85.214.22975.01=⨯=∆=∆⋅c m m t t ψ 初选传热系数：()C kg w K ︒⋅=300'0 估算传热面积：2'0'022.7385.21300480000m t K Q F m =⨯=∆= 管子材料：铝制管5.320⨯φ管程所需流通截面：222100573.0110003.57m M A t =⨯==ωρ每程管数：根43013.000573.044221=⨯⨯==ππd A n t每根管长：m l d nZ F l t 60'0==取π管子排列方式为：等边三角形 管间距s=26mm 分程隔板槽处管间距mm l E 40=平行于流向的管距mm s s p 5.2230cos =⨯=ο垂直于流向的管距mm s s n 1330sin =⨯=ο 拉杆直径取12mm 估计管壳直径mm 400≤ 管排列可做如下草图那么六边形层数为6层，一台管子数为86=t n ，一台拉杆数为4根一台传热面积为24.32602.086m dl n c =⨯⨯⨯=ππ 两台传热面积：2''08.64m F =管束中心至最外层管束中心距离为0.135m ，管束外缘直径m D L 29.0=壳体m 325.0取S D 那么长径比5.18325.06==s D l管程接收直径：6895.511100073.513.113.122⨯=⨯==φρω取M D 管程雷诺数：1793110725013.010001Re 621222=⨯⨯⨯==-μρωd 管程换热系数：52469.417931023.0013.0621.0Re 023.04.08.04.08.0122=⨯⨯⨯=⨯=τλαP d 折流板形式选弓形，折流板缺口高度m D h S 08.035.025.025.0=⨯== 折流板的圆心角为120度，折流板间距取m l s 4.0=，折流板数目为14块，折流板上管孔数为60个，折流板上管孔直径m d H 0204.0=，通过折流板管子数为56个，折流板缺口处管子数为30根，折流板直径m D b 3.0=。
换热器的设计说明书
换热器的设计1.1 换热器概述换热器是化工、石油、动力、食品及其它许多任务业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。
换热器种类很多，但根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可分三大类即：间壁式、混合式和蓄热式。
在三类换热器中，间壁式换热器应用最多。
换热器随着换热目的的不同，具体可分为加热器、冷却器、蒸发器、冷凝器，再沸器和热交换器等。
由于使用条件的不同，换热设备又有各种各样的形式和结构。
换热器选型时需要考虑的因素是多方面的，主要有:①热负荷及流量大小；②流体的性质；③温度、压力及允许压降的范围；④对清洗、维修的要求；⑤设备结构、材料、尺寸、重量；⑥价格、使用安全性和寿命；按照换热面积的形状和结构进行分类可分为管型、板型和其它型式的换热器。
其中，管型换热器中的管壳式换热器因制造容易、生产成本低、处理量大、适应高温高压等优点，应用最为广泛。
管型换热器主要有以下几种形式：（1）固定管板式换热器：当冷热流体温差不大时，可采用固定管板的结构型式，这种换热器的特点是结构简单，制造成本低。
但由于壳程不易清洗或检修，管外物料应是比较清洁、不易结垢的。
对于温差较大而壳体承受压力较低时，可在壳体壁上安装膨胀节以减少温差应力。
（2）浮头式换热器：两端管板只有一端与壳体以法兰实行固定连接，称为固定端。
另一端管板不与壳体连接而可相对滑动，称为浮头端。
因此，管束的热膨胀不受壳体的约束，检修和清洗时只要将整个管束抽出即可。
适用于冷热流体温差较大，壳程介质腐蚀性强、易结垢的情况。
（3）U形管式换热器换：热效率高，传热面积大。
结构较浮头简单，但是管程不易清洗，且每根管流程不同，不均匀。
表1-1 换热器特点一览表在过程工业中，由于管壳式换热器具有制造容易，生产成本低，选材范围广，清洗方便，适应性强，处理量大，工作可靠，且能适应高温高压等众多优点，管壳式换热器被使用最多。
工业中使用的换热器超过90%都是管壳式换热器，在工业过程热量传递中是应用最为广泛的一种换热器。
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换热器设计手册
设计一个换热器的手册可以包含以下内容：
1. 引言：介绍换热器的定义、作用和使用范围。
2. 换热基础知识：解释热传递的基本概念和换热原理，包括传热方式、热传递方程和换热系数。
3. 换热器的分类：介绍各种常见的换热器类型，如壳管式换热器、板式换热器、螺旋板式换热器等，以及它们的特点和应用领域。
4. 换热器的设计步骤：详细阐述换热器设计的步骤，包括确定传热面积、计算传热量、选择换热器类型和尺寸、确定管道布局、计算流体流量等。
5. 换热器设计中的参数：介绍影响换热器性能的关键参数，如流体温度差、表面积比、管程系数、传热系数等，并提
供计算方法和工程经验。
6. 设计中的问题和解决方案：列举可能在换热器设计中遇
到的常见问题和解决方法，如阻力损失、结垢问题、流体
腐蚀等。
7. 换热器的实施与维护：介绍换热器的安装、调试和维护
要点，包括清洗方法、检查周期和维修常识。
8. 设计案例与实例分析：提供一些换热器设计案例和实例
分析，以帮助读者更好地理解设计过程和技巧。
9. 相关标准与规范：列举与换热器设计相关的国际和行业
标准，如ASME、API和GB等，并提供参考链接和书目。
10. 常用的换热器软件与工具：介绍常用的换热器设计软件和在线计算工具，以方便读者进行设计和计算。
最后，手册还可以提供参考文献、索引和图表以增加阅读的便利性和可读性。