换热器课程设计心得体会
这次化工课程设计，我设计的换热器的饱和水蒸气流速有些小，壳程阻力有点大，如果用于工业生产还需加以改造与强化。
在换热器的设计过程中,我感觉我的理论运用于实际的能力得到了提升，主要有以下几点： (1)掌握了查阅资料，选用公式和搜集数据(包括从已发表的文献中和从生产现场中搜集)的能力； (2)树立了既考虑技术上的先进性与可行性，又考虑经济上的合理性，并注意到操作时的劳动条件和环境保护的正确设计思想，在这种设计思想的指导下去分析和解决实际问题的能力； (3)培养了迅速准确的进行工程计算的能力； (4)学会了用简洁的文字，清晰的图表来表达自己设计思想的能力。
从设计结果可看出，若要保持总传热系数，温度越大、换热管数越多，折流板数越多、壳径越大，这主要是因为水的出口温度增高，总的传热温差下降，所以换热面积要增大，才能保证Q和K.因此，换热器尺寸增大，金属材料消耗量相应增大.通过这个设计，我们可以知道，为提高传热效率，降低经济投入，设计参数的选择十分重要.
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目 录一、概述31.换热器的结构形式32.换热器材质的选择33.管板式换热器的优点44.列管式换热器的结构55.管板式换热器的类型及工作原理7二、设计任务与操作条件71.设计题目72.设计任务与操作条件73.确定设计方案84.计算传热面积并初选换热器型号81. 计算苯的流量：82． 确定热流体及冷流体的物理性质：83． 传热量计算：84． 确定流体的温度：85． 计算平均温度：86． 设定管程流速、选择K值并估算传热面积：95.核算压力降：101． 管程压力降：102． 壳程压力降：106.核算总传热系数：111、 管程对流传热系数 112、 壳程对流传热系数 12三、参考文献13四、主要符号说明13五、课程设计感想14一、概述目前管板式换热器产品达到了一个成熟阶段,凭借其高效、节能、环保的优势,在各行业领域中被频繁使用, 并被用以替换原有管壳式和翅片式换热器,取得了很好的效果。
1.换热器的结构形式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，它具有结构简单，坚固耐用，造价低廉，用材广泛，清洗方便，适应性强等优点，应用最为广泛。
管壳式换热器根据结构特点分为以下几种：（1）固定管板式换热器固定管板式换热器两端的管板与壳体连在一起，这类换热器结构简单，价格低廉，但管外清洗困难，宜处理两流体温差小于50℃且壳方流体较清洁及不易结垢的物料。
带有膨胀节的固定管板式换热器，其膨胀节的弹性变形可减小温差应力，这种补偿方法适用于两流体温差小于70℃且壳方流体压强不高于600Kpa的情况。
（2）浮头式换热器浮头式换热器的管板有一个不与外壳连接，该端被称为浮头，管束连同浮头可以自由伸缩，而与外壳的膨胀无关。
浮头式换热器的管束可以拉出，便于清洗和检修，适用于两流体温差较大的各种物料的换热，应用极为普遍，但结构复杂，造价高；增加了浮头盖以及连接件，在该处一旦发生泄漏不易被发现；管束外缘与壳壁之间间隙较大，减少了排管数目，容易引起壳程流体短路。
（3）填料涵式换热器填料涵式换热器管束一端可以自由膨胀，与浮头式换热器相比，结构简单，造价低，但壳程流体有外漏的可能性，因此壳程不能处理易燃，易爆的流体。
（4）U型管式换热器 结构简单，质量轻，适用于高温和高压的场合。
换热管束可以抽出，热应力可以消除。
但管程清洗困难，管程流体必须是洁净和不易结垢的物料。
换热器的内层换热管一旦发生泄漏损坏，只能堵塞而不能更换。
壳程内有一个不能排管的条形空间，影响结构的紧凑，而且要安装防短路的中间挡板。
2.换热器材质的选择在进行换热器设计时，换热器各种零、部件的材料，应根据设备的操作压力、操作温度。
流体的腐蚀性能以及对材料的制造工艺性能等的要求来选取。
当然，最后还要考虑材料的经济合理性。
一般为了满足设备的操作压力和操作温度，即从设备的强度或刚度的角度来考虑，是比较容易达到的，但材料的耐腐蚀性能，有时往往成为一个复杂的问题。
在这方面考虑不周，选材不妥，不仅会影响换热器的使用寿命，而且也大大提高设备的成本。
至于材料的制造工艺性能，是与换热器的具体结构有着密切关系。
一般换热器常用的材料，有碳钢和不锈钢。
（1）碳钢 价格低，强度较高，对碱性介质的化学腐蚀比较稳定，很容易被酸腐蚀，在无耐腐蚀性要求的环境中应用是合理的。
如一般换热器用的普通无缝钢管，其常用的材料为10号和20号碳钢。
（2）不锈钢 奥氏体系不锈钢以1Crl8Ni9Ti为代表，它是标准的18-8奥氏体不锈钢，有稳定的奥氏体组织，具有良好的耐腐蚀性和冷加工性能。
正三角形排列结构紧凑；正方形排列便于机械清洗；同心圆排列用于小壳径换热器，外圆管布管均匀，结构更为紧凑。
我国换热器系列中，固定管板式多采用正三角形排列；浮头式则以正方形错列排列居多，也有正三角形排列。
（2）管板 管板的作用是将受热管束连接在一起，并将管程和壳程的流体分隔开来。
管板与管子的连接可胀接或焊接。
胀接法是利用胀管器将管子扩胀，产生显著的塑性变形，靠管子与管板间的挤压力达到密封紧固的目的。
胀接法一般用在管子为碳素钢，管板为碳素钢或低合金钢，设计压力不超过4 MPa，设计温度不超过 350℃的场合。
（3）封头和管箱 封头和管箱位于壳体两端，其作用是控制及分配管程流体。
①封头 当壳体直径较小时常采用封头。
接管和封头可用法兰或螺纹连接，封头与壳体之间用螺纹连接，以便卸下封头，检查和清洗管子。
②管箱 换热器管内流体进出口的空间称为管箱,壳径较大的换热器大多采用管箱结构。
由于清洗、检修管子时需拆下管箱，因此管箱结构应便于装拆。
③分程隔板 当需要的换热面很大时，可采用多管程换热器。
对于多管程换热器，在管箱内应设分程隔板，将管束分为顺次串接的若干组，各组管子数目大致相等。
这样可提高介质流速，增强传热。
管程多者可达16程，常用的有2、4、6程。
在布置时应尽量使管程流体与壳程流体成逆流布置，以增强传热，同时应严防分程隔板的泄漏，以防止流体的短路。
3.管板式换热器的优点(1) 换热效率高,热损失小 在最好的工况条件下, 换热系数可以达到6000W\\\/ m2K, 在一般的工况条件下, 换热系数也可以在3000～4000 W\\\/ m2K左右,是管壳式换热器的3～5倍。
设备本身不存在旁路,所有通过设备的流体都能在板片波纹的作用下形成湍流,进行充分的换热。
完成同一项换热过程, 板式换热器的换热面积仅为管壳式的1\\\/ 3～1\\\/ 4。
(2) 占地面积小重量轻 除设备本身体积外, 不需要预留额外的检修和安装空间。
换热所用板片的厚度仅为0. 6～0. 8mm。
同样的换热效果, 板式换热器比管壳式换热器的占地面积和重量要少五分之四。
(3) 污垢系数低 流体在板片间剧烈翻腾形成湍流, 优秀的板片设计避免了死区的存在, 使得杂质不易在通道中沉积堵塞,保证了良好的换热效果。
(4) 检修、清洗方便 换热板片通过夹紧螺柱的夹紧力组装在一起,当检修、清洗时, 仅需松开夹紧螺柱即可卸下板片进行冲刷清洗。
(5) 产品适用面广 设备最高耐温可达180 ℃, 耐压2. 0MPa , 特别适应各种工艺过程中的加热、冷却、热回收、冷凝以及单元设备食品消毒等方面, 在低品位热能回收方面, 具有明显的经济效益。
各类材料的换热板片也可适应工况对腐蚀性的要求。
当然板式换热器也存在一定的缺点, 比如工作压力和工作温度不是很高, 限制了其在较为复杂工况中的使用。
同时由于板片通道较小,也不适宜用于杂质较多,颗粒较大的介质。
4.列管式换热器的结构介质流经传热管内的通道部分称为管程。
（1）换热管布置和排列间距 常用换热管规格有ф19×2 mm、ф25×2 mm(1Crl8Ni9Ti)、ф25×2.5 mm(碳钢10)。
小直径的管子可以承受更大的压力，而且管壁较薄；同时，对于相同的壳径，可排列较多的管子，因此单位体积的传热面积更大，单位传热面积的金属耗量更少。
换热管管板上的排列方式有正方形直列、正方形错列、三角形直列、三角形错列和同心圆排列。
（A） （B） （C） （D） （E）图 1-4 换热管在管板上的排列方式(A) 正方形直列 （B）正方形错列 (C) 三角形直列 （D）三角形错列 （E）同心圆排列 正三角形排列结构紧凑；正方形排列便于机械清洗；同心圆排列用于小壳径换热器，外圆管布管均匀，结构更为紧凑。
我国换热器系列中，固定管板式多采用正三角形排列；浮头式则以正方形错列排列居多，也有正三角形排列。
（2）管板 管板的作用是将受热管束连接在一起，并将管程和壳程的流体分隔开来。
管板与管子的连接可胀接或焊接。
胀接法是利用胀管器将管子扩胀，产生显著的塑性变形，靠管子与管板间的挤压力达到密封紧固的目的。
胀接法一般用在管子为碳素钢，管板为碳素钢或低合金钢，设计压力不超过4 MPa，设计温度不超过350℃的场合。
（3）封头和管箱 封头和管箱位于壳体两端，其作用是控制及分配管程流体。
①封头 当壳体直径较小时常采用封头。
接管和封头可用法兰或螺纹连接，封头与壳体之间用螺纹连接，以便卸下封头，检查和清洗管子。
②管箱 换热器管内流体进出口的空间称为管箱,壳径较大的换热器大多采用管箱结构。
由于清洗、检修管子时需拆下管箱，因此管箱结构应便于装拆。
③分程隔板 当需要的换热面很大时，可采用多管程换热器。
对于多管程换热器，在管箱内应设分程隔板，将管束分为顺次串接的若干组，各组管子数目大致相等。
这样可提高介质流速，增强传热。
管程多者可达16程，常用的有2、4、6程。
在布置时应尽量使管程流体与壳程流体成逆流布置，以增强传热，同时应严防分程隔板的泄漏，以防止流体的短路。
5.管板式换热器的类型及工作原理 板式换热器按照组装方式可以分为可拆式、焊接式、钎焊式等形式;按照换热板片的波纹可以分为人字波、平直波、球形波等形式; 按照密封垫可以分为粘结式和搭扣式。
各种形式进行组合可以满足不同的工况需求,在使用中更有针对性。
比如同样是人字形波纹的板片还因采用粘结式还是搭扣式密封垫而有所不同, 采用搭扣式密封垫可以有效的避免胶水中可能含有的氯离子对板片的腐蚀, 并且设备拆装更加方便。
又如焊接式板式换热器的耐温耐压明显好于可拆式板式换热器, 可以达到250 ℃、2. 5MPa 。
因此同样是板式换热器, 因其形式的多样性,可以应用于较为广泛的领域,在大多数热交换工艺过程都可以使用。
虽然板式换热器有多种形式, 但其工作原理大致相同。
板式换热器主要是通过外力将换热板片夹紧组装在一起, 介质通过换热板片上的通孔在板片表面进行流动, 在板片波纹的作用下形成激烈的湍流, 犹如用筷子搅动杯中的热水, 加大了换热的面积。
冷热介质分别在换热板片的两侧流动,湍流形成的大量换热面与板片接触, 通过板片来进行充分的热传递,达到最终的换热效果。
冷热介质的隔离主要通过密封垫的分割, 或者通过大量的焊缝来保证, 在换热板片不开裂穿孔的情况下, 冷热介质不会发生混淆。
二、设计任务与操作条件1.设计题目1.5万吨\\\/年石脑油冷却器的设计2.设计任务与操作条件 1)石脑油：入口温度140℃，出口温度40℃2)冷却介质：自来水，入口温度25℃，出口温度45℃3)允许压强降：不大于100kPa4)每年按300天24小时连续运行。
两流体在定性温度下的物性数据物性流体密度 ㎏\\\/m3比热KJ\\\/(㎏•oC)粘度 mPa•s导热系W\\\/(m•oC)石脑油8252.220.7150.140水994．04.170.7270.6263.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140℃出口温度40℃；冷体进口温度25℃出口温度为45℃，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，因此初步确定选用列管式换热器。
2)管程安排循环冷却水易结垢，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。
但是由于石脑油是一种有毒且易燃易爆具有一定危险性的轻质油品，考虑到安全性和两物流的操作压力方面，应该让石脑油走管程，所以从总体考虑，应使石脑油走管程，循环冷却水走壳程。
4.计算传热面积并初选换热器型号1．计算石脑油的流量：根据《化工原理课程设计任务书》中的数据可以计算出石脑油的流量 2．确定热流体及冷流体的物理性质：物性流体密度 ㎏\\\/m3比热KJ\\\/(㎏•oC)粘度 mPa•s导热系W\\\/(m•oC)石脑油8252.220.7150.140水994．04.170.727 0.6263．传热量计算：忽略热损失，冷却水耗量为4．确定流体的温度：本设计中热流体为石脑油，冷流体为水，故为使石脑油可以尽可能快的通过管壁面向冷却水中散热，可以增加传热面积提高冷却效果，令石脑油走管程而水走壳程。
5．计算平均温度：按换热器中苯与水逆流来计算平均温度，以单壳程来考虑其温度校正系数 。
石脑油：140℃→40℃ 水： 45℃←25℃ : 95℃ 15℃计算R和P：由R、P值，查《化工原理（上册）》（天津大学化工学院夏清主编，修订版）（以下所提《化工原理》均指本书）P232页，图5-11（b）得 =0.85>0.8 , 故可以选用。
6．设定管程流速、选择K值并估算传热面积：参照P280页表4-14管壳式换热器中易燃,易爆液体的安全允许速度可取管程的流速为 由此可以确定所需单管程数 ，故取双管程管数为4根据两流体的情况，取K值为200W\\\/(m2 •℃),则可以计算出单程换热器的管长为 取单管管长为6.0m，则管程 =10,由此可得总管数 =4n=40且 查找《化工原理（上册）》书后附录十九固定管板式换热器（TB\\\/T 4715—92），并考虑到两流体温度差 ,为减少温差所引起的热应力，可选用带有膨胀节的固定管板式换热器，初选换热器型号为：G325Ⅳ-1.6-19，主要参数如下：外壳直径：325mm公称压力：1.6MPa公称面积：19m2管子尺寸： 管子数：40管长：6m管中心距：32mm管程数 ：4管子排列方式：正三角形管程流通面积：0.0031 实际传热面积 通过计算可知， ，即采用此换热面积的换热器要求过程的总传热系数为 。
5.核算压力降：1．管程压力降： ，其中 =1.4， =1， =2。
管程流速：雷诺系数为：对于碳钢管，取管壁粗糙度 ，则相对粗糙度为 。
在《化工原理（上册）》P54页查图1—27知，摩擦系数 ，将其带入前式，计算得 管程的压力降满足设计条件。
2．壳程压力降：管子为正三角形排列，F=0.5取折流挡板间距z=0.15m，D=0.7m， 折流挡板数为 壳程流通面积 壳程流速 故 计算结果表明，管程和壳程的压力降都能满足设计条件。
6.核算总传热系数：1、管程对流传热系数 （湍流）普朗特数 对流传热系数 2、壳程对流传热系数 管子为正三角形排列，则壳程中水被加热 （液体被加热时 ）3、总传热系数K：管壁热阻和污垢热阻可忽略时，总传热系数K为： 与 ，故所选换热器是合适的，安全系数是设计结果为：选用带有膨胀节的固定管板式换热器，型号为G325Ⅳ-1.6-19。
三、参考文献[1]《化工原理》天津大学化工原理教研室编 天津：天津大学出版社. （1999）[2]《换热器》秦叔经、叶文邦等 ，化学工业出版社（2003）[3]《化工原理（第三版）上、下册》谭天恩、窦梅、周明华等，化学工业出版社（2006）[4]《化工过程及设备设计》华南工学院化工原理教研室（1987）[5]《 化工原理课程设计》贾绍义等，天津大学出版社（2003）四、主要符号说明硝基苯的定性温度T冷却水定性温度t硝基苯密度ρo冷却水密度ρi硝基苯定压比热容cpo冷却水定压比热容cpi硝基苯导热系数λo冷却水导热系数λi硝基苯粘度μo冷却水粘度μi热流量Wo冷却水流量 热负荷Qo平均传热温差 总传热系数 管程雷诺数 温差校正系数 管程、壳程传热系数 初算初始传热面积 传热管数 初算实际传热面积S管程数 壳体内径D横过中心线管数 折流板间距B管心距t折流板数NB接管内径 管程压力降 当量直径 壳程压力降 面积裕度H五、课程设计感想经过一个星期的奋战，终于完成了一个还算可以的换热器设计，这几天我过的很充实，是我大学生活里继两次实习后又一次最充实的生活，看着我们小组的劳动成果，心里有种说不出的感觉。
毕竟我们的努力还算有所回报，我为自己的努力感到自豪，当然我也认识到了自己学习中的不足。
我想说：功夫不负有心人，为完成这次课程设计我们确实很辛苦，但苦中仍有乐。
我们一边忙着复习备考，一边还要做课程设计，时间对我们来说一下子变得很宝贵，真是恨不得睡觉的时间也拿来用了。
当自己越过一个又一个难题时，笑容在脸上绽放。
当我看到设计终于完成的时候，我乐了。
对我而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。
从这次的课程设计中，我不仅巩固了课本的知识，还学到了许许多多其他的知识。
我知道了每一个课程之间是融会贯通的。
在化工原理的课程设计中也用到了机械制图基础的知识，可是自己的机械制图基础没有学好，于是就要重新翻书来确定自己的一些设计是否正确。
其次了解到团队合作很重要，每个人都有分工，但是又不能完全分开来，还要合作，所以设计的成败因素中还有团队的合作好坏。
这次设计让我知道了学无止境的道理。
我们每一个人永远不能满足于现有的成就，人生就像在爬山，一座山峰的后面还有更高的山峰在等着你。
挫折是一份财富，经历是一份拥有。
这次课程设计必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆
当然我的设计肯定有不足之处，希望老师批评指正，下次一定会做得更好。
化工原理课程设计实习换热器
《化工原理课程设计》教学大纲(2005)0 一、 课程的性质、目的与任务 性质：课程设计是化工原理课程教学中综合性和实践性较强的教学环节，是理论联系实际的桥梁，是使学生体察工程实际问题复杂性的初次尝试；是对学生在规定的时间内完成指定的化工单元操作设计任务的初步训练。
目的、任务： （1）通过化工原理课程设计，培养学生能综合运用本课程和前修课程的基础知识，进行融会贯的独立思考能力，巩固和强化化工原理有关课程的基本理论和基本知识； （2）培养学生化工工程设计的技能以及独立分析问题、解决问题的能力，了解工程设计的基本内容，掌握化工设计的主要程序和方法，在规定的时间内完成指定的化工设计任务，从而得到化工工程设计的初步训练； （3）培养学生分析和解决工程实际问题的能力，树立正确的设计思想，培养实事求是、严肃认真、高度负责的工作作风，为学生后续课程及毕业设计打下一定的基础。
（4）使学生熟悉查阅并能综合运用各种有关的设计手册、规范、标准、图册等设计技术资料；进一步掌握识图、制图、运算、编写设计说明书等基本技能；完成作为工程技术人员在工艺设计方面所必备的设计能力的基本训练。
二、 课程设计的内容与安排 1. 课程设计课题目的选择 本课程的设计包括列管式换热器、板式精馏塔、板式吸收塔、填料精馏塔、填料吸收塔或其它典型化工设备的设计，学生可从中选择一种化工设备进行设计。
2．课程设计的内容及要求 2．1内容 A.列管式换热器（或其它换热器）的设计 ①主要技术要求和指标 a. 选择列管式换热器的结构 b. 计算传热平均温差 c. 计算总传热系数 d. 计算总传热面积 ②方案选择及原理 e. 列管式换热器型式的选择：主要依据换热系数及流过管壳程流体的温差来确定。
f. 流体流动空间的选择：主要从传热系数、设备结构、清洗方便来确定。
g. 流体流速的选择：由设备费和操作费的总和决定，即由经济衡算确定，同时流速的选择还应使管长和管程适当。
h. 流体流动管程的选择：主要从操作费用、设备费用综合考虑。
i. 流体的出口温度:主要依据操作费用及设备参数来确定。
j. 管程数与壳程数的确定:管内流体流量较小时,管内流速较低,对流传热系数较小,为提高管内流速可采用多管程数，但程数过多，流体流动阻力增大且平均温差下降，故设计时应综合考虑各因素来确定程数。
B. 板式塔的设计:筛板塔、浮阀塔或其它塔（精馏或吸收） ①主要技术要求和指标 a. 塔径 b.理论塔板数 c.实际塔板数 d.塔高、塔板的设计，溢流装置与流体流型、筛板的流体力学验算 ②方案选择及原理 a． 装置流程的确定：要较全面、合理地兼顾设备费用、操作费用、操作控制方便及安全因素。
b． 操作压强的选择：根据冷凝温度决定。
c． 进料状态的选择：原则上，在供热量一定的情况下，热量应尽可能由塔底进入，使产生的气相回流在全塔发挥作用，即宜冷进料。
但为使塔的操作稳定，免受季节气温影响，提馏段采用相同塔径以便于制造，则常采用饱和液体（泡点）进料，但需增设原料预热器。
若工艺要求减少塔釜加热量避免釜温过高，料液产生结焦或聚合，则应采用气态进料。
d． 加热方式的选择：大多采用间接蒸汽加热，设置再沸器；当塔釜残留液的主要成分为水分时，可以用直接水蒸气加热，此时可省掉加热设备，但需要增加提馏段的塔扳数。
e． 回流比的选择：力求使总费用最低，一般经验值为R=(1.1～1.2)Rmin，对特殊物系与场合应根据实际情况选择回流比。
C. 填料塔的设计（精馏或吸收） 主要技术要求和指标 a. 合理选择填料种类、规格、材质； b. 塔径、填料层高度； c. 填料层压降计算； d. 填料塔内件选择，液体分布器设计，液体分布器布液能力的计算 2.2设计成果 (1)完成主要设备的工艺设计，设计说明书1份，按要求完成课程设计说明书。
(2)完成主要设备设计（包括外形图和剖面图各1张，零部件图1-2张）。
2.3设计成果要求 a. 按要求认真、仔细、完成课程设计说明书。
说明书书面整洁，结构力求合理、完整； b. 设计合理、实用、经济、工艺性好,能理论联系实际，综合考虑问题， c. 查阅、计算、处理数据准确； d. 所绘图纸要求表达清晰、图面整洁，符合制图标准； 3.教学安排 本课程设计时间一周。
向学生布置课程设计有关任务， 学生也可以自己立题（相同题目少于5人），提出有关要求，讲解与设计有关的主要内容(2学时)；熟悉设计内容并查询有关资料（1天）；从事课程设计具体工作（2天）；绘制课程设计图纸（1天）；整理课程设计说明书（1天）。
课程设计的步骤和进度： 3.1准备阶段 1）设计前应预先准备好设计资料、手册、图册、计算和绘图工具、图纸及报告纸等； 2）认真研究设计任务书，分析设计题目的原始数据和工艺条件，明确设计要求和设计内容； 3）设计前应认真复习有关教科书、熟悉有关资料和设计步骤； 4）应结合现场参观，熟悉典型设备的结构，比较其优缺点。
3.2设计阶段 化工原理课程设计主要是对单元操作中主要设备进行工艺设计。
根据单元操作中的工艺条件（压力、温度、介质特性、物料量等）及原始数据，查取有关数据，进行物料衡算；围绕着设备内、外附件的工艺尺寸进行选型、设计；并对设计结果进行校核。
这一步往往通过“边算、边选、边改”的做法来进行。
3.3设计说明书 设计计算说明书是图纸设计的理论依据，是设计计算的整理和总结，是审核设计的技术文件之一。
其内容大致包括： 1） 封面： 包括课程设计题目、系别、班级、学生姓名、设计时间等。
2） 目录 3） 设计任务 4） 概述与设计方案的分析和和拟定, 工艺流程简图与主体设备工艺条件图 5） 设计条件及主要物性参数表 6） 按设计任务顺序说明(有关参数计算、物料衡算，主要设备各部分工艺尺寸的确定和设计计算、设计结果校核) 7） 设计结果汇总表 8） 对本设计的评述 本部分主要介绍设计者对本设计的评价及设计者的学习体会。
9 ）参考文献 10） 附录 3.4制图 根据计算结果，选取一定比例，按要求进行制图。
3.5课程设计答辩 课程设计的图样及说明书全部完成后，须经指导教师审阅，得到认可后，方能参加答辩。
4.课程设计的成绩评定 课程设计的成绩要根据图样、说明书和答辩所反映的设计质量和能力，以及设计过程中的学习态度综合加以评定。
总体表现：态度认真，积极思考，独力分析问题、解决问题能力强 20% 设计说明书: 40% 其中 书写工整，结构合理、完整 10% 设计方案正确，思路清晰 10% 设计计算正确，条理清楚 20% 设计图图纸正确、清晰、整洁 25% 答辩 15% 教学建议： 希望能将课程设计与生产实习、毕业实习相结合，使该课程更好地发挥其作用。
四．教材及教学参考资料 教材：柴诚敬，刘国维，李阿娜主编.化工原理课程设计,天津:天津科学技术出版社,2002 (4) 参考资料： [1] 郑帜等.化工工艺设计手册,北京:化学工业出版社,1994(8) [2] 时钧等.化学工程手册 ,北京:化学工业出版社,1996(2) [3] 姚玉英主编.化工原理,天津:天津大学出版社,1999(1) 责 任 表 执笔人 邹丽霞 专业负责人 熊国宣 院长 罗明标 参加 讨论 人员 黄国林、熊国宣、刘峙嵘、许文苑、黄海清、陈中胜、孟利娜、梁喜珍，杨婥 日期 2005年1月10日
化工原理课程设计《列管式换热器的设计》分析讨论答案。
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额，你不是我们学校我们系要设计换热管的那一部分孩童吧。
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这些问题的答案全部都在书上换热器那一章里，特别是第七问回答完全就可以解决第2,3,4,5问。
第6问在书后附录部分都有的。
第七问液体流动方向，并流，逆流，错流这几种方式带来的热传递效应是不同的，也带了换热过程中能量消耗问题，才带来出口温度与入口温度的差距，才导致选择不同的型号，不同的热计算方式。
毕竟是要大家自己动手设计，还是自己看书多多想想吧，我只能帮这些。
套管式换热器的结构原理
下面介绍几种常用的热交换器。
1. 转轮式全热换热器转轮式换热器的表面为蜂窝状，涂上一层吸附材料作干燥剂。
将转轮置于风道之间,使其分成两部分。
来自空调房间的排风从一侧排出，室外空气以相反的方向从另一侧进入。
为加大换热面积，轮子缓慢旋转（10~12转\\\/分）。
轮子的一半从较热空气中吸收存储热量，旋转到另一侧时，释放热量,使热量发生转移。
附着表面的干燥剂将来自高湿度的空气流里的湿气冷凝后，通过干燥剂吸收，旋转到另一侧时，将湿气释放到低湿度的气流里，这个过程将潜热转移。
换热器旋转体的两侧设有隔板，使新风与排风逆向流动。
转轮芯片用特殊的纸或铝箔制成，其表面涂上吸湿性涂层，形成热、湿交换的载体，它以10-12r\\\/min的速度旋转，先把排风中的冷热量收集在蓄热体（转轮芯）里，然后传递给新风，空气以2.5-3.5m\\\/s的流速通过蓄热体，靠新风与排风的温差和蒸汽分压差来进行热湿交换。
所以，既能回收显热，又能回收潜热。
1） 转轮换热器的功能与适用范围功 能 适用范围有优良的吸湿性能，可回收显热与潜热，效率可达70%（有覆有吸湿性涂层的轮体） 有湿度要求的空调系统，如纺织厂、造纸厂和一些生产车间无吸湿性性要求，主要回收显热时，应使用显热回收器，表面无涂层。
当排风温度低于露点时，有吸湿可能，也回收潜热。
体育馆、百货商店，工业通风系统2） 转轮换热器的主要优缺点：优 点 缺 点1.能回收显热和潜热 1. 装置较大，占用建筑面积和空间多2. 排风与新风逆向交替过程中具有一定的自净作用 2. 接管位置固定，配管灵活性差3. 通过转速控制，能适应不同的室内外空气参数 3. 有传动设备，自身需要消耗动力4. 回收效率高，可达到70~80% 4. 压力损失较大，易脏堵5. 能应用于较高温度的 5. 有渗漏，无法完全避免交叉污染3) 影响转轮换热器效率的因素：a. 空气流速：空气流过转轮时的迎风面流速越大，效率越低，反之效率则高，推荐风速2~4m\\\/s。
b. 转轮两侧气流入口处，需要加装。
c. 设计时，必须计算校核转轮上是否会出现结霜、结冰现象；必要时应在新风管上设，或在热回收器后设温度自控装置，当温度达霜点，就发出信号关闭新风阀门或开启预热器。
d. 由于转轮需要动力，并且增加了阻力，从而增加输送动力和增加投资，因此，必须计算回收效应，当总能耗节约显著时， 方可选用。
e. 适用于排风不带有害物或有毒物质的场所。
2. 低温1942年，美国工程师提出了，20世纪60年代初，开始研究和试制，最早被用于航天器与核反应堆，20世纪70年代，作为全新风系统中的热能回收装置而最终在暖通行业中体现出卓越的优越性。
热管是靠自身内部液体的相变来实现热量传递的传热元件，它有以下特点：⑴每根热管都是永久性密封的，传热时没有额外的能量损耗，无运行部件，运行可靠性高。
⑵的结构决定了它是典型的逆流换热，热管又几乎是等温运行，因此热管换热器具有很高的效率。
⑶因冷热气体的换热在热管的外表面进行容易扩展受热面积。
⑷冷热气体中间用隔板隔开，没有泄漏，因此没有交叉污染问题。
⑸由于流体流动通道宽敞，阻力损失小。
⑹每根热管完全独立，维修方便。
⑺从环境的适应性，余热回收效率、压力损失、防止堵塞、清洗、寿命等综合指标看，热管换热器占据优势。
工作原理：热管由管壳、吸液芯和端盖组成，在抽成真空的管子里充以适当的工作液，再将其两端密封。
热管既是蒸发器又是冷凝器。
热流吸热的一端是蒸发段，工质吸收热后蒸发汽化，流动至另一端即冷凝段放热液化，并依靠毛细力作用流回蒸发段，自动完成循环。
热管换热器由单根热管集装在一起，中间用隔板将蒸发段与冷凝段分开，热管换热器靠热管内工质的相变完成热量传递。
每一根热管就是一个无动力的制冷循环系统，传热速度是相同金属的数千倍至万倍， 0.1℃的温差即有热响应，它最初用于人造卫星上解决向阳面和背阴面的受热不均匀，是人造卫星上必备设备之一。
现在，越来越广泛的用于空气调节和余热回收领域，的一位专家说：“日本特别重视节能和环保，而热管技术以其高效的传热性，为找到了一条新路”。
热管换热器在设计手册中均有介绍和选用方法。
1） 低温热管换热器的主要优缺点：优 点 缺 点1. 结构紧凑，单位体积的传热面积大 1. 只能回收显热，不能回收潜热2. 没有转动部件，不额外消耗能源 2. 接管位置固定，缺管配管的灵活性3. 每根热管自成换热体系，不宜脏堵，便于更换 4. 热管的传热是可逆的，冷热流体可以变换 5. 冷、热气流之间的温差较小时，也能得到一定的回收效率 6. 本身的温降很小，接近于等温运行，换热效率高，60~70% 7. 使用寿命长，12年以上 2） 设计注意事项：a. 低温热管适用于温度-40℃~80℃，全年可使用，回收冷量时，角度与热量相反。
b. 迎面风速宜采用1.5~3.5 m\\\/s。
c. 冷、热端之间的间隔板，采用双层结构，可杜绝因漏风而造成交叉污染。
d. 换热器可垂直或水平安装，既可以几个并联，也可以几个串联。
e. 当气流的含湿量较大时，（此时有潜热回收，可作为余量）f. 应设计凝水排除装置。
g. 启动换热器时，应使冷、热气流同时流动，或使冷气流先流动，停止时，应使冷、热气流同时停止，或先停止热气流。
辽宁省能源论证会对于热管换热器的结论为：该装置是二级加热设备，第一级用KLS系列低温热管换热器回收排风余热来预热新风。
第二级选用通风工程常用的SRZ型，二级串联一体，结构新颖，工程实用，是集中供暖、通风于一体的新型节能补风加热机组。
该产品使用的排风余热回收装置是KLS型热管换热器，这种热管换热器经国家机械委和北京市科委鉴定认为该产品结构紧凑，性能稳定，运行维护方便，该产品已生产300多台，用户反映良好，所以该机组的核心设备是可靠的。
该产品节能效果显著，可回收排风余热60﹪，投资回收期1-2年。
同时还可以减少环境的污染。
与会专家一致认为，该产品应在我省企业中积极推广使用，在使用过程中积累经验，继续完善提高，有利于我省节能工作的开展”二、低温热管换热器节能与经济效益分析：按沈阳地区冬季室外-19℃，室内20℃计算如果排风量为30 000立方米\\\/时，能量损失为37万Kal\\\/h,相当于0.7吨的锅炉每小时产生的热量。
热管换热器每小时可回收的的热量按效率60%计算为22.2万Kal\\\/h。
1. 板式热交换器的工作原理：利用特殊的纸质材料或铝泊装配成上下各层间隔而成的通道，进风通过单数层通道，排风通过双数层通道，通过空气与层板的接触传递热量，送风与排风逆流时效率最高，但逆流运动时，材料受力最大，容易吹破交换器，所以常采用叉流结构，作成全热时，表面应涂上吸湿性材料。
板式换热器的优缺点：优 点 缺 点1. 构造简单，运行安全 1. 设备体积较大，需占用较多建筑空间2. 没有传动设备，不消耗电力 2. 易脏堵，不易清洗，阻力大。
3．不需要中间热媒 3. 大风量时，选用有局限性4. 设备费低 板式换热器设计选用时应注意： i. 仅适用一般空调工程，当排风中含有有害成份时，不宜选用。
ii. 因阻力损失较大，为了在过渡季节能利用新风，减少能耗，在换热器旁应设计旁通风管，以便让新风从旁通通过。
iii. 与换热器连接的风管和旁通风管上，必须安装密闭性较好的风阀。
ⅳ. 安装的位置应便于芯体更换
销售换热器需要掌握哪些知识
首先销售技巧很重要，销售态度更为重要，要注意人脉的建立和维护，这些我非专业就不多说了，相信您比我更为清楚。
就换热器这一块我稍提一些个人的想法，因为我本身是做换热器校核的，所以在工作中积累了一些感想。
1、一定要多喝你们公司的技术设计人员沟通和接触，尽可能多的了解这个换热器的换热原理和工作性能，尤其是你公司产品的一些弊端，当然这些对于您的购买客户来讲也许并不十分了解，但是他们会很关注，一旦被问到比较专业的问题，而您含糊其辞的话，会是客户对贵公司的信任度大为打折。
2、一定要对客户的提问知无不言，言无不尽，哪怕你说的都是教科书上的理论也不要搪塞这是我们做实验得出的结果您应该相信之类的话，因为一般采购换热器的公司都会有专门校核换热器的技术人员，例如我现在的职业，在拿到一份计算说明书和外形图之后我们会基本上很准确的去计算出你们在设计中所放的余量已经你们在设计中所添加的水分差价发生在哪里，因此很多时候我们会和厂家沟通哪一部分是怎样做的，结果会不会是偏大了，在这个时候我们最忌讳的就是厂家的销售经理说“这是实验结果，或者这是结果等等。
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”基本上我们就不会把单子提给他们做了 3、就是要恶补一下传热学，很多时候你只要说出80%的真理别人就会相信你说的20%的谬论，但是前提是你要先说出大家都认同的东西，给人一种你学识很渊博，你对传热领域很了解的压迫感，这样对方就不会轻易地去质疑你的言论。
以上几点纯属个人意见，希望能够对你有所帮助，祝工作愉快
1、板式换热器优缺点。
板式换热器的缺点 1) 密封性较差，易漏泄常更换垫圈，较麻烦。
2) 使用压力受一定限制般不超过1MPa 3) 使用温度受垫圈材料耐温性能的限制。
4) 流道小，不适宜于气一气换热或蒸汽冷凝。
5) 易堵塞，不适用于含悬浮物的流体。
6) 流阻较管壳式为大。
