工程原理课程设计说明书题目：果汁冷却器的设计
目录
设计任务书 (1)
一、方案简介 (2)
二、方案设计 (3)
1.确定设计方案 (3)
2.确定物性数据 (3)
3.基本量计算 (3)
4.工艺结构尺寸 (4)
5.换热器核算 (4)
三、设计结果一览表 (8)
四、设计过程中的体会 (9)
五、参考文献 (10)
六、主要符号说明 (11)
七、Key words (12)
设计任务书
（一）设计题目
果汁冷却器的设计。
（二）设计任务及操作条件
（1）处理能力1980吨/年
（2）设备形式套管式换热器
（3）操作条件
①果汁：入口温度75℃，出口温度20℃。
②冷却水：入口温度6℃，出口温度16℃。
③允许压降：不大于1MP
④每年按330天计，每天24小时继续运行。
（三）设计要求
选择适宜的套管式换热器并进行核算。
画出工艺设备图及列管布置图。
一、方案简介
本设计任务是利用冷流体（水）给果汁降温。利用热传递过程中对流传热原则，制成换热器，以供生产需要。下图（图1）是工业生产中用到的套管式换热器。
通常，热流体（A流体）由上部引入,而冷流体（B流体）则由下部引入。套管中外管的两端与内管用焊接或法兰连接。内管与U形肘管多用法兰连接,便于传热管的清洗和增减。每程传热管的有效长度取4～7米。这种换热器传热面积最高达18米2, 故适用于小容量换热。当内外管壁温差较大时,可在外管设置U 形膨胀节（图中b）或内外管间采用填料函滑动密封（图中c）,以减小温差应力。管子可用钢、铸铁、陶瓷和玻璃等制成,若选材得当,它可用于腐蚀性介质的换热。
选择换热器时,要遵循经济,传热效果优,方便清洗,符合实际需要等原则。换热器分为几大类：夹套式换热器，喷淋式换热器，套管式换热器，螺旋板式换热器，板翅式换热器，列管式换热器等。套管式换热器的主要结构是由两种大小不同的标准管组成的同轴套管。它的程数可以根据所需传热面积大小随意增减，套管式换热器适合于高温、高压、小流量流体的传热，它具有较高的总传热系数，除此之外，它还有耐高温、结构简单，制造方便、传热面积易于调整等优点。
二、方案设计
1．确定设计方案
由于果汁的黏度比水的大，水的对流系数一般较大，且易结垢，因此冷却水走内管，果汁走外管，这样的选择可以使果汁通过壳体壁面向空气中散热，提高冷却效果。
2、确定物性数据
定性温度：可取流体进口温度的平均值。 外管果汁的定性温度为：
℃
＝＝
5.472
20
75T + 内管流体的定性温度为： ℃＝＝
112
16
6t + 根据定性温度，分别查取外管和内管流体的有关物性数据。 果汁在47.5℃下的有关物性数据如下： 密度 ρo =1080 kg/m 3
定压比热容 c po =3.187kJ/(kg ·℃) 导热系数 λo =0.559 W/(m ·K) 黏度 μo =0.0015 Pa ·s
冷却水在11℃下的物性数据： 密度 ρi =999.7kg/m 3
定压比热容 c pi =4.191 kJ/(kg ·℃) 导热系数 λi =0.5745W/(m ·℃) 黏度 μi =0.0012713Pa ·s
3．基本量计算
3.1热流量
果汁的质量流量 W o =1980?103360024330÷÷÷=0.069kg/s
果汁的热流量 Q o =W o c po ΔT=0.069×3.187()2075103-??=41022.1?J/s 3.2平均传热温差
T 1=75℃ T 2=20℃ t 1=6℃ t 2=16℃
Δt 1=T 1-t 2=59℃ Δt 2=T 2-t 1=14℃ Δt m =
2121ln t t t t ???-?=14
59ln 14
59-=31.28℃
3.3冷却水用量
s g Q W O /k 29.061610191.4101.22t c 3
4
i pi i =-???=?=）
（ 3.4传热面积
假设总传热系数K=350 W/(m 2·℃)
传热面积24
m 1.128
.313501022.1t m K Q S =??=?=
估 考虑 15％的面积裕度，S ’=1.15×S=1.15×1.1=1.3m 2
4. 工艺结构尺寸
4.1管径和管内流速及管长
内管选用ф19.5×2.25mm 传热管(碳钢)，外管选用ф56×3mm(碳钢） 取管内流速ui=1.7m/s 4.2传热管数
依据传热管内径和流速确定单程传热管数
()根实
196.07.1015.04
14.37
.99929
.0u d 4
2
2
i s ≈=??=
=
πA N
按单管程设计，所需的长度为
9.201
0195.014.33
.10=??==s n d S L π
按单管程设计，传热管过长，宜采用多管程结构。现取传热管长l=6m,则该换热器管程数为
()管程46
9.20l L p ≈==N
传热管总根数 N=4 (根)
5.换热器核算
5.1热量核算
5.1.1外管对流传热系数
m d 05.00= m d e 0305.00195.005.0=-=
s m q V /1043.61080
069
.0350
0-?==
=
ρ ()()()()[]23
2
2
2
1
2
2
01066.10195.005.04
4
m d d A -?=-=-=
ππ
外管流体流速及其雷诺数分别为
()
层流20008780015
.0108004.00305.0e /m 04.010
66.11043.6u 0o 3
5
o <=??===??=--μρo e u d R s
普朗特准数
55.8559
.00015.010187.3r 30
0=??==
λu C P p
格拉晓夫常数
()()()
6232
3
2
23107.8105.110800195.0045.0207581.90011.0?=??-?-??=?=-μρβtl g G r (β为流体的膨胀系数，10011.0-=C β) 努塞尔数
05.08
.0124
.014
.005.045.002.1r e r e u G d d l d P R N ??
??
? ??????
????
??
?
?????=μμ =-()
05
.06
8
.04.05
.045
.010
7.80195.005.060305.095.055.887802.1????
? ?????? ??????
=34.2
℃）（?=?=
=
20
o m /6262.340305
.0559
.0W N d u e
λα 5.1.2内管对流传热系数
s m q V i
i /109.27
.99929
.034-?==
=
ρ
()
242
108.1015.04
42
m d A i i -?==
=
π
π
内管流体流速及雷诺数分别为
s m A v u i i i /6.11077.1109.24
4
=??==--()湍流1000188730012713
.07.9996.1015.0Re i
>=??==i i i u d μρ 普朗特准数
℃）
?=??
? ??????=???
?
????==??==245
.04.08.045
.0124.08.0i 3i /(8.86380195.005.027.918873023.0015.05745.0023.027
.95745
.00012713.010191.4r m W d d P R d Cp P r ei i i i i λ
αλμ
5.1.3总传热系数K
污垢热阻 Rs1=0.00021m 2℃/w Rs2=0.0015m 2℃/w 管壁热阻 λ=45w/m ℃
℃）
（＋
＋＋＋＋＋＋＋?=????=
=
2o
so m 121i 2i 1m /4.2796.6261
00151.002.0450195.000225.0015.00195.000021.0015.08.86380195.01
1d bd d d d d 1
W R R K αλα
5.1.4传热面积S'
24m '
'39.128
.3141.2791022.1t m K Q S =??=?=
该换热器的实际传热面积Sp
2o p m 47.1460195.014.3l d ≈???==N S π
该换热器的面积裕度为
%639
.139
.147.1%100'
'p =-=
?-=
S
S S H
传热面积裕度合适，该换热器能够完成生产任务。
5.2换热器器内流体的压力降
5.2.1内管流动阻力
∑ΔPi=(ΔP 1+ΔP 2)NsNp Ns=3 Np=4
2
u 2u d l 2
22i
1?=??=?ρξρλP P ， 由Re ＝18873，传热管相对粗糙度0.25/15＝0.017，查莫狄图得λi ＝
0.046W/m ·℃，
流速u i ＝1.6m/s ，ρ＝999.7kg/m 3，所以
a
9.9993734.191949.23544a 4.19192
6.1
7.9995.1a 9.2354426.17.999015.06046.0i 2
22
1P P P P P P =?+?=?=??=?=???
=?∑
内管压力降在允许范围之内。
5.2.2外管流动阻力
()内
总压力也在允许范围之总压力降之内
外管压力降在允许范围则得摩擦系数层流由）（
Mp P p P s
m u R R NsN P P P a
a e p
15.999856.479..999376.4749.119.112
04.010800305.0607.0p /04.007.064
87802
'
10e
'2
'
1
o
<=+==?=?=???=?====?+?=?∑∑λ
三、设计结果一览表
换热器形式：套管式换热器
换热面积（m2）:1.47
工艺参数
名称内管外管物料名称冷却水果汁
操作压力，Pa 未知未知
操作温度，℃6/16 75/20
流量，kg/s 0.29 0.069 流体密度，kg/m3999.7 1080 流速，m/s 1.6 0.04
传热量，J/s 12200 总传热系数，W/m2·K279.41
传热系数，W/（m2·℃）8638.8 878 污垢系数，m2·K/W0.00021 0.00151 阻力降，Pa 99937.9 47.6 程数 4 1 推荐使用材料碳钢碳钢
管子规格Ф19.5×2.25
mm（内管）
管数1 管长m:6 Ф56×3mm（外
管)
单片机原理及系统课程设计 专业：电气工程及其自动化 班级：电气092 姓名：龚岩 学号： 200909114 指导教师：于晓英 兰州交通大学自动化与电气工程学院 2012 年 7月 1日
1引言 太阳能热水器控制器设计具有很强的实用性,用成本低廉的电阻式传感器以及电极配以单片机技术对生产实际中的太阳能热水器的水温的控制及显示。本装置电路简单、实用性强、性价比高、水温控制灵活，水位显示直观醒目，可广泛应用于家庭生活对太阳能热水器水温控制，具有良好的市场前景。 2设计方案及原理 (1) 系统采用MCS-5l 单片机为中心控制单元。系统的硬件电路包括：控制器实时时钟接口电路、蓄水箱温度检测接口电路、串行显示接口电路、复位电路等。 (2) 特点：利用单片机实时监测水温。用水时，若日晒水温达不到设定值，电加热器自动补温。该系统具有使用方便、稳定性高。节能等特点，实用性高。 3硬件设计 3.1芯片名称 AT89C51是一个低功耗高性能CMOS 8位单片机，4KB Flash 只读程序存储器(ROM),512B 内部数据存储器(RAM),该微处理器采用ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，引脚兼容80C51和80C52芯片。 3.2系统框图 AT89C51 水温检测AD 转换时钟控制温度显示 报警装置 图3.2 系统原理框图
3.3时钟电路与复位电路 如图3.3所示，该控制器采用AT89C51单片机，机内有一高增益反相放大器，构成自激振荡电路，振荡频率取12MHz，外接12MHz晶振，两个电容取30pF，以便于起振荡的作用。上电复位电路由R9、C3构成复位电路，在上电瞬间，产生一个脉冲，AT89C51复位。 图3.3 时钟与复位电路 3.4 温度检测模块 如图3.4所示，温度传感器采用热敏电阻，在其二端加上一定的工作电压，其输出电流与温度变化成线性关系，ADC0832将其转换为数字信号，输入CPU。 图3.4 温度检测电路
化工原理课程设计 热水冷却器的设计 姓名：李响 学号：2011033216 班级：化学工程与工艺112班
一、设计题目： (4) 二、设计目的： (4) 三、设计任务及操作条件： (4) 四、设计内容： (5) 五、课程设计说明书的内容 (5) 四、参考书目： (5) 前言 (6) 一、设计方案简介： (6) 1.1换热器的选择： (6) 一、方案简介 (7) 二、方案设计 (8) 1．确定设计方案 (8) 2、确定物性数据 (9) 3．初选换热器规格 (9) (2)冷却水用量 (9) 5.工艺结构尺寸 (10) 5.1管径和管内流速及管长 (10) 5.2管程数和传热管数 (10) 5.3平均传热温差校正及壳程数 (11) 5.4传热管排列和分程方法 (11) 5.5壳体内径 (11) 5.6折流板 (12) 5.7接管 (12) 6换热器核算 (13) 6.1热量核算 (13) 6.2换热器内流体的压力降 (15) 三、设计结果一览 (17)
任务书 一、设计题目： 热水冷却器的设计 二、设计目的： 通过对热水冷却的列管式换热器设计，达到让学生了解该换热器的结构 特点，并能根据工艺要求选择适当的类型，同时还能根据传热的基本原理，选择流程，确定换热器的基本尺寸，计算传热面积以及计算流体阻力。 三、设计任务及操作条件 ： 1.处理量 5 105.2?/年热水 2.设备型式列管换热器 3.操作条件 ： （1）热水：入口温度 80 ℃，出口温度 60 ℃ （2）冷却介质：循环水，入口温度 25 ℃，出口温度 35 ℃ （3）允许压降：≦105 Pa （4）水在定性温度70℃下的物性数据： 3/7.995m Kg h =ρ S Pa h ??=-410061.4μ )/(187.4C Kg KJ C ph ?= )/(6676.0C m W h ??=λ （5）水在定性温度70℃下的物性数据：
x x x x x大学 化工原理课程设计题目煤油冷却器的设计 教学院 专业班级 学生姓名 学生学号 指导教师 20XX年6月8日 目录
第一章绪论 (1) 第二章方案设计说明 (1) 2.1换热器的选型 (1) 2.1.1 换热器的分类 (1) 2.1.2 间壁式换热器 (1) 2.1.3 管壳式换热器 (1) 2.1.4 换热器的选型 (2) 2.2材质的选择 (2) 2.3换热器其他结构设计 (2) 2.3.1 管程机构 (2) 2.3.2 壳程结构 (2) 第三章管壳式换热器的设计计算 (3) 3.1确定设计方案 (3) 3.1.1 选择换热器类型 (3) 3.3.2 流动空间及流苏确定 (3) 3.2 确定物性参数 (3) 3.3 计算总传热系数 (4) 3.3.1 热流量 (4) 3.3.2 平均传热温差 (4) 3.3.3 冷却水用量 (4) 3.3.4 总传热系数 (4) 3.4 计算传热面积 (5) 3.5 工艺结构尺寸 (5) 3.5.1 管径和管内流速 (5) 3.5.2 管程数和传热管数 (5) 3.5.3 平均传热温差校正及壳程 (6) 3.5.4 传热管排列和分程方法 (6) 3.5.5 壳体内径 (6) 3.5.6 折流板 (7) 3.5.7 接管 (7) 3.6 换热器核算 (7)
3.6.1 热量核算 (7) 3.6.2 换热器内流体的流动阻力 (9) 第四章计算结果一览表 (11) 课程设计心得与体会 (12) 参文文献 (14) 附录（1）油冷却器的设计任务书 (15) 附录（2）符号说明 (16)
第一章绪论 工程设计是工程建设的灵魂，又是科研成果转化为现实生产力的桥梁和纽带，它决定了工业现代化水平。设计是一项政策性很强的工作，它涉及政治、经济、技术、环保、法规等诸多方面，而且还会涉及多专业、多学科的交叉、综合和相互协调，是集体性的劳动。先进的设计思想、科学的设计方法和优秀的设计作品是工程设计人员应坚持的设计方向和追求的目标。而化工原理课程设计，是将所学的化工原理理论知识联系实际生产的重要环节。一方面，它要求综合运用物理，化学，化工原理，工程制图的理论知识，确定生产工艺流程和计算设备的尺寸；另一方面，又要求根据设计对象的具体特征，凭借设计者的经验（或借鉴前人的经验），灵活运用设计的诀窍，对所选设备，工艺过程以及各种参数进行合理的筛选，校正和优化，达到经济合理的生产要求。 第二章设计方案说明 2.1换热器的选型 2.1.1换热器的分类 换热器是化工，炼油工业中普遍应用的工艺设备，用来实现热量的传递，使热量由高温流体传给低温流体。根据传热方式可分为混合式换热器，蓄热式换热器，和间壁式换热器，其中间壁式换热器是工业中应用最为广泛的一类。其主要特点为：冷热流体被一固体间壁隔开，通过壁面进行转热。考虑到间壁式换热器设计技术比较成熟，而且国家在该类换热器的设计，制造，检验和验收等方面已有较为完善的设设计资料和系列化标准，因此选择间壁式换热器。 2.1.2间壁式换热器 按照传热面的形状和结构特点，间壁式换热器又可细分为管式换热器，如套管式，螺旋管式，管壳式，热管式；板面式换热器，如板式，螺旋式，板壳式等；扩展面式换热器，如板翅式，管翅式，强化的传热管等。在管式换热器中，管壳式换热器是应用最广泛的一种，该类换热器结构相对简单，造价不高，壳选用多种结构材料，管内清洗方便，处理量大，在高温条件下也能应用。考虑其诸上优点，以及生产任务均符合管式换热器的要求，选择管壳式换热器。 2.1.3 管壳式换热器 管壳式换热器又称列管式换热器，是一种通用的标准换热设备。它因结构简单、耐用、造价低廉、用材广泛、清洗方便、适应性强等优点而在换热设备中占据主导地位。管壳式换热器根据其结构特点分为：固定管板式换热器，浮头式换热器，U形管式换热器。以下主要介绍固定管板式换热器。 固定管板式换热器，管端以焊接或胀接的方法固定在两块管板上，而管板则以焊接的方法与壳体连接，与其他形式的管壳式换热器相比，结构简单，当壳体
电子信息工程专业课程设计任务书 题目：电热水器控制系统设计 设计内容 设计一个由8051MCU组成的电热水器控制系统。能够测量当前水温并显示；可以设置烧水温度，当无水时要有报警功能。通过这个过程熟悉温度传感器、键盘控制和七段数码管的使用，掌握51系列单片机控制和测试方法。；用LED显示测量得到的水温值。完成基本要求，可以适当发挥进行扩展设计。 1 ）数码管显示：年月日时分秒； 2）键盘输入修改时间、日期设置； 设计步骤 一、总体方案设计 以51系列MCU构成核心模块，合理分配存储器资源和I/O资源。温度 采集模块建议采用 DS18B20，或采用PtIOO再经模数转换；显示模块用2位LED可满足需要；报警模块可采用声光等形式；输入模块可选用矩阵式键盘 或键盘驱动芯片；可选用 8255进行I/O扩展。 二、硬件选型工作 对于每一个芯片要有具体型号，对每个分立元件要给出其参数 三、硬件的设计和实现 1. 选择计算机机型（采用 51内核的单片机）； 2. 设计支持计算机工作的外围电路（EPROM、RAM、I/O端口、键盘、 显示接口电路等）； 3. 接口电路； 4. 其它相关电路的设计或方案（电源、通信等） 四、软件设计 1. 分配系统资源，编写系统初始化和主程序模块； 2. 编写相关子程序； 3. 其它程序模块（显示与键盘等处理程序）。 五、编写课程设计说明书，绘制完整的系统电路图（ A3幅面）。
一、................................... 设计要求 1 二、................................... 设计目的 1 三、............................. 设计的具体实现 1 1. ................................................................................................ 硬件 设计 (2) 1.1. .................................................................... 单片机的 选择 (2) 12水位检测电路 (6) 1.3.温度检测电路 (7) 14A/D转换器 (9) 1.5.报警电路 (10) 2. .............................................................................................. 软件设 计 (11) 2.1. 温度测量子程序 (12) 2.2. 判断子程序 (13) 2.3重要代码.......................
化工原理课程设计 题目：热水冷却器的设计 学生姓名：肖俊 学号：0911401035 系别：化学与化学工程系 专业：制药工程 指导教师：刘艳 起止日期：2011年5月23日 2011年6月6日
目录 1概述 (4) 1.1板式换热器简介 (4) 1.1.1板式换热器的基本结构 (4) 1.1.2板式换热器的特点 (5) 1.1.3板型选择 (6) 1.1.4流程和流道的选择 (6) 1.2 设计方案简介 (7) 1.2.1板型选择 (7) 1.2.2流程和流道的选择 (7) 1.2.3 压降校核 (7) 2 设计任务书 (8) 2.1设计题目 (8) 2.2设计参数 (8) 2.3设计内容及要求 (8) 2.3.1首先计算定性温度，并查取定性温度下的物性数据 (8) 2.3.2计算热负荷 (9) 2.3.3计算平均温差 (9) 2.3.4初估换热面积及初选板型 (9) 2.3.5核算总传热系数K (10) 2.3.6 计算传热面积S (12) 2.3.7 压降计算 (12) 3 工艺流程草图及说明 (14) 3.1设计流程图： (14) 3.2工艺流程草图及说明： (15) 4工艺计算及主要设备设计 (16) 4.1热量衡算 (16) 4.2换热器工艺尺寸的计算 (16) 4.3结构设计图.................................. 错误!未定义书签。5辅助设备的计算和选型 (17) 5.1泵的选择 (17) 5.1.1对热水所需的泵进行选择计算： (18) 5.1.2对冷水所需的泵进行计算选择： (18)
6主要技术参数和计算结果列表 (19) 6.1换热器参数表 (19) 6.2辅助设备参数表 (20) 7设计评述 (21) 8参考文献 (23) 9 主要符号说明 (24)
《化工过程设备设计Ⅰ（一）》 说明书 设计题目：换热器的设计 专业： 班级： 学号： 姓名： 指导教师： 设计日期： 设计单位：青海大学化工学院化学工程系
目录 前言 (4) 任务书 (5) 目的与要求 (6) 一、工艺设计方案 (8) 二、确定物性数据 (9) 三、估算传热面积 (9) 四、工艺结构尺寸 (10) 五、换热器核算 (12) 六、设计结果概要一览表 (17) 七、参考文献 (19)
前言 化工原理课程设计是化工原理教学的一个重要环节，是综合应用本门课程和有关先修课程所学知识，完成以单元操作为主的一次设计实践。通过课程设计使学生掌握化工设计的基本程序和方法，并在查阅技术资料、选用公式和数据、用简洁文字和图表表达设计结果、制图以及计算机辅助计算等能力方面得到一次基本训练，在设计过程中能够培养学生树立正确的设计思想和实事求是、严肃负责的工作作风。 化工原理课程设计是化工原理课程教学的一个实践环节，是使学生得到化工设计的初步训练，为毕业设计奠定基础。围绕以某一典型单元设备(如板式塔、填料塔、干燥器、蒸发器、冷却器等)的设计为中心，训练学生非定型设备的设计和定型设备的选型能力。设计时数为3周，其基本内容为： (1)设计方案简介：对给定或选定的工艺流程、主要设备的型式进行简要的论述。 (2)主要设备的工艺设计计算(含计算机辅助计算)：物料衡算，能量衡量，工艺参数的选定，设备的结构设计和工艺尺寸的设计计算。 (3)辅助设备的选型：典型辅助设备主要工艺尺寸的计算，设备的规格、型号的选定。 (4)工艺流程图：以单线图的形式绘制，标出主体设备与辅助设备的物料方向，物流量、能流量，主要测量点。 (5)主要设备的工艺条件图：图面应包括设备的主要工艺尺寸，技术特性表和接管表。 (6)设计说明书的编写。设计说明书的内容应包括：设计任务书，目录，设计方案简介，工艺计算及主要设备设计，辅助设备的计算和选型，设计结果汇总，设计评述，参考文献。 整个设计由论述，计算和图表三个部分组成，论述应该条理清晰，观点明确；计算要求方法正确，误差小于设计要求，计算公式和所有数据必需注明出处；图表应能简要表达计算的结果。 设计者： 2015年月日
南京工业大学 《材料工程原理B》课程设计 设计题目：热水冷却器的设计 _________________________ 专业：_______________________________________________ 班级：高材__________________________________________ 学号：____________ 姓名： __________________ 日期：__________________________________________ 指导教师：_______________________________________ 设计成绩：_____________ 日期：____________________
设计任务书 (一)设计题目 热水冷却器的设计 (二)设计任务及操作条件 1. 处理能力 5.0 104t/a 热水 2. 设备型式锯齿形板式换热器 3. 操作条件 (1)热水：入口温度80C，出口温度60C (2)冷却介质：循环水，入口温度32C，出口温度40 C (3)允许压强降：不大于5X 105Pa ( 4)每年按330 天计，每天24 小时连续运行 4. 建厂地址天津地区 (三)设计要求选择适宜的锯齿形式板式换热器并进行核算。
目录 1 概述 1.1 板式换热器的基本结构 (4) 1.2 板式换热器的优缺点 (6) 1.3 板式换热器与管式换热器的比较 (7) 1.4 板式换热器的实际应用 (8) 2 设计方案简介 2.1 板式换热器的选型 (9) 2.2 板式换热器的优化设计方向 (10) 2.3 工艺流程简图 (13) 3 热水冷却器的设计工艺计算 3.1 符号说明 (14) 3.2 定性温度下的物性数据 (14) 3.3 计算热负荷. (15) 3.4 计算平均温度差 (15) 3.5 初估换热面积及初选板型 (15) 3.6 核算总传热系数K (16) 3.7 估算传热面积 (18) 3.8 计算压力降 (18) 4 辅助设备的选择与计算 4.1 泵的选择 (19) 5 设计结果概要 (21) 附录
课程设计任务书
一、摘要 换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，以实现不同温度流体间的热能传递，又称热交换器。换热器是实现化工生产过程中热量交换和传递不可缺少的设备。在换热器中，至少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。 在化工、石油、动力、制冷、食品等行业中广泛使用各种换热器，且它们是上述这些行业的通用设备，占有十分重要的地位。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，对换热器的要求也日益增强。换热器的设计制造结构改进以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。根据不同的目的，换热器可以是热交换器、加热器、冷却器、蒸发器、冷凝器等。由于使用条件的不同，换热器可以有各种各样的形式和结构。在生产中，换热器有时是一个单独的设备，有时则是某一工艺设备的组成部分。 衡量一台换热器好的标准是传热效率高、流体阻力小、强度足够、结构合理、安全可靠、节省材料、成本低，制造、安装、检修方便、节省材料和空间、节省动力。 二、关键字 煤油，换热器，列管式换热器，固定管板式
目录 一、概述 (1) 二、工艺流程草图及设计标准 (1) 2.1工艺流程草图 (1) 2.2设计标准 (2) 三、换热器设计计算 (2) 3.1确定设计方案 (2) 3.1.1选择换热器的类型 (2) 3.1.2流体溜径流速的选择 (2) 3.2确定物性的参数 (3) 3.3估算传热面积 (3) 3.3.1热流量 (3) 3.3.2平均传热温差 (3) 3.3.3传热面积 (3) 3.3.4冷却水用量 (4) 3.4工艺结构尺寸 (4) 3.4.1管径和管内流速 (4) 3.4.2管程数和传热管数 (4) 3.4.3平均传热温差校正及壳程数 (4) 3.4.4传热管排列和分程方法 (5) 3.4.5壳体内径 (5) 3.4.6折流板 (5)
南京工业大学《材料工程原理B》课程设计 设计题目: 煤油冷却器的设计 专业：高分子材料科学与工程 班级：高材0801 学号: 1102080104 姓名: 夏亚云 指导教师: 周勇敏 日期： 2０10/12/30 设计成绩:
目录 一.任务书 (3) １.1．设计题目 1．2.设计任务及操作条件 1.3.设计要求 二.设计方案简介 (3) ２.1．换热器概述 2.２列管式换热器 2．3.设计方案的拟定 2.4.工艺流程简图 三．热量设计 (5) 3．1.初选换热器的类型 3.2.管程安排(流动空间的选择)及流速确定 ３.3.确定物性数据 3．4．计算总传热系数 ３.5.计算传热面积 四.工艺结构设计…………………………………………………………………………………………..-８- 4.1.管径和管内流速 4.2.管程数和传热管数 4．3.平均传热温差校正及壳程数 4.4.传热管排列和分程方法 4.5．壳程内径及换热管选型汇总 4.6.折流板 4.7.接管 五．换热器核算…………………………………………………………………………………………．-13－ 5.１.热量核算 5.2.压力降核算 六.辅助设备的计算和选择……………………………………………………………………………１７ 6.1.水泵的选择 6.2.油泵的选择 七.设计结果表汇 (20) 八.参考文献． (20) 九.心得体会………………………………………………………………………………….…………… 2１附图：（主体设备设计图,工艺流程简图）
§一．化工原理课程设计任务书 1.1设计题目 煤油冷却换热器设计 1.2设计任务及操作条件 １、处理能力 15.8×１04t/y 2、设备型式列管式换热器 ３、操作条件 （１）煤油: 入口温度１4０℃，出口温度４０℃ (２)冷却介质：工业硬水,入口温度２0℃,出口温度4０℃ (3）油侧与水侧允许压强降：不大于１05 Pa （４）每年按３３０天计，每天24小时连续运行 (5)煤油定性温度下的物性参数: 1．3设计要求 选择合适的列管式换热器并进行核算 1．４绘制换热器装配图 (见Ａ４纸另附） §二．设计方案简介 2.1换热器概述 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意义。 在不同温度的流体间传递热能的装置称为热交换器,即简称换热器,是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备。
编制说明 一、工程概况 1、工程名称：福建工程学院新校区南区学生公寓H区4号楼 2、工程地点: 福州市闽侯县上街镇福州地区大学城 3、工程规模：1）建筑面积2617.04㎡。 2）建筑层数：架空层为停自行车，一~六层为学生公寓，建筑 总高度：23.8m。 4、结构体系：框架结构 二、课程设计过程主要内容 1、熟悉图纸： 了解工程概况：福建工程学院新校区南区学生公寓H区4号楼，为地上框架结构，抗震设防烈度7度，建筑面积为2617.04㎡，建筑层数为地上七层（包括架空层一层），建筑总高度为23.8米。 2、给排水工程、消防工程、电气工程等各个分部分项工程的工程量计算； 3、工程量清单的编制和计价； 4、主要材料费的分析与计算； 5、各种措施费的计算和单位工程造价的计算； 6、装订成册上缴。 三、控制价执行的定额标准 ⑴《全国统一安装工程预算定额福建省综合单价表》（2002版）、 ⑵《全国统一建筑安装工程工期定额》 ⑶《福建省建设工程综合单价计价办法》。 ⑷《建设工程工程量清单计价规范》（GB50500-2008）。 ⑸《福建省建筑安装工程费用定额》（2003版），利润率及建筑工程企业管理费 率按闽建筑[2005]15号及闽建筑[2005]25号文的规定调整。 ⑹人工单价按闽建筑[2010]＊号文(最新)的规定调整， ⑺采用福州2012年3月份(中旬)材料价格材料信息价并结合市场情况确定。 ⑻规费中劳动保险费暂按甲类计入招标工程最高控制价,工程竣工结算时按企 业核定的取费类别计取劳保费用，调整合同价款（提供劳保核定卡原件核
对）。 ⑼本工程税金按3.381%计算；工程排污费暂不计入。 四、课程设计相关问题说明： （一）图纸中存在的问题和解决方案 1、给水室内外以建筑物外墙皮 1.5米为界；排水计至建筑物外墙皮 2.0米处。 2、所有电缆的埋深均按0.7m计。 3、电气及弱电系统进户保护管、电缆计至建筑物外墙皮2.0米； 4、ZL至开水器的P2回路暂不考虑。 5、电源控制器、电磁阀暂不计入；电能计量系统 的管理机、自动购电机、自动转帐机、显示屏暂不计入； 6、电话系统地下部分采用电话电缆HYA-75*(2*0.5)敷设； 7、电气说明里的电话系统中的“而后穿PVC16沿地暗敷至各间电话出线盒”改 为“而后穿PVC16沿棚、再沿墙暗敷至各间电话出线盒” 8、金属蛇皮管的管径均按DN16考虑。 9、屋顶防雷平面图中a所指代的“不同标高的避雷带应用Ф12镀锌圆钢就近焊 接，共4处”改为“不同标高的避雷带应用Ф12镀锌圆钢就近焊接，共6处“。 10
南京工业大学《材料工程原理B》课程设计设计题目： 专业：班级： 学号：姓名： 日期： 指导教师： 设计成绩：日期：
设计任务书 （一）设计题目 热水冷却器的设计 （二）设计任务及操作条件 （1）处理能力410 5.5 t/a热水 （2）设备型式锯齿形板式换热器 （3）操作条件 a热水：入口温度C 80,出口温度C 60 b冷却介质：循环水，入口温度C 32,出口温度C 40 c冷却压降：不大于Pa 5 10 d每年按330天计，每天24小时连续运行 (4) 建厂地区：天津地区 （三）设计要求 选择适宜的锯齿形板式换热器进行核算
目录 第一章：设计方案简介 1.1概述 (3) 1.1.1 换热器 (3) 1.1.2 三种换热器的比较 (3) 1.1.3 板式换热器 (5) 1.2方案设计和拟定 (9) 1.3确定设计方案 (12) 第二章：工艺流程简图 2.1锯齿形板式换热器的组装形式 (12) 2.2工艺流程 (14) 第三章：工艺计算和整体设备计算 3.1符号说明 (14) 3.2 计算定性温度 (15) 3.3计算热负荷 (16) 3.4计算平均温差 (16) 3.5初估板式换热面积S和板型 (16) 3.6核算总传热系数K (18) 3.6.1计算热水测的对流给热系数 (18) 3.6.2计算冷水测的对流给热系数 (18) 3.6.3金属板热阻 (19) 3.6.4污垢热阻 (19) 3.6.5总传热系数 (20) 3.6.6估算总传热系数S (20) 3.7计算压力降Δp (21) 第四章：设计结果概要和设计一览表 (23) 第五章：附图 5.1: 工艺流程图 (25) 5.2：主体设备工艺图 (26) 第六章：设计小结 (27) 参考文献 (28)
课程设计 课程名称化工原理课程设计题目名称煤油冷却器的设计
专业班级08级食品科学与工程（2）班学生姓名纪平平 学号50806022006 指导教师赵大庆 二O一O年十二月三十日
目录 1 《化工原理》课程设计任务书.......................................................................................................... - 1 - 1.1 设计题目..................................................................................................................................... - 1 - 1.2 原始数据及操作条件................................................................................................................. - 1 - 1.3 设计要求..................................................................................................................................... - 1 - 2 《化工原理》课程设计说明书.......................................................................................................... - 2 - 2.1 前言............................................................................................................................................. - 2 - 2.2 工艺流程图及说明..................................................................................................................... - 3 - 3 生产条件的确定.................................................................................................................................. - 4 - 4 换热器的设计计算.............................................................................................................................. - 4 - 4.1 选择换热器类型......................................................................................................................... - 4 - 4.2 流动空间及流速的确定............................................................................................................. - 4 - 4.3 确定物性数据............................................................................................................................. - 4 - 4.4 计算总传热系数......................................................................................................................... - 5 - 4.4.1 热流量............................................................................................................................ - 5 - 4.4.2 平均传热温差................................................................................................................ - 5 - 4.4.3 冷却水用量.................................................................................................................... - 6 - 4.4.4 总传热系数.................................................................................................................... - 6 - 4.5 计算传热面积............................................................................................................................. - 7 - 4.6 工艺结构尺寸............................................................................................................................. - 7 - 4.6.1 管径和管内流速............................................................................................................ - 7 - 4.6.2 管程数和传热管数........................................................................................................ - 7 - 4.6.3 平均传热温差校正及壳程数 ........................................................................................ - 7 - 4.6.4 传热管排列和分程方法................................................................................................ - 8 - 4.6.5 壳体内径........................................................................................................................ - 8 - 4.6.6 折流板............................................................................................................................ - 8 - 4.6.7 接管................................................................................................................................ - 9 - 4.7 换热器核算................................................................................................................................. - 9 - 4.7.1热量核算......................................................................................................................... - 9 - 4.7.2 换热器内流体的流动阻力...........................................................................................- 11 - 5 设计结果汇总表................................................................................................................................ - 13 - 6 设计评述............................................................................................................................................ - 14 - 7 心得体会.............................................................................................................................................. - 15 - 8 参考文献............................................................................................................................................ - 16 -
计算机控制技术课程设计说明书 快热式家用电热水器设计 学生姓名：刘转园学号：08050444X04学院：信息商务学院 专业：电气工程及其自动化 指导教师：张颖 2011年12月
中北大学信息商务学院计算机控制技术课程 设计任务书 2011/2012 学年第一学期 学院: 信息商务学院 专业: 电气工程及其自动化 学生姓名: 刘转园学号：08050444X04 设计题目:快热式家用电热水器设计 起迄日期:2011年12月12日~2011年12月23日指导教师: 石喜玲 系主任:王忠庆 下达任务书日期:2011年12月12日
课程设计任务书 1．设计目的： 本设计包括确定控制任务、系统总体方案设计、硬件系统设计、软件程序的设计等，使学生进一步学习与理解计算机控制系统的构成原理、接口电路与应用程序，巩固与综合专业基础知识和相关专业课程知识，提高学生运用理论知识解决实际问题的实践技能。 2．设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）： 设计快热式家用电热水器控制系统，其设计要求如下： (1)用2位数码管显示出水温度，温度检测显示范围为00～99℃，精确度为±1℃。 (2)设置3个功率档位指示灯，1-4档1个灯亮，5-8档2个灯亮，9档3个灯全亮。 0档灯不亮，无功率输出。 (3)设置3个轻触按钮，分别为电源开关键、“+”键和“-”键加热功率为0-9档， 按“+”键依次递增至9档，按“-”键依次递减至0档。 (4)出水温度超过65℃时停止加热，并蜂鸣报警，温度降到45℃以下恢复。 (5)内胆温度超过105℃时停止加热，防止干烧。 3．设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等〕： 1．根据题目要求的指标，通过查阅有关资料，确定系统设计方案，并设计其硬件电路图。 2．画出电路原理图，分析主要模块的功能及他们之间的数据传输和控制关系。 3．软件设计，给出流程图及源代码并加注释。 4．用proteus软件绘制硬件电路原理图及调试软件进行仿真分析。
华东交通大学 课程设计说明书 设计题目：热水冷却器的设计 学院：基础科学学院专业班级：应用化学一班学生姓名：王业贵 学号：211 指导教师：周枚花老师 完成日期：2013.6.28
目录 任务书 (3) 一、设计题目： (3) 二、设计目的： (3) 三、设计任务及操作条件 (3) 四、设计内容 (3) 五、课程设计说明书的内容 (4) 六、主要参考书 (4) 七、设计时间 (4) 前言 (5) 一、设计方案简介 (6) 1.1换热器的选择 (6) 1.2设计概述 (7) 1.3设计方案 (7) 1.4管程安排 (8) 二、确定物性数据 (8) 三、主要工艺参数计算 (9) 3.1热负荷 (9) 3.2平均传热温差 (9) 3.3冷却水用量 (9) 3.4初算传热面积 (9) 3.5工艺结构尺寸 (10) 3.5.1管径和管内流速 (10) 3.5.3平均传热温差校正及壳程数 (10) 3.5.4传热管排列和分程方法 (11) 3.5.5壳体直径 (11) 3.5.6折流板 (11) 3.5.7接管 (12) 四、压降核算 (12) 4.1传热面积校核 (12) 4.1.1管程传热膜系数 (12) 4.1.2壳程传热膜系数 (13) 4.1.3污垢热阻和管壁热阻 (14) 4.1.4总传热系数K (14) 4.1.5传热面积校核 (14) 4.2换热器内压降的核算 (15) 4.2.1管程阻力 (15) 4.2.2壳程阻力 (16) 五、主要结构尺寸和计算结果 (17) 六、心得体会 (18) 七、参考文献 (18) 八、附图（工艺流程、主体设备工艺条件图） (18)
河西学院 Hexi University 化工原理课程设计 题目 :煤油冷却器设计 学院 :化学化工学院 专业 :化学工程与工艺 学号 : 姓名 :张冠雄 指导教师 :王兴鹏 2016 年 11 月 21 日
化工原理课程设计任务书一、设计题目 煤油冷却器的设计 二、设计任务及操作条件 1.设计任务 生产能力（进料量）25000吨 / 年 操作周期7200小时 / 年 2. 操作条件 煤油入口温度120 ℃，出口温度40 ℃ 冷却介质自来水，入口温度20 ℃，出口温度40 ℃ 允许压降≦ 105Pa 冷却水温度20℃ 饱和水蒸汽压力( 表压 ) 3. 设备型式列管式换热器 4.厂址上海（压力： 1atm ） 三、设计内容 1.设计方案的选择及流程说明 2.换热器的工艺计算 3.换热器的主要尺寸设计 4.辅助设备选型 5.设计结果汇总 6.绘制换热器总装配图：主视图、俯视图、剖面图、两个局部放大图 7.设计评述
目录 1 概述 .................................................. 化工原理课程设计的目的、要求...........................列管式换热器及其分类................................... 换热器的设计要求....................................... 符号说明 ............................................... 2 确定设计方案 .......................................... 设计任务 ............................................... 列管式换热器形式的选择................................. 管壳程的选择 ........................................... 流体流速的选择......................................... 3 列管式换热器的结构.................................... 管程结构 ............................................... 壳程结构 .............................................. 4 列管式换热器的设计计算................................ 计算步骤 ............................................... 计算传热系数 ........................................... 计算传热面积 ........................................... 5 工艺结构尺寸的计算.................................... 管径和管内流速......................................... 管程数和传热管数....................................... 平均传热温差校正系数................................... 传热管排列和分程方法................................... 壳体内径 ............................................... 折流板 ................................................. 接管 ................................................... 6 换热器核算 ............................................ 热量核算 ............................................... 面积核算 ...............................................错误 ! 未指定书签。错误 ! 未指定书签。错误 ! 未指定书签。错误 ! 未指定书签。错误 ! 未指定书签。错误 ! 未指定书签。错误 ! 未指定书签。错误 ! 未指定书签。错误 ! 未指定书签。错误 ! 未指定书签。错误 ! 未指定书签。错误 ! 未指定书签。错误 ! 未指定书签。错误 ! 未指定书签。错误 ! 未指定书签。错误 ! 未指定书签。错误 ! 未指定书签。错误 ! 未指定书签。错误 ! 未指定书签。错误 ! 未指定书签。错误 ! 未指定书签。错误 ! 未指定书签。错误 ! 未指定书签。错误 ! 未指定书签。错误 ! 未指定书签。错误 ! 未指定书签。错误 ! 未指定书签。错误 ! 未指定书签。