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化工原理設計說明書
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  • 化工原理設計說明書一.緒論 - 4 -
    1換熱器的分類 - 4 -
    2間壁式換熱器的分類 - 4 -
    3列管式換熱器選用計算中有關問題 - 4 -
    （1）流體流經管程或殼程的選擇原則 - 4 -
    （2）流體流速的選擇 - 5 -
    （3）換熱管規(guī)格和排列方式 - 5 -
    （4）折流擋板 - 5 -
    4浮頭式換熱器的結構和優(yōu)缺點 - 5 -
    5強化傳熱技術 - 6 -
    （1）傳熱面形狀的改變 - 6 -
    （2）提高總傳熱系數 K - 7 -
    二．確定設計方案 - 11 -
    1選擇換熱器的類型 - 11 -
    2管程安排 - 11 -
    三．確定物性數據 - 11 -
    四．估算傳熱面積 - 12 -
    1熱流量 - 12 -
    2平均傳熱溫差 - 12 -
    3傳熱面積 - 12 -
    4冷卻水用量 - 13 -
    五．工藝結構尺寸 - 13 -
    1管徑和管內流速 - 13 -
    2管程數和傳熱管數 - 13 -
    3傳熱溫差校平均正及殼程數 - 13 -
    4傳熱管排列和分程方法 - 14 -
    5殼體內徑 - 15 -
    6折流擋板 - 16 -
    7其他附件 - 17 -
    8接管 - 17 -
    六.換熱器核算 - 18 -
    1熱流量核算 - 18 -
    （1）殼程表面?zhèn)鳠嵯禂?- 18 -
    （2）管內表面?zhèn)鳠嵯禂?- 18 -
    （3）污垢熱阻和管壁熱阻 - 19 -
    （4）傳熱系數有 - 20 -
    （5）傳熱面積裕度 - 20 -
    2壁溫計算 - 21 -
    3換熱器內流體的流動阻力 - 22 -
    （1）管程流體阻力 - 22 -
    （2）殼程阻力 - 23 -
    （3）換熱器主要結構尺寸和計算結果 - 23 -
    七．參考文獻： - 25 -
    一.緒論
    生產中換熱器用量大，類型多。通常在了解各種換熱器的結構、特點與用途的基礎上，根據生產工藝要求，通過計算，選用適當的換熱器。
    1換熱器的分類
    （1）按用途分類
    換熱器按用途不同可分為加熱器、冷卻器、冷凝器和蒸發(fā)器等。
    （2）按冷、熱流體的傳熱方式分類
    a.兩流體直接接觸式換熱器
    b.蓄熱式換熱器
    c.間壁式換熱器
    2間壁式換熱器的分類
    （1）夾套式換熱器
    (2）沉浸式蛇管換熱器
    （3）噴淋式換熱器
    （4）套管式換熱器
    （5）螺旋板式換熱器
    （6）板式換熱器
    （7）板翅式換熱器
    （8）熱管式換熱器
    （9）列管式換熱器
    列管式換熱器又稱管殼式換熱器，在化工生產中被廣泛應用。它的結構簡單、堅固、制造較容易，處理能力大，適應性能，操作彈性大，尤其在高壓、高溫和大型裝置中使用更為普遍。
    a.固定管板式換熱器
    b.浮頭式換熱器
    c.U形管式換熱器
    3列管式換熱器選用計算中有關問題
    （1）流體流經管程或殼程的選擇原則
    a.不清潔或易結垢的流體宜走容易清洗的一側。對于直管管束，宜走殼程；對于U形管管束，宜走殼程。
    b.腐蝕性流體宜走管程，以避免殼體和管束同時被腐蝕。
    c.壓力高的流體宜走管程，以避免制造較厚的殼體。
    d.為增大對流傳熱系數，需要提高流速的流體宜走管程，因管 程流通截面積一般比殼程的小，宜做成多管程也較容易。
    e.兩流體溫差較大時，對于固定管板式換熱器，宜將對流傳熱系數大的流體走殼程，以減小管壁與殼體的溫差，減小熱應力。一.緒論 - 4 -
    1換熱器的分類 - 4 -
    2間壁式換熱器的分類 - 4 -
    3列管式換熱器選用計算中有關問題 - 4 -
    （1）流體流經管程或殼程的選擇原則 - 4 -
    （2）流體流速的選擇 - 5 -
    （3）換熱管規(guī)格和排列方式 - 5 -
    （4）折流擋板 - 5 -
    4浮頭式換熱器的結構和優(yōu)缺點 - 5 -
    5強化傳熱技術 - 6 -
    （1）傳熱面形狀的改變 - 6 -
    （2）提高總傳熱系數 K - 7 -
    二．確定設計方案 - 11 -
    1選擇換熱器的類型 - 11 -
    2管程安排 - 11 -
    三．確定物性數據 - 11 -
    四．估算傳熱面積 - 12 -
    1熱流量 - 12 -
    2平均傳熱溫差 - 12 -
    3傳熱面積 - 12 -
    4冷卻水用量 - 13 -
    五．工藝結構尺寸 - 13 -
    1管徑和管內流速 - 13 -
    2管程數和傳熱管數 - 13 -
    3傳熱溫差校平均正及殼程數 - 13 -
    4傳熱管排列和分程方法 - 14 -
    5殼體內徑 - 15 -
    6折流擋板 - 16 -
    7其他附件 - 17 -
    8接管 - 17 -
    六.換熱器核算 - 18 -
    1熱流量核算 - 18 -
    （1）殼程表面?zhèn)鳠嵯禂?- 18 -
    （2）管內表面?zhèn)鳠嵯禂?- 18 -
    （3）污垢熱阻和管壁熱阻 - 19 -
    （4）傳熱系數有 - 20 -
    （5）傳熱面積裕度 - 20 -
    2壁溫計算 - 21 -
    3換熱器內流體的流動阻力 - 22 -
    （1）管程流體阻力 - 22 -
    （2）殼程阻力 - 23 -
    （3）換熱器主要結構尺寸和計算結果 - 23 -
    七．參考文獻： - 25 -
    一.緒論
    生產中換熱器用量大，類型多。通常在了解各種換熱器的結構、特點與用途的基礎上，根據生產工藝要求，通過計算，選用適當的換熱器。
    1換熱器的分類
    （1）按用途分類
    換熱器按用途不同可分為加熱器、冷卻器、冷凝器和蒸發(fā)器等。
    （2）按冷、熱流體的傳熱方式分類
    a.兩流體直接接觸式換熱器
    b.蓄熱式換熱器
    c.間壁式換熱器
    2間壁式換熱器的分類
    （1）夾套式換熱器
    (2）沉浸式蛇管換熱器
    （3）噴淋式換熱器
    （4）套管式換熱器
    （5）螺旋板式換熱器
    （6）板式換熱器
    （7）板翅式換熱器
    （8）熱管式換熱器
    （9）列管式換熱器
    列管式換熱器又稱管殼式換熱器，在化工生產中被廣泛應用。它的結構簡單、堅固、制造較容易，處理能力大，適應性能，操作彈性大，尤其在高壓、高溫和大型裝置中使用更為普遍。
    a.固定管板式換熱器
    b.浮頭式換熱器
    c.U形管式換熱器
    3列管式換熱器選用計算中有關問題
    （1）流體流經管程或殼程的選擇原則
    a.不清潔或易結垢的流體宜走容易清洗的一側。對于直管管束，宜走殼程；對于U形管管束，宜走殼程。
    b.腐蝕性流體宜走管程，以避免殼體和管束同時被腐蝕。
    c.壓力高的流體宜走管程，以避免制造較厚的殼體。
    d.為增大對流傳熱系數，需要提高流速的流體宜走管程，因管 程流通截面積一般比殼程的小，宜做成多管程也較容易。
    e.兩流體溫差較大時，對于固定管板式換熱器，宜將對流傳熱系數大的流體走殼程，以減小管壁與殼體的溫差，減小熱應力。
    f.蒸汽冷凝宜在殼程，以利于排出冷凝液。
    g.需要冷卻的流體宜選殼程，便于散熱，以減少冷卻劑用量。但溫度很高的流體，其熱能可以利用，宜選管程，以減少熱損失。
    h.黏度大或流量較小的流體宜走殼程，因有折流擋板的作用，在低Re下（Re>100
    f.蒸汽冷凝宜在殼程，以利于排出冷凝液。
    g.需要冷卻的流體宜選殼程，便于散熱，以減少冷卻劑用量。但溫度很高的流體，其熱能可以利用，宜選管程，以減少熱損失。
    h.黏度大或流量較小的流體宜走殼程，因有折流擋板的作用，在低Re下（Re>100...
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