——大学《化工原理》列管式换热器
课程设计说明书
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目录
一、化工原理课程设计任务书............................................................................ . (2)
二、确定设计方案............................................................................ (3)
1.选择换热器的类型
2.管程安排
三、确定物性数据............................................................................ (4)
四、估算传热面积............................................................................ (5)
1.热流量
2.平均传热温差
3.传热面积
4.冷却水用量
五、工艺结构尺寸............................................................................ (6)
1.管径和管内流速
2.管程数和传热管数
3.传热温差校平均正及壳程数
4.传热管排列和分程方法
5.壳体内径 6.折流挡板 (7)
7.其他附件
8.接管
六、换热器核算............................................................................ . (8)
1.热流量核算
2.壁温计算 (10)
3.换热器内流体的流动阻力
七、结构设计............................................................................ . (13)
1.浮头管板及钩圈法兰结构设计
2.管箱法兰和管箱侧壳体法兰设计
3.管箱结构设计
4.固定端管板结构设计 5.外头盖法兰、外头盖侧法兰设计 (14)
6.外头盖结构设计
7.垫片选择
8.鞍座选用及安装位置确定
9.折流板布置
10.说明
八、强度设计计算............................................................................ .. (15)
1.筒体壁厚计算
2.外头盖短节、封头厚度计算
3.管箱短节、封头厚度计算 (16)
4.管箱短节开孔补强校核 (17)
5.壳体接管开孔补强校核 6.固定管板计算 (18)
7.浮头管板及钩圈 (19)
8.无折边球封头计算
9.浮头法兰计算 (20)
九、参考文献............................................................................ .. (20)
一、化工原理课程设计任务书
某生产过程的流程如图3-20所示。反应器的混合气体经与进料物流换热后，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的可溶性组分。已知混合气体的流量为231801kg h，压力为6.9MPa，循环冷却水的压力为0.4MPa，循环水的入口温度为29℃，出口的温度为39℃，试设计一列
管式换热器，完成生产任务。
已知：
混合气体在85℃下的有关物性数据如下（来自生产中的实测值） 密度 3190kg m ρ= 定压比热容1 3.297p c kj kg =g ℃ 热导率10.0279w m λ=g ℃ 粘度51 1.510Pa s μ-=?g
循环水在34℃下的物性数据： 密度 31994.3kg m ρ= 定压比热容1 4.174p c kj kg =g K 热导率10.624w m λ=g K 粘度310.74210Pa s μ-=?g
二、确定设计方案
1． 选择换热器的类型
两流体温的变化情况：热流体进口温度110℃ 出口温度60℃；冷流体进口温度29℃，出口温度为39℃，该换热器用循环冷却水冷却，冬季操作时，其进口温度会降低，考虑到这一因素，估计该换热器的管壁温度和壳体温度之差较大，因此初步确定选用浮头式换热器。 2． 管程安排
从两物流的操作压力看，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，使换热器的热流量下降，所以从总体考虑，应使循环水走管程，混和气体走壳程。
三、确定物性数据
定性温度：对于一般气体和水等低黏度流体，其定性温度可取流体进出口温度
的平均值。故壳程混和气体的定性温度为
T=
2
60
110+ =85℃ 管程流体的定性温度为
t=
342
29
39=+℃
根据定性温度，分别查取壳程和管程流体的有关物性数据。对混合气体来说，
最可靠的无形数据是实测值。若不具备此条件，则应分别查取混合无辜组分的有关物性数据，然后按照相应的加和方法求出混和气体的物性数据。
混和气体在85℃下的有关物性数据如下（来自生产中的实测值）： 密度 3
1/90m kg =ρ
定压比热容 1p c =3.297kj/kg ?℃
热导率 1λ=0.0279w/m ?℃
粘度 1
μ=1.5×10-5
Pa ?s
循环水在34℃ 下的物性数据：
密度 1ρ=994.3
㎏/m 3
定压比热容 1p c =4.174kj/kg ?K
热导率
1λ=0.624w/m ?
K
粘度 1μ=0.742×10
-3
Pa ?s
四、估算传热面积
1.热流量
Q 1=1
11t c m p ?
=231801× 3.297×(110-60)=3.82×107kj/h
=10614.554kw
2.平均传热温差
先按照纯逆流计算，得 m t ?=
K
3.4829
6039110ln
)
2960()39110(=-----
3.传热面积
由于壳程气体的压力较高，故可选取较大的K 值。假设K=320W/(㎡k)则估算的传热面积为
Ap=2176.6863
.4832010614554
m t K Q m =?=?
4.冷却水用量 m =
i
pi t c Q ?1=
h kg s kg /2.915486/3.25410
10174.410614554
3
==??
五、工艺结构尺寸
1．管径和管内流速 选用Φ25×2.5较高级冷拔传热管（碳钢），取管内流速
u 1=1.3m/s 。
2．管程数和传热管数 可依据传热管内径和流速确定单程传热管数 Ns=
6273
.102.0785.0)
3.9943600/(2.9154864
2
2
≈???=
u
d V
i π
按单程管计算，所需的传热管长度为 L=
m n d A s
o p
14627
025.014.376
.686≈??=
π
按单程管设计，传热管过长，宜采用多管程结构。根据本设计实际情况，采用非标设计，现取传热管长l=7m ，则该换热器的管程数为 Np=
27
14==l L 传热管总根数 Nt=627×2=1254
3.传热温差校平均正及壳程数 平均温差校正系数： R=
529
3960
110t t T -T 1221=--=-
P=
124.029
11029
39t T t t 1112=--=--
按单壳程，双管程结构，查【化学工业出版社《化工原理》（第三版）上册】：图5-19得：
96
.0=?t ε
平均传热温差
46.448.30.96=?=?=??塑m t m
t t
εK
由于平均传热温差校正系数大于0.8，同时壳程流体流量较大，故取单壳程合适。 4.传热管排列和分程方法
采用组合排列法,即每程内均按正三角形排列,隔板两侧采用正方形排列。见【化学工业出版社《化工原理》（第三版）上册】：图6-13。 取管心距t=1.25d 0，则 t=1.25×25=31.25≈32㎜
隔板中心到离其最.近一排管中心距离： S=t/2+6=32/2+6=22㎜ 各程相邻管的管心距为44㎜。
管数的分程方法，每程各有传热管627根，其前后管程中隔板设置和介质的流通顺序按【化学工业出版社《化工原理》（第三版）上册】：图6-8选取。
5．壳体内径 采用多管程结构，进行壳体内径估算。取管板利用率η=0.75 ，则壳体内径 为：
D=1.05t
mm N T 137457.0/12543205.1/=?=η
按卷制壳体的进级档，可取D=1400mm
筒体直径校核计算：
壳体的内径i D 应等于或大于（在浮头式换热器中）管板的直径，所以管板直径 的计算可以决定壳体的内径，其表达式为：
e 21
n t D c i +-=）（ Θ管子按正三角形排列：3912541.1N 1.1n t c =?==
取e=1.20d =1.2?25=30mm
∴i D =32 ?（39-1）+2 ?30 =1276mm 按壳体直径标准系列尺寸进行圆整：
i D =1400mm
6．折流挡板 采用圆缺形折流挡板，去折流板圆缺高度为壳体内径的25%，则切去的圆缺高度为
h=0.25×1400=350m ，故可取h=350mm
取折流板间距B=0.3D ，则 B=0.3×1400=420mm ，可取B 为450mm 。 折流板数目1414.51450
7000
1N B ≈=-=-=
折流板间距传热管长
折流板圆缺面水平装配，见图：【化学工业出版社《化工原理》（第三版）上册】：图6-9。
7．其他附件
拉杆数量与直径选取，本换热器壳体内径为1400mm ，故其拉杆直径为Ф16拉杆数量8，其中长度5950mm 的六根，5500mm 的两根。 壳程入口处，应设置防冲挡板。 8．接管
壳程流体进出口接管：取接管内气体流速为u 1=10m/s ，则接管内径为
302.010
14.3)
903600/(23180144V
D 1=???=
=
πμ
圆整后可取管内径为300mm 。
管程流体进出口接管：取接管内液体流速
u 2=2.5m/s ，则接管内径为
361.05
.214.3)
3.9943600/(2.91548642=???=
D
圆整后去管内径为360mm
六、换热器核算
1． 热流量核算
（1）壳程表面传热系数 用克恩法计算，见式【化学工业出版社《化工原理》（第三版） 上册】：式（5-72a ）： 14
.03
1
55
.00
1
0)(
Pr Re 36
.0w
e
d μμλα= 当量直径，依【化学工业出版社《化工原理》（第三版）上册】：式（5-73a ）得
e d =m d d t o
o 02.0]423[
42
2=-ππ 壳程流通截面积：
1378.0)32
25
1(1400450)1(S =-?=-
=t d BD o o 壳程流体流速及其雷诺数分别为
s m u o /2.51378
.0)
903600/(231801=?=
624000105.190
2.502.0u d Re 5
0e =???=
=-1
μρ
o
普朗特数
773.10279
.0105.110297.3c Pr 53p -???==λμ
粘度校正
1)(
14.0≈w
μμ
K m w o ?=???=23155
.0/7.935773.162400002
.00279.036.0α
（2）管内表面传热系数： 4.08.0Pr Re 023
.0i
i
i d λα=
管程流体流通截面积：
1969.02
1254
02.0785.02=?
?=i S 管程流体流速：
s m u i /3.11969
.0)
3.9943600/(2.915486=?=
雷诺数： 34841)10742.0/(3.9943.102.0Re 3≈???=-
普朗特数：
96.4624
.010742.010174.4Pr 3
3=???=
K /585896.43484102
.0624
.0023.024.08.0?=???
=m w i α
（3）污垢热阻和管壁热阻：
【化学工业出版社《化工原理》（第三版）上册】：表5-5取： 管外侧污垢热阻 w k m R o /0004.02?= 管内侧污垢热阻w k m R i /0006.02?=
管壁热阻按【化学工业出版社《化工原理》（第三版）上册】：图5-4查得碳钢在该条 件下的热导率为50w/(m ·K)。所以w k m R w /00005.050
0025
.02?==
（4） 传热系数e K 有：
K
/4027.93510004.05.222500005.020250006.020*******
)1
(
12?≈?
?
? ??
++?+?+?=
++++=
m w R d d R d d R d d K o
o m o w i o i i i o e αα
（5）传热面积裕度： 计算传热面积Ac ：
23
17.5463
.4840210554.10614m t K Q A m e c =??=?=
该换热器的实际传热面积为
p
A ：
21.68912547025.014.3m lN d A T o p =???==π
该换热器的面积裕度为
%267
.5467
.5461.689=-=
-=
c
c
p A A A H
传热面积裕度合适，该换热器能够完成生产任务。
2.壁温计算
因为管壁很薄，而且壁热阻很小，故管壁温度可按式n
c
n
m
c w
w t T t αααα1
1
++
=
计算。由于该
换热器用循环水冷却，冬季操作时，循环水的进口温度将会降低。为确保可靠，取循环冷却水进口温度为15℃，出口温度为39℃计算传热管壁温。另外，由于传热管内侧污垢热阻较大，会使传热管壁温升高，降低了壳体和传热管壁温之差。但在操作初期，污垢热阻较小，壳体和传热管间壁温差可能较大。计算中，应该按最不利的操作条件考虑，因此，取两侧污垢热阻为零计算传热管壁温。于是有：
n
c
n
m
c w
w t T t αααα1
1
++
=
式中液体的平均温度m t 和气体的平均温度分别计算为
=m t 0.4×39+0.6×15=24.6℃
=m T (110+60)/2=85℃ ==i c αα5858w/㎡·K ==o h αα935.7w/㎡·K 传热管平均壁温
3.32=w t ℃
壳体壁温，可近似取为壳程流体的平均温度，即T=85℃。壳体壁温和传热管壁温之差为 7.523.3285=-=?t ℃。
该温差较大，故需要设温度补偿装置。由于换热器壳程压力较大，因此，需选用浮头式换热器较为适宜。
3．换热器内流体的流动阻力 （1）管程流体阻力
s p s r i t F N N p p p )(?+?=?
1=s N , 2=Np , 2
2
u d l p i i i ρλ=?
由Re=34841，传热管对粗糙度0.01，查莫狄图:【化学工业出版社《化工原理》（第三版）上册】：图1-27得04.0=i λ，流速
i
u =1.3m/s,
3/3.994m kg =ρ, 所以：
Pa p i 57.1176223
.9943.102.0704.02=???=? Pa u p r 55.252023.13.994322
2
=??==?ρζ
Pa p .4428495.12)5.525207.511762(1=??+=?
管程流体阻力在允许范围之内。
（2）壳程阻力： 按式计算
s s i o s N F p p p )(?+?=? , 1=s N , 1=s F
流体流经管束的阻力
2
)
1(2
o B TC o o u N N Ff p ρ+=?
F=0.5
2419.05880005228
.0=?=-o f
3912541.11.15.05
.0=?==T
TC N N
14=B N s m /.25u 0=
=?o p 0.5×0.2419×39×(14+1)×2
.25902
?=86095.6Pa
流体流过折流板缺口的阻力
2
)25.3(2
o
B i u D B N p ρ-=? , B=0.45m , D=1.4m 486722
.2590)4.145.025.3(142
=???-?=?i p Pa
总阻力
=?s p 86095.6+48672=1.35×510Pa
由于该换热器壳程流体的操作压力较高，所以壳程流体的阻力也比较适宜。
（3）换热器主要结构尺寸和计算结果见下表： 参数 管程 壳程 流率
915486.2 231801 进/出口温度/℃ 29/39 110/60 压力/MPa
0.4 6.9 物性
定性温度/℃ 34 85 密度/（kg/m 3
）
994.3 90 定压比热容/[kj/（kg ?K ）] 4.174 3.297 粘度/（Pa ?s ） 0.742×3
10- 1.5×5
10- 热导率（W/m ?K ） 0.624 0.0279 普朗特数
4.96 1.773 设
备结形式 浮头式 壳程数 1 壳体内径/㎜
1400
台数
1
管径/㎜ Φ25×2.5 管心距/㎜ 32 管长/㎜ 7000 管子排列 正三角形排列 管数目/根 1254 折流板数/个 14 传热面积/㎡ 689.1 折流板间距/㎜ 450 管程数
2 材质
碳钢
主要计算结果 管程 壳程 流速/（m/s ）
1.3 5.2 表面传热系数/[W/（㎡?K ）] 5858 935.7 污垢热阻/（㎡?K/W ） 0.0006 0.0004 阻力/ MPa 0.04285
0.135 热流量/KW 10615 传热温差/K
48.3 传热系数/[W/（㎡?K ）] 400 裕度/% 26%
七、结构设计
1、浮头管板及钩圈法兰结构设计：
由于换热器的内径已确定，采用标准内径决、定浮头管板外径及各结构尺寸（参照《化工单元过程及设备课程设计》（化学工业出版社出版）：第四章第一节及GB151）。结构尺寸为：
浮头管板外径：m m 1390521400b 2D D 1i 0=?-=-=
浮头管板外径与壳体内径间隙：取mm 5b 1=（见《化工单元过程及设备课程设计》（化学工业出版社出版）：表4-16）；
垫片宽度：按《化工单元过程及设备课程设计》（化学工业出版社出版）:表4-16： 取 m m 16b n = 浮头管板密封面宽度：
.5m m 175.1b b n 2=+= 浮头法兰和钩圈的内直径：
m m 135816521400b b 2D D n 1i fi =+?-=+-=）（）（
浮头法兰和钩圈的外直径：
1480m m 80400180D D i 0f =+=+= 外头盖内径：
1500m m 1004001100D D i =+=+= 螺栓中心圆直径：
m m 14352/14801390/2D D D f00b =+=+=
）（）（ 其余尺寸见《化工单元过程及设备课程设计》（化学工业出版社出版）：图4-50。
2、管箱法兰和管箱侧壳体法兰设计：
依工艺条件：管侧压力和壳侧压力中的高值，以及设计温度和公称直径Φ1400，按JB4703-92长颈对焊法标准选取。并确定各结构尺寸，见《化工单元过程及设备课程设计》（化学工业出版社出版）：图4-50（a ）所示。
3、管箱结构设计：
选用B 型封头管箱，因换热器直径较大，且为二管程，其管箱最小长度可不按流道面积计算，只考虑相邻焊缝间距离计算：
mm 1297503503771002320h h d C 2h L 21g f "gmin =+++?+=++++≥ 取管箱长为1300mm ，管道分程隔板厚度取14mm ，管箱结构如《化工单元过程及设备课程设计》（化学工业出版社出版）：图4-50（a ）所示。
4、固定端管板结构设计：
依据选定的管箱法兰，管箱侧法兰的结构尺寸，确定固定端管板最大外径为：D=1506mm ；结构如《化工单元过程及设备课程设计》（化学工业出版社出版）：图4-50（b ）所示。
5、外头盖法兰、外头盖侧法兰设计：
依工艺条件，壳侧压力、温度及公称直径mm 1500D N =；按JB4703-93长颈法兰 标准选取并确定尺寸。
6、外头盖结构设计：
外头盖结构如《化工单元过程及设备课程设计》（化学工业出版社出版）：图4-51所示。轴向尺寸由浮动管板、钩圈法兰及钩圈强度计算确定厚度后决定，见《化工单元过程及设备课程设计》（化学工业出版社出版）：图4-51。
7、垫片选择：
a.管箱垫片：
根据管程操作条件（循环水压力a 0.4Mp ，温度34C 。
）选石棉橡胶垫。结构尺寸如《化工单元过程及设备课程设计》（化学工业出版社出版）：图4-39（b ）所示：
1400mm.d 1508mm;
D == b.外头盖垫片：
根据壳程操作条件（混合气体，压力a 6.9Mp ，温度85C 。
），选缠绕式垫片，
垫片：mm 1500mm 1609?（JB4705-92） 缠绕式垫片。 c.浮头垫片：
根据管壳程压差，混合气体温度确定垫片为金属包石棉垫，以浮动管
板结构确定垫片结构尺寸为Φ1390mm mm 1358Φ?；厚度为3mm;JB4706-92金属 包垫片。
8、鞍座选用及安装位置确定：
鞍座选用JB/T4712-92鞍座BI1400-F/S ； 安装尺寸如《化工单元过程及设备课程设计》（化学工业出版社出版）：图4-44所示 其中：m m 40206700.60.6L 0L 6700L B =?===，
取：mm 1350L L 4000mm L C '
C B =≈=，
9、折流板布置： 折流板尺寸：
外径：m m 1392814008D D N =-=-=；厚度取8mm
前端折流板距管板的距离至少为850mm ；结构调整为900mm ；见《化工单元过程 及设备课程设计》（化学工业出版社出版）：图4-50（c ） 后端折流板距浮动管板的距离至少为950mm ；
实际折流板间距B=450mm ，计算折流板数为12块。 10、说明:
在设计中由于给定压力等数及公称直径超出JB4730-92，长颈对焊法兰标准范围，对壳体及外头盖法兰无法直接选取标准值，只能进行非标设计强度计算。
八、强度设计计算
1、筒体壁厚计算：由工艺设计给定设计温度85C 。
，设计压力等于工作压力为6.9M a p ，
选低合金结构钢板16MnR 卷制，查得材料85C 。
时许用应力[]a t
Mp 163=σ；《过程设备设
计》（第二版）化学工业出版社。
取焊缝系数φ=0.85，腐蚀裕度2C =1mm ；对16MnR 钢板的负偏差1C =0
根据《过程设备设计》（第二版）化学工业出版社：公式（4-13）内压圆筒计算厚度公式：
δ =
[]c
t
i
c P 2D P -φσ 从而： 计算厚度：δ=
5.735.9
65.8016321400
.96≈-???mm
设计厚度：5.73615.735C 2d =+=+=δδmm
名义厚度：mm 5.736C 1d n =+=δδ 圆整取m m 38n =δ 有效厚度：m m 37C C 21n e =--=δδ 水压试验压力：[][]a
t
c
T Mp 25.681.965.21P 5.21P =??==δδ
所选材料的屈服应力a s Mp 325=σ 水式实验应力校核：a e e i T t .5Mp 16737
237140025.682D P =?+?=+=
）（）（δδσ
a s a Mp 25.62483255.80.90.90.5Mp 167=??=<φσ水压强度满足
气密试验压力：a c T .9Mp 6P P ==
2、外头盖短节、封头厚度计算：
外头盖内径Φ=1500mm ，其余参数同筒体： 短节计算壁厚：
S=[]c t
i
c P 2D P -φσ=mm 3.38.9
65.8016321500.96≈-??? 短节设计壁厚：
9.3m m 318.33C S S 2d =+=+= 短节名义厚度：
39.3mm C S S 1d n =+= 圆整取n S =40mm 有效厚度：
9mm 3C C S S 21n e =--= 压力试验应力校核： a e e i T t .2Mp 17039
239150025.682D P =?+?=+=
）（）（δδσ
压力试验满足试验要求。
外头盖封头选用标准椭圆封头： 封头计算壁厚： S=[]c t
i
c P 5.02D P -φσ=.822mm 37.9
6.505.8016321500.96≈?-??? 封头名义厚度：
38.822m m 137.822C C S S 21n =+=++=
取名义厚度与短节等厚： 40m m S n = 3、管箱短节、封头厚度计算：
由工艺设计结构设计参数为：设计温度为34C 。
，设计压力为0.4M a p ，选用16MnR 钢板，材料许用应力[]a t
Mp 170=σ，屈服强度a s Mp 345=σ，取焊缝系数φ=0.85，腐蚀裕
度2C =2mm
计算厚度： S=[]c t
i
c P 2D P -φσ= 1.94mm .4
05.80170214000.4≈-??? 设计厚度：
3.94m m 2
4.91C S S 2d =+=+= 名义厚度：
3.94mm C S S 1d n =+= 结合考虑开孔补强及结构需要取8m m S n = 有效厚度：
6m m 2-8C C S S 21n e ==--= 压力试验强度在这种情况下一定满足。 管箱封头取用厚度与短节相同，取8m m S n =
4、 管箱短节开孔补强校核
开孔补强采用等面积补强法，接管尺寸为9377?Φ，考虑实际情况选20号热轧碳素钢管[]a t
Mp 130=σ，9377?Φ，2C =1mm
接管计算壁厚： []8.60.405.801302377
.40P 2D P S c
t
i c t =+???=+=φσmm 接管有效壁厚：
6.65m m 0.159-1-9C C S S 21nt et =?=--= 开孔直径：
.7m m 3635.32292377C 2d d i =?+?-=+= 接管有效补强高度：
B=2d=2?363.7=727.4mm
接管外侧有效补强高度：
.2mm 579.7363dS h nt 1=?== 需补强面积：A=d ?S=363.7?1.94=705.62mm 可以作为补强的面积：
2e 1.6mm 14764.916.7363.4727S)-(S d -B A =-?-==
）（）（）（ 2r et 12.3mm 522170/1308.605.66.2572f St -S 2h A =?-?
?==）（）（ 2
21.6m m 705A .91998.3522.61476A A =>=+=+ 该接管补强的强度足够，不需另设补强结构。
5、壳体接管开孔补强校核：
开孔校核采用等面积补强法。选取20号热轧碳素钢管12325?Φ 钢管许用应力：[]a t
Mp 137=σ， 2C =1mm
接管计算壁厚： []mm 8.976.9
11372325
6.9P 2D P S c t
i c t =+???=+=φσ 接管有效壁厚：
9.2m m 0.1512-1-12C C S S 21nt et =?=--= 开孔直径：
06.6m m 35.101212122325C 2d d i =?+?
+?-=+=）（ 接管有效补强厚度：
B=2d=2?306.6=613.2mm 接管外侧有效补强高度：
60.7mm 1206.63dS h nt 1=?== 需要补强面积：
A=d ?δ=306.6?35.75=10960.952
mm 可以作为补强的面积为：
2
e 1383.25mm 5.7353706.63613.2)-(d -B A =-?-==
）（）（）（δδ
2
r et 12119.4mm 170/1378.97.2960.72f St -S 2h A =?-?
?==）（）（
尚需另加补强的面积为：
2
21410458.3m m 119.4-383.25-10960.95A -A -A A ==>
补强圈厚度：
.3mm 36325
2.61
3.3
10458d B A S 04k -=-=
实际补强圈与筒体等厚：m m 38S k = ； 则另行补强面积：
20K 4.6mm 10951325.261338)d -(B S A =-?
==）（ 2
2
42110960.95m m A m m 5.211454.610951.41195.2383A A A =>=++=++
同时计算焊缝面积3A 后，该开孔补强的强度的足够。 6、固定管板计算：
固定管板厚度设计采用BS 法。假设管板厚度b=100mm 。 总换热管数量 n=1254； 一根管壁金属横截面积为： 2222
i 20.6mm 17620254
d d 4
a =-?=
-=）（）（π
π
开孔温度削弱系数（双程）：.50=μ
两管板间换热管有效长度(除掉两管板厚)L 取6850mm 计算系数K ： 5.814100
6850.50.6176125410014002.31Lb na b D 2
.31K i 2=?????=?=μ K=3.855
接管板筒支考虑，依K 值查《化工单元过程及设备课程设计》化学工业出版社：图4-45， 图4-46，图4-47得： 2.8G -0.65,G ,9.2G 321=== 管板最大应力: a 2t s a t Mp 4.5707.605.60.40.961.4633.201G P P P 1=???
??
?-?--?=??????--=
）（）（）（λβσ 或a 3t s a t .2Mp 10107.60.82.40.961.4633.201G P P P 1-=???????--?=??
????--=
）（）（λβσ 筒体内径截面积： 222i mm 153860014004
D 4
A =?=
=
π
π
管板上管孔所占的总截面积： 2220mm 8.615555254
1254d 4
n
C =?=
?=π
π 系数.601538600
.8
6155551538600A C -A ≈-==λ
热交换器温度控制系统 一．控制系统组成 由换热器出口温度控制系统流程图1可以看出系统包括换热器、热水炉、控制冷流体的多级离心泵，变频器、涡轮流量传感器、温度传感器等设备。 图1换热器出口温度控制系统流程图 控制过程特点：换热器温度控制系统是由温度变送器、调节器、执行器和被控对象（出口温度）组成闭合回路。被调参数（换热器出口温度）经检验元件测量并由温度变送器转换处理获得测量信号c，测量值c与给定值r的差值e送入调节器，调节器对偏差信号e进行运算处理后输出控制作用u。 二、设计控制系统选取方案 根据控制系统的复杂程度，可以将其分为简单控制系统和复杂控制系统。其中在换热器上常用的复杂控制系统又包括串级控制系统和前馈控制系统。对于控制系统的选取，应当根据具体的控制对象、控制要求，经济指标等诸多因素，选用合适的控制系统。以下是通过对换热器过程控制系统的分析，确定合适的控制系统。
换热器的温度控制系统工艺流程图如图2所示，冷流体和热流体分别通过换热器的壳程和管程，通过热传导，从而使热流体的出口温度降低。热流体加热炉加热到某温度，通过循环泵流经换热器的管程，出口温度稳定在设定值附近。冷流体通过多级离心泵流经换热器的壳程，与热流体交换热后流回蓄电池，循环使用。在换热器的冷热流体进口处均设置一个调节阀，可以调节冷热流体的大小。在冷流体出口设置一个电功调节阀，可以根据输入信号自动调节冷流体流量的大小。多级离心泵的转速由便频器来控制。 换热器过程控制系统执行器的选择考虑到电动调节阀控制具有传递滞后大，反应迟缓等缺点，根具离心泵模型得到通过控制离心泵转速调节流量具有反应灵敏，滞后小等特点，而离心泵转速是通过变频器调节的，因此，本系统中采用变频器作为执行器。 图2换热器的温度控制系统工艺流程图 引起换热器出口温度变化的扰动因素有很多，简要概括起来主要有： （1）热流体的流量和温度的扰动，热流体的流量主要受到换热器入口阀门的开度和循环泵压头的影响。热流体的温度主要受到加热炉加热温度和管路散热的影响。 （2 ）冷流体的流量和温度的扰动。冷流体的流量主要受到离心泵的压头、转速
JAVA语言实验报告 学院计算机工程学院班级计算1013 姓名佐伊伦学号 201081xxxx 成绩指导老师 xxxx 2012年09月03日
目录 目录 (1) 1 课程设计的目的和意义 (2) 2 需求分析 (3) 3 系统（项目）设计 (5) ①设计思路及方案 (5) ②模块的设计及介绍 (5) ③主要模块程序流程图 (8) 4 系统实现 (11) ①主调函数 (12) ②建立HuffmanTree (12) ③生成Huffman编码并写入文件 (15) ④电文译码 (16) 5 系统调试 (17) 参考文献 (21) 附录源程序 (22)
1 课程设计的目的和意义 在当今信息爆炸时代，如何采用有效的数据压缩技术来节省数据文件的存储空间和计算机网络的传送时间已越来越引起人们的重视。哈夫曼编码正是一种应用广泛且非常有效的数据压缩技术。 哈夫曼编码的应用很广泛，利用哈夫曼树求得的用于通信的二进制编码称为哈夫曼编码。树中从根到每个叶子都有一条路径，对路径上的各分支约定：指向左子树的分支表示“0”码，指向右子树的分支表示“1”码，取每条路径上的“0”或“1”的序列作为和各个对应的字符的编码，这就是哈夫曼编码。 通常我们把数据压缩的过程称为编码，解压缩的过程称为解码。电报通信是传递文字的二进制码形式的字符串。但在信息传递时，总希望总长度尽可能最短，即采用最短码。 作为信息管理专业的学生，我们应该很好的掌握这门技术。在课堂上，我们能过学到许多的理论知识，但我们很少有过自己动手实践的机会！课程设计就是为解决这个问题提供了一个平台。 在课程设计过程中，我们每个人选择一个课题，认真研究，根据课堂讲授内容，借助书本，自己动手实践。这样不但有助于我们消化课堂所讲解的内容，还可以增强我们的独立思考能力和动手能力；通过编写实验代码和调试运行，我们可以逐步积累调试C程序的经验并逐渐培养我们的编程能力、用计算机解决实际问题的能力。 在课程设计过程中，我们不但有自己的独立思考，还借助各种参考文献来帮助我们完成系统。更为重要的是，我们同学之间加强了交流，在对问题的认识方面可以交换不同的意见。同时，师生之间的互动也随之改善，我们可以通过具体的实例来从老师那学到更多的实用的知识。 数据结构课程具有比较强的理论性，同时也具有较强的可应用性和实践性。课程设计是一个重要的教学环节。我们在一般情况下都能够重视实验环节，但是容易忽略实验的总结，忽略实验报告的撰写。通过这次实验让我们明白：作为一名大学生必须严格训练分析总结能力、书面表达能力。需要逐步培养书写科学实验报告以及科技论文的能力。只有这样，我们的综合素质才会有好的提高。
——大学《化工原理》列管式换热器 课程设计说明书 学院： 班级： 学号： 姓名： 指导教师： 时间：年月日
目录 一、化工原理课程设计任务书............................................................................ . (2) 二、确定设计方案............................................................................ (3) 1.选择换热器的类型 2.管程安排 三、确定物性数据............................................................................ (4) 四、估算传热面积............................................................................ (5) 1.热流量 2.平均传热温差 3.传热面积 4.冷却水用量 五、工艺结构尺寸............................................................................ (6) 1.管径和管内流速 2.管程数和传热管数 3.传热温差校平均正及壳程数 4.传热管排列和分程方法 5.壳体内径 6.折流挡板 (7) 7.其他附件 8.接管 六、换热器核算............................................................................ . (8) 1.热流量核算 2.壁温计算 (10) 3.换热器内流体的流动阻力 七、结构设计............................................................................ . (13) 1.浮头管板及钩圈法兰结构设计 2.管箱法兰和管箱侧壳体法兰设计 3.管箱结构设计 4.固定端管板结构设计 5.外头盖法兰、外头盖侧法兰设计 (14) 6.外头盖结构设计 7.垫片选择
设计（论文）题目： 列管式换热器的设计 目录 1 前言 (3) 2 设计任务及操作条件 (3) 3 列管式换热器的工艺设计 (3) 3.1换热器设计方案的确定 (3) 3.2 物性数据的确定 (4) 3.3 平均温差的计算 (4) 3.4 传热总系数Ｋ的确定 (4) 3.5 传热面积A的确定 (6) 3.6 主要工艺尺寸的确定 (6) 3.6.1 管子的选用 (6) 3.6.2 管子总数n和管程数Np的确定 (6) 3.6.3 校核平均温度差 t m及壳程数Ns (7) 3.6.4 传热管排列和分程方法 (7) 3.6.5 壳体径 (7) 3.6.6 折流板 (7)
3.7 核算换热器传热能力及流体阻力 (7) 3.7.1 热量核算 (7) 3.7.2 换热器压降校核 (9) 4 列管式换热器机械设计 (10) 4.1 壳体壁厚的计算 (10) 4.2 换热器封头选择 (10) 4.3 其他部件 (11) 5 课程设计评价 (11) 5.1 可靠性评价 (11) 5.2 个人感想 (11) 6 参考文献 (11) 附表换热器主要结构尺寸和计算结果 (12) 1 前言 换热器（英语翻译：heat exchanger），是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。换热器是化工、石油、动力、食品及其它许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用更加广泛。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。 列管式换热器工业上使用最广泛的一种换热设备。其优点是单位体积的传热面积、处理能力和操作弹性大，适应能力强，尤其在高温、高压和大型装置中采用更为普遍。列管式换热器主要有以下几个类型：固定管板式换热器、浮头式换热器、U形管式换热器等。 设计一个比较完善的列管式换热器，除了能满足传热方面的要求外，还应该满足传热效率高、体积小、重量轻、消耗材料少、制造成本低、清洗维护方便和操作安全等要求。 列管式换热器的设计，首先应根据化工生产工艺条件的要求，通过化工工艺计算，确定换热器的传热面积，同时选择管径、管长，确定管数、管程数和壳程数，
译码器实验报告 实验三译码器及其应用 一、实验目的 1、掌握译码器的测试方法。 2、了解中规模集成译码器的功能，管脚分布，掌握其逻辑功能。 3、掌握用译码器构成 组合电路的方法。4、学习译码器的扩展。 二、实验仪器 1、数字逻辑电路实验板1块 2、74hc138 3-8线译码器2片 3、74hc20 双4输入与非 门1片 三、实验原理 1、中规模集成译码器74hc138 74hc138是集成3线－8线译码器，
在数字系统中应用比较广泛。图3－1是其引脚排列。其中a2 、a1 、a0 为地址输入端，0y～7y为译码输出端，s1、2s 、3s 为使能端。74hc138真值表如下：74hc138引脚图为：74hc138工作原理为：当s1=1，s2+s3=0时，电路完成译码功能，输出低电平有效。其 中： 2、译码器应用 因为74hc138 三-八线译码器的输出包括了三变量数字信号的全部八种组合，每一个输出端表示一个最小项，因此可以利用八条输出线组合构成三变量的任意组合电路。 四、实验内容 1、译码器74hc138 逻辑功能测试（1）控制端功能测试测试电路如图：按上表所示条件输入开关状态。观察并记录译码器输出状态。led指示灯亮为0，灯不 亮为1。
（2）逻辑功能测试 将译码器使能端s1、2s 、3s 及地址端a2、a1、a0 分别接至逻辑电平开关输出口，八个输出端y7 ?????y0依次连接在逻辑电平显示器的八个输入口上，拨动逻辑电平开关，按 下表逐项测试74hc138的逻辑功能。 2、用74hc138实现逻辑函数y=ab+bc+ca 如果设a2=a，a1=b，a0=c，则函数y 的逻辑图如上所示。用74hc138和74hc20各一块 在实验箱上连接下图线路。并将测试结果下面的记录表中。 3、用两个3线-8线译码器构成4线-16线译码器。利用使能端能方便地将两个3/8译码器组合成一个4/16译码器，如下图所示。 五、实验结果记录：2、74hc138实现逻辑函数y=ab+bc+ca，实验结果记录： 六、实验注意事项
课程设计设计说明书格式规范
课程设计设计说明书格式规范 一、课程设计设计说明书格式规范 装订成册的书面说明书和完整电子文档各一份，说明书统一采用A4纸打印，说明书格式如下，顺序为： （一）封面 （二）索命数正文，包括： 1、摘要（包括中文摘要和英文摘要）： 分别为300字左右，应包括：工作目的、内容、结论、关键词 2、目录 以上部分以I、II……编制页码。以下部分根据章节编写序号和页码。 3、主体部分（不少于1 字,按要求设定页眉页角，要求居中） 主要包括引言或绪论、正文、结论、致谢，采用全角符号，英文和数字半角。每页28行、每行32-35个汉字，1.5倍行间距 3.1格式：主体部分的编写格式由引言(绪论)开始，以结论结束。主体部分必须由1页开始。一级标题之间换页，二级标题之间空行。 3.2序号 3.2.1毕业说明书各章应有序号，序号用阿拉伯数字编码，层
次格式为：1××××（三号黑体，居中）×××××××××××××××××××××× (内容用小四号宋体)。 1.1××××（小三号黑体，居左） ××××××××××××××××××××× （内容用小四号宋体）。 1.1.1××××（四号黑体，居左） ×××××××××××××××××××× （内容用小四号宋体）。 ①××××（用与内容同样大小的宋体） 1）××××（用与内容同样大小的宋体）a．××××（用与内容同样大小的宋体） 3.2.2说明书中的图、表、公式、算式等，一律用阿拉伯数字分别依序连编号编排序号。序号分章依序编码，其标注形式应便于互相区别，可分别为：图 2.1、表 3.2式（3.5）等 3.2.3说明书一律用阿拉伯数字连续编页码。页码由前言（或绪论）的首页开始，作为第1页，并为右页另页。题名页、摘要、目次页等前置部分可单独编排页码。页码必须统一标注每页页脚中部。力求不出空白页，如有，仍应以右页作为单页页码。 3.2.4说明书的附录依序用大写正体英文字母A、B、C……编序号，如：附录A。
EDA技术实验报告 —3-8译码器的设计 一．实验目的 1.通过一个简单的3-8译码器的设计，掌握组合逻辑电路的设 计方法。 2.掌握组合逻辑电路的静态测试方法。 3.初步了解QUARTUSⅡ软件的基本操作和应用。 4.初步了解可编程逻辑器件的设计全过程。 二．实验原理 3-8译码器的三输入，八输出。输入信号N用二进制表示，对应的输出信号N输出高电平时表示有信号产生，而其它则为 低电平表示无信号产生。其真值表如下图所示：
当使能端指示输入信号无效或不用对当前的信号进行译码时，输出端全为高电平，表示任何信号无效。 三．实验内容 用三个拨动开关来表示三八译码器的三个输入(A,B,C),用八个LED来表示三八译码器的八个输出（D0-D7）。通过与实验箱的FPGA接口相连，来验证真值表中的内容。 表1-2拨动开关与FPGA管脚连接表 表1-3LED 灯与FPGA管脚连接表 (当FPGA与其对应的接口为高电平时，LED会发亮)
LED1 LED3 G14 从FPGA的G14至 LED1 LED4 H12 从FPGA的H12至 LED1 LED5 H11 从FPGA的H11至 LED1 LED6 J10 从FPGA的J10至LED1 LED7 L9 从FPGA的L9至LED1 LED8 H1O 从FPGA的H10至 LED1 四．实验歩骤 1.建立工程文件
2．建立图形设计软件 （1）将要选择的器件符号放置在图形编辑器的工作区域，用正
交节点工具将原件安装起来，然后定义端口的名称。结果如下图： 3.编 译 前 设 置 （1）选 择 目标芯片 （2）选择目标芯片的引脚状态 4.对设计文件进行编译
中南大学 化工原理课程设计 2010年01月22日 <
目录 一、设计题目及原始数据（任务书） (3) 二、设计要求 (3) 三、列环式换热器形式及特点的简述 (3) 四、论述列管式换热器形式的选择及流体流动空间的选择 (8) 五、换热过程中的有关计算（热负荷、壳层数、总传热系数、传热 面积、压强降等等） (10) ①@ 14 ②物性数据的确定……………………………………………… ③总传热系数的计算 (14) ④传热面积的计算 (16) ⑤工艺结构尺寸的计算 (16) ⑥换热器的核算 (18) 六、设计结果概要表（主要设备尺寸、衡算结果等等） (22) 七、主体设备计算及其说明 (22) 八、主体设备装置图的绘制 (33) 九、? 33十、课程设计的收获及感想………………………………………… 十一、附表及设计过程中主要符号说明 (37) 十二、参考文献 (40)
一、设计题目及原始数据（任务书） 1、生产能力：17×104吨/年煤油 # 2、设备形式：列管式换热器 3、设计条件： 煤油：入口温度140o C，出口温度40 o C 冷却介质：自来水，入口温度30o C，出口温度40 o C 允许压强降：不大于105Pa 每年按330天计，每天24小时连续运行 二、设计要求 1、选择适宜的列管式换热器并进行核算 【 2、要进行工艺计算 3、要进行主体设备的设计（主要设备尺寸、横算结果等） 4、编写设计任务书 5、进行设备结构图的绘制（用420*594图纸绘制装置图一张：一主视图，一俯视图。一剖面图，两个局部放大图。设备技术要求、主要参数、接管表、部件明细表、标题栏。） 三、列环式换热器形式及特点的简述 换热器概述
XXX学院本科 数据结构课程设计总结报告 设计题目：实验一、哈夫曼编/译码器 学生姓名：XXX 系别：XXX 专业：XXX 班级：XXX 学号：XXX 指导教师：XXX XXX 2012年6 月21日 xxx学院 课程设计任务书 题目一、赫夫曼编译码器 专业、班级xxx 学号xxx 姓名xxx 主要内容、基本要求、主要参考资料等： 1. 主要内容 利用哈夫曼编码进行信息通信可大大提高信道利用率，缩短信息传输时间，降低传输成本。要求在发送端通过一个编码系统对待传数据预先编码；在接收端将传来的数据进行译码（复原）。对于双工信道（既可以双向传输信息的信道），每端都需要一个完整的编/译码系统。试为这样的信息收发站写一个哈夫曼的编/译码系统。 2. 基本要求 系统应具有以下功能： （1）C：编码（Coding）。对文件tobetrans中的正文进行编码，然后将结果存入文件codefile中，将以此建好的哈夫曼树存入文件HuffmanTree中
（2）D：解码（Decoding）。利用已建好的哈夫曼树将文件codefile中的代码进行译码，结果存入textfile中。 （3）P：打印代码文件（Print）。将文件codefile以紧凑格式显示在终端上，每行50个代码。同时将此字符形式的编码文件写入文件codeprint中。 （4）T：打印哈夫曼树（Tree Printing）。将已在内存中的哈夫曼树以直观的方式（树或凹入表形式）显示在终端上，同时将此字符形式的哈夫曼树写入文件treeprint中。 3. 参考资料：数据结构（C语言版）严蔚敏、吴伟民编着； 数据结构标准教程胡超、闫宝玉编着 完成期限：2012年6月21 日 指导教师签名： 课程负责人签名： 2012年 6月 21 日 一、设计题目（任选其一） 实验一、哈夫曼编/译码器 二、实验目的 1巩固和加深对数据结构的理解，提高综合运用本课程所学知识的能力； 2 深化对算法课程中基本概念、理论和方法的理解； 3 巩固构造赫夫曼树的算法； 4 设计试验用程序实验赫夫曼树的构造。 三、运行环境（软、硬件环境） Windows xp sp3，Visual C++ 英文版 四、算法设计的思想 （1）初始化赫夫曼树，输入文件中各字符及其权值，并保存于文件中 （2）编码（Coding）。对文件tobetrans中的正文进行编码，然后将结果存入文件codefile 中 （3）D：解码（Decoding）。利用已建好的哈夫曼树将文件codefile中的代码进行译码，结果存入textfile中。 （4）P：打印代码文件（Print）。将文件codefile以紧凑格式显示在终端上，每行50个代码。同时将此字符形式的编码文件写入文件codeprint中。
课程设计设计题目：列管式换热器 专业班级：应化1301班 姓名：王伟 学号： U201310289 指导老师：王华军 时间： 2016年8月
目录 1.课程设计任务书 (5) 1.1 设计题目 (5) 1.2 设计任务及操作条件 (5) 1.3 技术参数 (5) 2.设计方案简介 (5) 3.课程设计说明书 (6) 3．1确定设计方案 (6) 3.1.1确定自来水进出口温度 (6) 3.1.2确定换热器类型 (6) 3.1.3流程安排 (7) 3.2确定物性数据 (7) 3．3计算传热系数 (8) 3.3.1热流量 (8) 3.3.2 平均传热温度差 (8) 3.3.3 传热面积 (8) 3.3.4 冷却水用量 (8) 4.工艺结构尺寸 (9) 4.1 管径和管内流速 (9) 4.2 管程数和传热管数 (9)
4.3 传热管排列和分程方法 (9) 4.4 壳体内径 (10) 4.5 折流板 (10) 4.6 接管 (11) 4.6.1 壳程流体进出管时接管 (11) 4.6.2 管程流体进出管时接管 (11) 4.7 壁厚的确定和封头 (12) 4.7.1 壁厚 (12) 4.7.2 椭圆形封头 (12) 4.8 管板 (12) 4.8.1 管板的结构尺寸 (13) 4.8.2 管板尺寸 (13) 5.换热器核算 (13) 5.1热流量衡算 (13) 5.1.1壳程表面传热系数 (13) 5.1.2 管程对流传热系数 (14) 5.1.3 传热系数K (15) 5.1.4 传热面积裕度 (16) 5.2 壁温衡算 (16) 5.3 流动阻力衡算 (17) 5.3.1 管程流动阻力衡算 (17) 5.3.2 壳程流动阻力衡算 (17)
《化工原理课程设计任务书》（1） 一、设计题目： 设计一台换热器 二、操作条件： 1.苯：入口温度80℃，出口温度40℃。 2.冷却介质：循环水，入口温度35℃。 3.允许压强降：不大于50kPa。 4.每年按300天计，每天24小时连续运行。 三、设备型式： 管壳式换热器 四、处理能力： 1. 99000吨/年苯 五、设计要求： 1.选定管壳式换热器的种类和工艺流程。 2.管壳式换热器的工艺计算和主要工艺尺寸的设计。 3.设计结果概要或设计结果一览表。 4.设备简图。（要求按比例画出主要结构及尺寸） 5.对本设计的评述及有关问题的讨论。 一、选定管壳式换热器的种类和工艺流程 1.选定管壳式换热器的种类 管壳式换热器是目前化工生产中应用最广泛的传热设备。与其他种类的换热器相比，其主要优点是：单位体积具有的传热面积较大以及传热效果较好；此外，结构简单，制造的材料范围较广，操作弹性也较大等。因此在高压高温和大型装置上多采用管壳式换热器。 管壳式换热器中，由于两流体的温度不同，管束和壳体的温度也不相同，因此他们的热膨胀程度也有差别。若两流体的温度差较大（50℃以上）时，就可能由于热应力而引起设备变形，甚至弯曲或破裂，因此必须考虑这种热膨胀的影响。根据热补偿方法的不同，管壳式换热器有下面几种形式。
（1）固定管板式换热器 这类换热器的结构比较简单、紧凑、造价便宜，但管外不能机械清洗。此种换热器管束连接在管板上，管板分别焊在外壳两端，并在其上连接有顶盖，顶盖和壳体装有流体进出口接管。通常在管外装置一些列垂直于管束的挡板。同时管子和管板与外壳的连接都是刚性的，而管内管外是两种不同温度的流体。因此，当管壁与壳壁温差较大时，由于两者的热膨胀不同，产生了很大的温差应力，以致管子扭弯或是管子从管板上松脱，甚至毁坏换热器。 为了克服温差应力必须有温差补偿装置，一般在管壁与壳壁温度相差50℃以上时，为安全起见，换热器应有温差补偿装置。但补偿装置（膨胀节）只能用在壳壁与管壁温差低于60-70℃和壳程流体压强不高的情况下。一般壳程压强超过0.6MPa时，补偿圈过厚，难以伸缩，失去温差补偿作用，就要考虑其他结构。其结果如下图所示： （2）浮头式换热器 换热器的一块管板用法兰与外壳相连接，另一块管板不与外壳连接，以使管子受热或冷却时可以自由伸缩，但在这块管板上连接一个顶盖，称之为“浮头”,所以这种换热器称为浮头式换热器。其优点是：管束可以拉出，以便清洗；管束的膨胀不受壳体约束，因此当两种换热器介质的温差大时，不会因管束与壳体的热膨胀量的不同而产生温差应力。其缺点是结构复杂，造价高。其结构如下： （3） U型管换热器 这类换热器只有一个管板，管程至少为两程，管束可以抽出清洗，管子可以自由膨胀。其缺点是管子内壁清洗困难，管子更换困难，管板上排列的管子少。其结构如下图所示： （4）填料函式换热器 这类换热器管束一端可以自由膨胀，结构比浮头式简单，造价也比浮头式低廉。但壳程内介质有外漏的可能，壳程中不应处理一易挥发、易燃易爆和有毒的介质。其结构如下： 由设计书的要求进行分析: 一般来说，设计时冷却水两端温度差可取为5℃~10℃。缺水地区选用较大的温度差，水资源丰富地区选用较小的温度差。青海是“中华水塔”，水资源 相对丰富，故选择冷却水较小的温度差6℃，即冷却水的出口温度为31℃。T m -t m =80+4025+31 -=32 22 ℃<50℃，且允许压强降不大于50kPa，可选择固定管板式换 热器。 2.工艺流程图 主要说明：由于循环冷却水较易结垢，为便于水垢清洗，所以选定循环水走管程，苯走壳程。如图所示，苯经泵抽上来，经加水器加热后，再经管道从接管C进入换热器壳程；冷却水则由泵抽上来经管道从接管A进入换热器管程。两物质在换热器中进行换热，苯从80℃被冷却至40℃之后，由接管D流出；循环冷却水则从25℃变为31℃，由接管B流出。 二、管壳式换热器的工艺计算和主要工艺尺寸的设计 1.估算传热面积，初选换热器型号 （1）基本物理性质数据的查取
目录 目录 (2) 1课程设计的目的和意义 (3) 2需求分析 (4) 3概要设计 (4) 4详细设计 (8) ￥ 5调试分析和测试结果 (11) 6总结 (12) 7致谢 (13) 8附录 (13) 参考文献 (20) .
| ; 1 课程设计目的与意义 在当今信息爆炸时代，如何采用有效的数据压缩技术来节省数据文件的存储空间和计算机网络的传送时间已越来越引起人们的重视。哈夫曼编码正是一种应用广泛且非常有效的数据压缩技术。 哈夫曼编码的应用很广泛，利用哈夫曼树求得的用于通信的二进制编码称为哈夫曼编码。树中从根到每个叶子都有一条路径，对路径上的各分支约定：指向左子树的分支表示“0”码，指向右子树的分支表示“1”码，取每条路径上的“0”或“1”的序列作为和各个对应的字符的编码，这就是哈夫曼编码。 通常我们把数据压缩的过程称为编码，解压缩的过程称为解码。电报通信是传递文字的二进制码形式的字符串。但在信息传递时，总希望总长度尽可能最短，即采用最短码。 作为计算机专业的学生，我们应该很好的掌握这门技术。在课堂上，我们能过学到许多的理论知识，但我们很少有过自己动手实践的机会！课程设计就是为解决这个问题提供了一个平台。 （ 在课程设计过程中，我们每个人选择一个课题，认真研究，根据课堂讲授内容，借助书本，自己动手实践。这样不但有助于我们消化课堂所讲解的内容，还可以增强我们的独立思考能力和动手能力；通过编写实验代码和调试运行，我们
可以逐步积累调试C程序的经验并逐渐培养我们的编程能力、用计算机解决实际问题的能力。 在课程设计过程中，我们不但有自己的独立思考，还借助各种参考文献来帮助我们完成系统。更为重要的是，我们同学之间加强了交流，在对问题的认识方面可以交换不同的意见。同时，师生之间的互动也随之改善，我们可以通过具体的实例来从老师那学到更多的实用的知识。 数据结构课程具有比较强的理论性，同时也具有较强的可应用性和实践性。课程设计是一个重要的教学环节。我们在一般情况下都能够重视实验环节，但是容易忽略实验的总结，忽略实验报告的撰写。通过这次实验让我们明白：作为一名大学生必须严格训练分析总结能力、书面表达能力。需要逐步培养书写科学实验报告以及科技论文的能力。只有这样，我们的综合素质才会有好的提高。 2 需求分析 课题：哈夫曼编码译码器 ) 问题描述：打开一篇英文文章，统计该文章中每个字符出现的次数，然后以它们作为权值，对每一个字符进行编码，编码完成后再对其编码进行译码。问题补充：1. 从硬盘的一个文件里读出一段英语文章； 2. 统计这篇文章中的每个字符出现的次数； 3. 以字符出现字数作为权值，构建哈夫曼树，并将哈夫曼树的存储 结构的初态和终态进行输出； 4. 对每个字符进行编码并将所编码写入文件然后对所编码进行破 译。 具体介绍：在本课题中，我们在硬盘中预先建立一个文档，在里面编辑一篇文章。然后运行程序，调用函数读出该文章，显示在界面；再调用函数对该文章的字符种类进行统计，并对每个字符的出现次数进行统计，并且在界面上显示；然后以每个字符出现次数作为权值，调用函数构建哈夫曼树；并调用函数将哈夫曼的存储结构的初态和终态进行输出。然后调用函数对哈夫曼树进行编码，调用函数将编码写入文件；再调用对编码进行译码，再输出至界面。至此，整个工作就完成了 3 概要设计。
化工原理课程设计说明书列管式换热器的选用和设计
目录 1 化工原理课程设计任务书 2 设计概述 3 换热器方案的确定 3.1 确定设计方案 3.2确定物性数据 3.3 计算总传热系数 4 计算换热面积 5 工艺结构尺寸 5.1 管径和管内流速 5.2 管程和传热管数 5.3 平均传热温差校正及壳程数 6传热管的排列和分程方法 7换热器核算 8 换热器的主要结构尺寸和计算结果表 9 设计评述 10 参考资料 11 主要符号说明 12 特别鸣谢
1化工原理课程设计任务书 欲用自来水将2.3万吨/年的异丁烯从300℃冷却至90℃，冷水进、出口温度分别为25℃和90℃。若要求换热器的管程和壳程压强降不大于100kpa，试选择合适型号的列管式换热器。假设管壁热阻和热损失可以忽略。 名称水异丁烯 密度 996 12 比热 4.08 130 导热系数 0.668 0.037 粘度 0.37×10^-3 13×10^-3 2.概述与设计方案简介 换热器的类型 列管式换热器又称为管壳式换热器，是最典型的间壁式换热器，历史悠久，占据主导作用，主要有壳体、管束、管板、折流挡板和封头等组成。一种流体在关内流动，其行程称为管程；另一种流体在管外流动，其行程称为壳程。管束的壁面即为传热面。 其主要优点是单位体积所具有的传热面积大，传热效果好，结构坚固，可选用的结构材料范围宽广，操作弹性大，因此在高温、高压和大型装置上多采用列管式换热器。为提高壳程流体流速，往往在壳体内安装一定数目与管束相互垂直的折流挡板。折流挡板不仅可防止流体短路、增加流体流速，还迫使流体按规定路径多次错流通过管束，使湍流程度大为增加。列管式换热器中，由于两流体的温度不同，使管束和壳体的温度也不相同，因此它们的热膨胀程度也有差别。若两流体温差较大（50℃以上）时，就可能由于热应力而引起设备的变形，甚至弯曲或破裂，因此必须考虑这种热膨胀的影响。 2.1换热器 换热器是化工、石油、食品及其他许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。由于生产规模、物料的性质、传热的要求等各不相同，故换热器的类型也是多种多样。 按用途它可分为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等。根据冷、热流体热量交换的原理和方式可分为三大类：混合式、蓄热式、间壁式。 间壁式换热器又称表面式换热器或间接式换热器。在这类换热器中，冷、热流体被固体壁面隔开，互不接触，热量从热流体穿过壁面传给冷流体。该类换热器适用于冷、热流体不允许直接接触的场合。间壁式换热器的应用广泛，形式繁多。将在后面做重点介绍。
（封面） XXXXXXX学院 列管式换热器课程设计报告 题目： 院（系）： 专业班级： 学生姓名： 指导老师： 时间：年月日 目录
1、设计题目（任务书） (2) 2、流程示意图 (3) 3、流程及方案的说明和论证 (3) 4、换热器的设计计算及说明 (4) 5、主体设备结构图 (10) 6、设计结果概要表 (11) 7、设计评价及讨论 (12) 8、参考文献 (12) 附图：主体设备结构图和花版设计图 一．任务书
（一）设计题目： 列管式冷却器设计 （二）设计任务： 将自选物料用河水冷却或自选热源加热至生产工艺所要求的温度 （三）设计条件： 1.处理能力：G=学号最后2位×300t物料/d； 2.冷却器用河水为冷却介质，考虑广州地区可取进口水温度为20~30C；加热器用热水或水蒸气为热源，条件自选； 3.允许压降：不大于105Pa； 4.传热面积安全系数5～15％ 5.每年按330天计，每天24小时连续运行。 （四）设计要求： 1.对确定的设计方案进行简要论述； 2.物料衡算、热量衡算； 3.确定列管壳式冷却器的主要结构尺寸； 4.计算阻力； 5.选择合宜的列管换热器并运行核算； 6.用Autocad绘制列管式冷却器的结构（3号图纸）、花板布置图（3号图纸）； 7.编写设计说明书（包括：①.封面；②.目录；③.设计题目；④.流程示意图；⑤.流程及方案的说明和论证；⑥设计计算及说明；⑦主体设备结构图；⑧设计结果概要表；⑨对设计的评价及问题讨论；⑩参考文献。） （五）设计进度安排： 备注：参考文献格式： 期刊格式为：作者姓名.出版年.论文题目.刊物名称.卷号（期号）：起止页码。专著格式为：作者姓名.出版年.专著书名.出版社名.起止页码。 二．流程示意图
课 程 设 计 报 告 书 专 用 纸 1 引言（或绪论）（可作为正文第1章标题，用小3号黑体，加粗， 并留出上下间距为：段前0.5行，段后0.5行） ×××××××××（小4号宋体，20磅行距）××××××××××××××××××××××××××××××………… 1．1 ××××××（作为正文2级标题，用4号黑体，加粗） ×××××××××（小4号宋体，20磅行距）×××××××××××××××××××××××××××××××………… 1.1.1 ××××（作为正文3级标题，用小4号黑体，不加粗） ×××××××××（小4号宋体，20磅行距）×××××××××××××××××××××××××××………… 2 ×××××××（作为正文第2章标题，用小3号黑体，加粗， 并留出上下间距为：段前0.5行，段后0.5行） ×××××××××（小4号宋体，20磅行距）×××××××××××××××××××××××××××××××××××………… ×××××××××××××××××××………… ………… 注：1．正文中表格与插图的字体一律用5号宋体； 2．正文各页的格式请以此页为标准复制。 请留出一个汉字的空间，下同
报告中的内容仅为参考字体格式，与本次设计无关！ 题目 内部排序教学软件。 1需求分析和说明 内部排序教学软件的总体目标：在TURBO C2.0 的开发环境下，利用所学C语言和数据结构的相关知识，开发一个具有良好人机界面的内部排序教学软件，实现各种内部排序，并能使用户通过其显示结果对每种排序方法的性能有一个直观的了解，从而达到教学的目的。 1.1基本要求 （1）界面友好，易与操作。采用菜单或其它人机对话方式进行选择。 （2）实现各种内部排序。包括冒泡排序，直接插入排序，直接选择排序，希尔排序，快速排序，堆排序。 （3）待排序的元素的关键字为整数。可用随机数据和用户输入数据作测试比较。比较的指标为有关键字参加的比较次数和关键字的移动次数(关键字交换以3次计)。 （4）演示程序以人机对话的形式进行。每次测试完毕显示各种比较指标 的列表，以便比较各种排序的优劣。 1.2各功能模块的功能描述： 1．主函数模块 本模块的主要功能是初始化图形界面，调用各模块，实现软件功能。 2．排序功能及输出子模块 本模块的主要功能是根据用户的选择进行数组的创建，并对输入数据或者随机产生的数据使用六种排序方法进行排序并统计每种方法的移动次数和比较次数，然后输出以表格形式输出。 3．封面和结束画面子模块 本模块的主要功能是当用户打开本软件时模拟软件加载，延时数秒后关闭，并进入图形界面，在用户退出软件时显示结束画面，延时数秒后关闭程序。 4．图形界面子模块 本模块的主要功能是根据用户的选择显示不同的画面，引导用户使用软件所提供的各种功能，并在用户提供必要数据，并选择排序功能时调用排序模块，并显示结果画面。 5．输入子模块 本模块的主要功能是进行光标定位，输出提示文字，并对用户输入数据进行处理，创建数组。 6.鼠标实现模块 本模块的主要功能是为用户提供鼠标操作支持，使用户能使用鼠标进行功能的选择。2详细设计
目录 1 绪论 (1) 1.1设计背景 (1) 2 电路分析 (2) 2.1 2-4功能分析 (2) 2.2 2-4译码器逻辑图 (3) 3 系统建模与仿真 (4) 3.1 建模 (4) 3.2 仿真波形 (5) 4 仿真结果分析 (7) 5 小结与体会 (8) 参考文献 (9)
1 绪论 1.1设计背景 在数字系统中，经常需要将一中代码转换为另一种代码，以满足特定的需求，完成这 种功能的电路称为码转化电路。译码器就属于其中一种。而译码就是编码的逆过程，它的功能是将具有特定含义的二进制码转换成对应的有效输出信号，具有译码功能的的逻辑电路称为译码器。而2-4译码器是唯一地址译码器，是将一系列的代码转换成与之一一对应有效的信号。常用于计算机中对存储单元地址的译码，因此，设计2-4译码器具有很强的现实意义。 1.2 matlab简介 MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学 计算软件的先进水平。它主要由 MATLAB和Simulin k两大部分组成。本设计主要采用simulink进行设计与仿真。Simulink是MATLAB最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。在该环境中，无需大量书写程序，而只需要通过简单直观的鼠标操作，就可构造出复杂的系统。Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点，并基于以上优点Simulink已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。同时有大量的第三方软件和硬件可应用于或被要求应用于Simulink。掌握这个软件的应用具有十分重要的意义。
武汉理工大学华夏学院课程设计报告书 课程名称：网页设计 题目：俄罗斯方块游戏 系名：信息工程系 专业班级： 姓名： 学号： 指导教师: 2016 年1月14 日
课程设计任务书 课程名称：网页设计课程设计指导教师：苏永红 班级名称：软件1131 开课系、教研室：软件与信息安全一、课程设计目的与任务 网页设计与制作课程设计是《网页设计与制作》课程的后续实践课程，旨在通过一周的实践训练，加深学生对网页设计中的概念，原理和方法的理解，加强学生综合运用HTML、CSS、JavaScript、asp网页设计技术进行实际问题处理的能力，进一步提高学生进行分析问题和解决问题的能力，包含系统分析、系统设计、系统实现和系统测试的能力。 学生将在指导老师的指导下，完成从需求分析，系统设计，编码到测试的全过程。 二、课程设计的内容与基本要求 1、课程设计题目 俄罗斯方块游戏的设计与实现 2、课程设计内容 俄罗斯方块游戏是一个单击休闲小游戏。在俄罗斯方块的游戏界面中，有一组正在“下落”的方块(通常有4个，组成各种不同的形状)，游戏玩家需要做的事情就是控制正在“下落”的方块的移动，将这组方块摆放到合适的位置。只要下面“某一行”全部充满方块，没有空缺，那么这行就可以“消除”，上面的所有“方块”会“整体掉下来”。 对于HTML5、JavaScript学习者来说，学习开发这个小程序难度适中，而且能很好地培养学习者的学习乐趣。开发者需要从程序员的角度来看待玩家面对的游戏界面，游戏界面上的每个方块(既可以涂上不同的颜色，也可以绘制不同图片)在底层只要使用一个数值标识来代表即可，不同的方块使用不同的数值标识。 开发俄罗斯方块游戏除了需要理解游戏界面的数据模型之外，开发者还需要理解为游戏添加监听方法，通过事件监听可以监控玩家的按键动作，当玩家按下不同按键时，程序控制正在“下落”的方块移动或旋转。本程序稍微有点复杂的地方是，当方块组合旋转时，开发
精品文档 1.方案确定 选择换热器的类型 浮头式换热器：主要特点是可以从壳体中抽出便于清洗管间和管内。管束可以在管内自由伸缩不会产生热应力。 1.1 换热面积的确定 根据《化工设备设计手册》选择传热面积为 400m 2 1.2 换热管数N 的确定 我国管壳式换热器常用碳素钢、低合金钢钢管，其规格为φ19× 2、φ25× 2.5、φ32× 3、φ38 × 3、φ57 × 3.5 等，不锈钢钢管规格为φ19 × 2、φ25 × 2、φ32 × 2、φ38 × 2.5、φ57 × 2.5。 换热管长度规格为1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、4.5、6.0、7.5、9.0m 等。换热器换热管长度与公称直径之比，一般在 4～25 之间，常用的为 6～10。管子的材料选择应根 据介质的压力、温度及腐蚀性来确定。 选用32×3mm 的无缝钢管，材质为 0Cr18Ni9，管长为 6000mm n=A/πd 0L 3-5 式 3-5：n —换热管数 A —换热面积m 2 d0—换热管外径mm L —换热管长度mm 故 -3-3 400 n= =6133.1432600010 ??10??根
表1.1 拉杆直径 /mm 表1.2 拉杆数量 换热器公称直径DN/mm 400＜d400≤d＜700700≤d＜900900≤d＜2600 44810 拉杆需 10根。 1.3 换热管的排布与连接方式的确定 换热管排列形式如图 3.1 所示。换热管在管板上的排列形式主要有正三角形、正方形和转正三角形、转三角形。正三角形排列形式可以在同样的管板面积上排列最多的管数，故用的最为广泛，但管外不易清洗。为便于管外便于清洗可以采用正方形或转正方形的管束。 换热管中心距要保证管子与管板连接时，管桥有足够的强度和宽度。管间需要清洗时还要留有进行清洗的通道。换热管中心距宜不小于 1.25 倍的换热管的外径。换热管排列形式如图 1.1 所示： 正三角形转角三角形 正方形转角正方形 图 1.1 换热管排列形式
目录 目录 0 1 课程设计的目的和意义 (1) 2 需求分析 (2) 3 系统（项目）设计 (4) ①设计思路及方案 (5) ②模块的设计及介绍 (5) ③主要模块程序流程图 (8) 4 系统实现 (10) ①主调函数 (12) ②建立HuffmanTree (12) ③生成Huffman编码并写入文件 (15) ④电文译码 (16) 5 系统调试 (16) 参考文献 (19) 附录源程序 (20)
1 课程设计的目的和意义 在当今信息爆炸时代，如何采用有效的数据压缩技术来节省数据文件的存储空间和计算机网络的传送时间已越来越引起人们的重视。哈夫曼编码正是一种应用广泛且非常有效的数据压缩技术。 哈夫曼编码的应用很广泛，利用哈夫曼树求得的用于通信的二进制编码称为哈夫曼编码。树中从根到每个叶子都有一条路径，对路径上的各分支约定：指向左子树的分支表示“0”码，指向右子树的分支表示“1”码，取每条路径上的“0”或“1”的序列作为和各个对应的字符的编码，这就是哈夫曼编码。 通常我们把数据压缩的过程称为编码，解压缩的过程称为解码。电报通信是传递文字的二进制码形式的字符串。但在信息传递时，总希望总长度尽可能最短，即采用最短码。 作为信息管理专业的学生，我们应该很好的掌握这门技术。在课堂上，我们能过学到许多的理论知识，但我们很少有过自己动手实践的机会！课程设计就是为解决这个问题提供了一个平台。 在课程设计过程中，我们每个人选择一个课题，认真研究，根据课堂讲授内容，借助书本，自己动手实践。这样不但有助于我们消化课堂所讲解的内容，还可以增强我们的独立思考能力和动手能力；通过编写实验代码和调试运行，我们可以逐步积累调试C程序的经验并逐渐培养我们的编程能力、用计算机解决实际问题的能力。 在课程设计过程中，我们不但有自己的独立思考，还借助各种参考文献来帮助我们完成系统。更为重要的是，我们同学之间加强了交流，在对问题的认识方面可以交换不同的意见。同时，师生之间的互动也随之改善，我们可以通过具体的实例来从老师那学到更多的实用的知识。 数据结构课程具有比较强的理论性，同时也具有较强的可应用性和实践性。课程设计是一个重要的教学环节。我们在一般情况下都能够重视实验环节，但是容易忽略实验的总结，忽略实验报告的撰写。通过这次实验让我们明白：作为一名大学生必须严格训练分析总结能力、书面表达能力。需要逐步培养书写科学实验报告以及科技论文的能力。只有这样，我们的综合素质才会有好的提高。