换热器设计2013
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列管换热器的换热面积是如何计算的呢?是以内径还是外径为计算基准呢?如25*3的管长度2m 数量300理论计算的换热面积该是多少呢?1. 一般是按外径来计算,不过也有按中径计算的,但没听说过按内径的。
2. 换热器如果是固定管板式换热器,按外径计算的话:换热面积=3.1415926xD(外径)x L(长度)xn(数量)=3.1415926 x0.025x2x300=47.12平方米3. 提醒一点:L长度应该为有效长度,即为两管板间的距离,等于换热管长度减去两端伸出管板高度,再减去两倍管板厚度的长度。
版主说的对,但结论47.12有误。
换热面积=3.1415926xD(外径)x L(长度)x n(数量)=3.1415926x0.025xLx300=23.5 619xL平方米外径单位:m ;长度单位:m------------------------------换热器设计手册P19这个我们通常按外径计算,但是我要提醒楼主的是计算换热面积和传热系数是对应. 我们制作换热器是都是按照外径计算的,还要减去管板与折流板的面化工原理列管换热器设计!求指导多谢2013-01-03 15:08黄141|分类:工程技术科学|浏览101次设计题目:列管式换热器设计二、操作条件及设计任务1、操作条件柴油处理能力:学号1-18号(进料量)10000吨+学号*1000吨/年学号19-37号(进料量)10000吨+学号*500吨/年(注:本处学号为两位数字的序号)操作时间:8000小时/年进出口温度:学号1-18号:原油;入口温度70℃,出口温度110℃;柴油:入口温度175℃,出口温度130℃学号19-37号:原油;入口温度65℃,出口温度100℃;柴油:入口温度170℃,出口温度130两侧压力降都不应超过0.3at厂址:宁波地区。
2、设计任务:(1)选择适宜的列管式换热器:流程的选择、流速的选择、流体阻力的计算。
(2)工艺计算:有效平均温度差、传热系数K、传热面积A。
换热器方案(20130925R-1)换热器技术方案哈尔滨汽轮机厂辅机工程有限公司二次反射塔式太阳能热发电系统换热器初步技术方案(703所项目)哈尔滨汽轮机厂辅机工程有限公司9月一、方案1(1列蒸汽发生系统+1列再热器)1、设计条件根据提供的相关技术条件,对换热设备的初始热力参数进行了确定。
蒸发系统换热器设计参数如表1所示。
表1设计基本参数预热器蒸汽发生器过热器再热器水/汽进口温度(℃)236315318.65291.5进口压力(bar)11210910815出口温度(℃)315318.65545545流量(t/h)153.2153.2153.2125.67设计压力(barg)12512012025熔盐侧进口温度(℃)344.27486.32565565出口温度(℃)297.6355.86486.32297流量(t/h)921921921167.8设计压力(barg)252525252、设计方案总体说明蒸发系统换热器为单列布置,包含预热器(1台)、蒸发器(1台)、过热器(1台)以及再热器(1台)。
上述换热器均为管壳式,U形管布置。
表2换热器基本结构参数预热器蒸发器过热器再热器管侧壳侧管侧壳侧管侧壳侧管侧壳侧介质水熔盐熔盐水蒸汽熔盐蒸汽熔盐设计压力bar.g1252525120120252525设计温度℃350400500350600600600600换热面积㎡52572021009980换热器型式DHUDKTDEUHairpin设备总长(mm)900081001250013500管子外径/壁厚mm19×219×219×219×2壳体外径mm9501500/230017002000管束重量kg~8300~13800~59400~173600设备净重kg~17500~22000~84500~2350003、储罐设计按照给定的有效熔盐量为18000t,实际设计时由于罐底熔盐不可用,实际熔盐量为22000t。
换热器设计完整版换热器是一种能够将热量从一个物体传递到另一个物体的装置。
在工业领域中,换热器被广泛应用于加热、冷却和热交换等过程中。
一个有效的换热器设计需要综合考虑多个因素,包括换热效率、压降、材料选择和维护成本等。
下面将详细介绍一个换热器的完整设计过程。
首先,我们需要确定换热器的应用场景和热量传递的要求。
例如,如果我们需要将水从热水器中加热到一定温度然后供暖,那么我们需要考虑的参数包括所需的出水温度、水流量以及所能提供的热源温度等。
基于这些参数,我们可以确定换热器的热量传递面积和传热系数。
热量传递面积可以通过传热方程计算得到,即A=q/(U×ΔTm),其中A是热量传递面积,q是传热率,U是传热系数,ΔTm是平均温差。
传热系数U 可以根据传热流体的性质和流动方式进行估算。
接下来,我们需要选择合适的换热器类型和结构。
常见的换热器类型包括壳管式换热器、板式换热器和管束式换热器等。
选择哪种类型的换热器取决于应用场景中的要求和限制条件。
例如,壳管式换热器适用于高压和高温的应用,而板式换热器则可以在有限的空间内实现相对较高的传热系数。
在选择换热器类型后,我们需要确定换热器的结构和材料。
结构和材料的选择会影响换热器的性能和耐久性。
例如,对于壳管式换热器,选择合适的壳体和管束材料可以提高其耐腐蚀性和导热性。
此外,还需要考虑材料的成本和可用性等因素。
设计完成后,我们需要进行换热器的安装和调试。
这包括将换热器连接到热源和热负荷,并确保流体流动正常。
在调试过程中,我们还需要根据实际情况进行一些参数的调整,以优化换热器的性能。
最后,换热器的维护和保养也是设计考虑的重要方面。
定期的清洗和检查可以确保换热器的正常工作,并延长其使用寿命。
如果发现换热器存在问题或需要更换部件,应及时采取修复或更换措施。
换热器的设计是一个复杂的过程,需要综合考虑多个因素。
通过合理的设计和选择,可以提高换热器的效率和性能,实现能源的节约和环境的保护。
课程设计课程名称:环境工程原理课程设计设计题目:烟气回收废热换热器的设计学院:环境科学与工程学院专业:再生资源科学与技术年级:2010级学生姓名:杨琴指导教师:马丽萍老师日期:2013年6月24日-7月5日教务处制课 程 设 计 任 务 书环境科学与工程 学院 再生资源科学与技术 专业 2010 级 学生姓名: 杨琴课程设计题目: 烟气回收废热换热器的设计 课程设计主要内容:一、设计任务设计一个列管式换热器,用于回收烟气中余热,完成换热器的工艺设计与计算,有关附属设备的设计和选型,绘制换热系统的工艺流程图和换热器装置图,编写设计说明书。
二、设计条件1、气体混合物成分:近似空气;2. 设计处理量Q : 100000 Nm 3/h ;3. 热物料(废气)温度 ℃:(1) 换热器入口温度t 1: 400(2) 换热器出口温度t 2:1504. 冷物料(空气)温度 ℃:(1) 换热器入口温度θ1: 55(2) 换热器出口温度θ2: 200~250.(换热器出口温度θ2为参考值)(3) 冷物料流量L: 100000 Nm 3/h.5. 气体特性参数1.35 kJ/(kg•K),(1) 平均比热容cp(2) 给热系数α:0.05kW/(m2•K);6. 操作压力(表)P:0 kPa;7. 其余条件: 自定。
但需简述理由或依据。
8.工作日:每年300天,每天24小时计9.厂址:昆明某地区三、设计内容1.选择换热器类型及流体流程;2.计算换热器的热负荷;3.换热器换热面积及结构尺寸计算;4.传热系数计算及传热面积校核;5.换热器管程、壳程接管尺寸计算;6.附属设备设计或选择,压降核算;7.绘制生产工艺流程图(2号图纸);8.绘制换热器装置图(1号图纸);9.对设计过程的评述和有关问题讨论。
设计指导教师(签字):教学基层组织负责人(签字):年月日目录摘要 (1)1.总论 (1)2. 技术方案的比选 (2)2.1换热器类型的选择 (2)2.2流体流径的选择 (4)2.3流体流动方式的选择 (5)3.工艺流程的确定 (5)4.主体设备的设计 (6)4.1 换热器结构设计计算 (6)4.1.1出口温度的确定及物料物性参数的选取 (6)4.1.2 换热器换热面积的估算 (7)4.1.3 换热器结构的设计计算 (8)4.2 换热器结构设计的核算 (11)4.2.1核算压强降 (11)4.2.2核算总传热系数 (12)4.2.3核算传热面积和壁温 (14)4.3设备选型 (15)5. 附属设备的选型 (15)5.1流体进出口连接管直径 (15)5.2 拉杆 (16)5.3 防冲板 (16)5.4管箱 (17)5.5浮头法兰和钩圈 (17)5.6壳体法兰 (18)5.7浮头管板 (18)5.7.1管板厚度 (18)5.7.2管板直径 (18)5.7.3管孔 (18)5.8圆筒壳体 (18)6. 设计结果与讨论 (19)6.1设计结果 (19)6.2结果讨论 (19)7.收获体会 (20)8.致谢 (21)9.参考文献 (21)摘要烟气余热回收是指利用换热器从各种烟气中提取一部分热量加以利用,它是节能工作的一个重要方面, 其节能效果显著。
玻璃窑尾烟气热管换热器的设计摘要:玻璃窑是高耗能、低能效的生产行业,虽然目前有些玻璃窑配备了余热锅炉用来进行余热回收,但排烟温度还是较高,存在着余热利用不充分的现象。
本文为某玻璃窑尾烟气设计了一台热管换热器,可以充分利用余热资源,解决腐蚀和堵、积灰等问题,也给相同工况余热利用提供了参考。
关键词:热管;迎风面宽度;透过系数;翅化比;翅化效率;净自由容积;当量直径引言节能减排是国家“十二五”计划的关键任务,是可持续发展的重头戏。
作为高耗能、低能效大户的玻璃生产企业,一直以来是节能改造的重点对象。
比较普遍的做法是对窑炉产生的烟气进行余热回收,在窑炉尾配备换热器将500℃的烟气进行余热回收,产生一定压力、温度的蒸汽,用于发电、生产或生活使用,从而提高能源的利用效率。
本文拟针对某小型玻璃窑余热锅炉利用后50000Nm3/h、300℃的烟气采用热管换热器进行余热二次利用,来提高玻璃窑进气温度。
1.热管换热器计算方法及步骤1.1热管换热器的计算方法热管换热器是由若干独立传热的热管按一定的排列方式所组成,目前均采用重力式热管作传热元件。
换热器设计计算的主要任务在于求取总传热系数U,然后根据平均温差ΔT及热负荷Q求得总传热面积A,从而定出管子根数N。
热管气-气换热器传热计算的热平衡方程为:2.热管换热器的设计计算2.1确定基本条件参数热源条件为50000Nm3/h、300℃的烟气,经过换热器后出口温度200℃,空气进口温度20℃、流量49500Nm3/h。
采用热管长2.5m,外径25mm、内径20mm,热管横纵向间距分别为65mm和90mm,翅片高12.5mm、厚1mm、间隙6mm。
2.2工艺计算2.2.1计算总传热量Q烟气的定性温度为:(式6)根据假定情况下的定性温度确定空气的热物理参数,计算空气侧的热量。
再根据计算的与总传热量Q进行比较,通过调整假定的出口温度逐步逼近准确值。
设迭代精度及步长分别为0.5和0.1,最终得到为125.5℃,定性温度为72.75℃。
* 化工原课程设计 *换热器工艺初步设计学生姓名:学号:专业:环境工程班级:成绩:指导教师:设计时间:2012年12月20日至2013 年1月6日环境与生命科学系列管式换热器设计任务书一、设计任务及操作条件(1)处理能力:正戊烷23760kg/h;(2)设备型式:立式列管式换热器;(3)操作条件:①混合气体:入口温度51.7℃;②冷却介质:循环水,流量为70000kg/h入口温度32℃,出口温度35.67℃;③允许压强降:不大于5000000Pa;④每年按300天计算,每天24小时连续运行。
二、设计项目1.设计方案简介:设计工艺流程图;2.换热器的工艺计算:确定换热器的传热面积;3.换热器的主要结构尺寸设计;4.主要辅助设备选型;5.绘制换热器总装配图。
三、设计时间2012年12 月20 日~2013 年1 月6日四、设计内容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;7.参考文献。
目录1.简述 (4)2.方案设计和拟定 (5)3.换热器类型的选择 (6)3.1流动空间及流速的测定 (6)3.2确定物性数据 (7)3.3计算总传热系数 (7)3.3.1 热流量 (7)3.3.2平均传热温差 (7)3.3.3平均传热温差校正 (7)3.4估算传热面积 (8)3.5换热器结构尺寸的 (8)3.5.1 管径和管内流速 (8)3.5.2 管程数和传热管数 (8)3.5.3 传热管排列和分程方法 (9)3.5.4 壳体内径 (10)3.5.5 折流板 (11)3.5.6 接管 (11)3.5.6.1壳程进口接管: (11)3.5.6.2壳程出口接管: (11)3.5.6.3管程接管 (12)3.6换热器核算 (12)3.6.1 热量核算 (12)3.6.1.1 壳程对流传热系数 (12)3.6.1.2 管程对流传热系数 (12)3.6.1.3污垢系数 (13)3.6.1.4 传热系数K (13)A (13)3.6.1.5换热器的实际传热面积p3.6.2核算管壁温度w t (14)3.6.3 换热器内流体的流动阻力 (14)3.6.3.1计算压强降 (14)4. 换热器主要结构尺寸和计算结果 (16)附录 (17)参考文献 (18)列管式换热器设计书1.简述根据列管式换热器的结构特点,常将其分为固定管板式、浮头式、U形管式填料函式、滑动管板式、双管板式、薄管板式等类型。
GDOU-B-11-302班级:姓名:学号:试题共4页加白纸3张10. 在廷克流动模型中ABCDE5股流体中,真正横向流过管束的流路为B股流体,设置旁路挡板可以改善C股流体对传热的不利影响。
二.选择题(20分。
每空2分)1.管外横向冲刷换热所遵循侧传热准则数为(C )A. 努赛尔准则数B. 普朗特准则数C. 柯尔本传热因子D. 格拉肖夫数2.以下哪种翅片为三维翅片管( C )A. 锯齿形翅片B. 百叶窗翅片C. C管翅片D. 缩放管3.以下换热器中的比表面积最小( A )A.大管径换热器B.小管径换热器C.微通道换热器 D. 板式换热器4. 对于板式换热器,如何减小换热器的阻力(C )A.增加流程数B.采用串联方式C.减小流程数 D. 减小流道数。
5.对于板翅式换热器,下列哪种说法是正确的( C )A.翅片高度越高,翅片效率越高B.翅片厚度越小,翅片效率越高C.可用于多种流体换热。
D. 换热面积没有得到有效增加。
6.对于场协同理论,当速度梯度和温度梯度夹角为( A ),强化传热效果最好。
A.0度B.45度 C.90度 D. 120度7. 对于大温差加热流体(A )A.对于液体,粘度减小B.对于气体,粘度减小C.对于液体,传热系数减小 D. 对于气体,传热系数增大8. 对于下列管壳式换热器,哪种换热器不能进行温差应力补偿( B ) A.浮头式换热器B.固定管板式换热器C.U型管换热器 D. 填料函式换热器。
9. 对于下列管束排列方式,换热系数最大的排列方式为( A ) A.正三角形排列B.转置三角形排列C.正方形排列 D. 转正正方形排列。
10. 换热器内流体温度高于1000℃时,应采用以下何种换热器(A )A .辐射式换热器B .强制对流式换热器C .自然对流式换热器 D. 复合式换热器。
三.名词解释(15分,每题5分) 1.布管限定圆(5分)热交换器的管束外缘受壳体内径的限制,因此在设计时要将管束外缘置于布管限定圆之内,布管限定圆直径Dl 大小为浮头式:固定板或U 型管式2.卡路里温度(5分)对于油类或其他高粘度流体,对于加热或冷却过程中粘度发生很大变化,若采用流体进出口温度的算术平均温度作为定性温度,往往会使换热系数的数值有很大误差,虽然可以分段计算,但是工作量较大,工业上常采用卡路里温度作为定性温度。
食品工程原理课程设计设计题目:列管式换热器的设计班级:食品卓越111班设计者:张萌学号:**********设计时间:2013年5月13日~5月17日*******目录概述1.1.换热器设计任务书 ......................................................................... - 7 -1.2换热器的结构形式 ....................................................................... - 10 -2.蛇管式换热器 ................................................................................. - 11 -3.套管式换热器 ................................................................................. - 11 - 1.3换热器材质的选择 ....................................................................... - 11 - 1.4管板式换热器的优点 ................................................................... - 13 - 1.5列管式换热器的结构 ................................................................... - 14 - 1.6管板式换热器的类型及工作原理 ............................................... - 16 -1.7确定设计方案 ............................................................................... - 17 -2.1设计参数........................................................................................ - 18 - 2.2计算总传热系数 ........................................................................... - 19 - 2.3工艺结构尺寸 ............................................................................... - 20 - 2.4换热器核算.................................................................................... - 21 -2.4.1.换热器内流体的流动阻力 (21)2.4.2.热流量核算 (22)《食品工程原理及单元操作》课程设计任务班级:食品卓越111班姓名:张萌设计一台用饱和水蒸气(表压400~500kPa)加热水的列管式固定管板换热器,水流量为 85 (t/h),水温由 30 ℃加热到 65 ℃。