众文网换热器传热计算毕业论文
1.换热器毕业设计
这只是个模板，你还要自己修改数据，其中有些公式显示不出来。
一.设计任务和设计条件某生产过程的流程如图所示，反应器的混合气体经与进料物流患热后，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组分。已知混和气体的流量为227301㎏/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℃，出口温度为39℃ ，试设计一台列管式换热器，完成该生产任务。
物性特征：混和气体在35℃下的有关物性数据如下（来自生产中的实测值）：密度定压比热容 =3.297kj/kg℃热导率 =0.0279w/m粘度循环水在34℃ 下的物性数据：密度 =994.3㎏/m3定压比热容 =4.174kj/kg℃热导率 =0.624w/m℃粘度二. 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贱，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= =85℃管程流体的定性温度为t= ℃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35℃下的有关物性数据如下（来自生产中的实测值）：密度定压比热容 =3.297kj/kg℃热导率 =0.0279w/m粘度 =1.5*10-5Pas循环水在34℃ 下的物性数据：密度 =994.3㎏/m3定压比热容 =4.174kj/kg℃热导率 =0.624w/m℃粘度 =0.742*10-3Pas四. 估算传热面积1. 热流量Q1==227301*3.297*(110-60)=3.75*107kj/h =10416.66kw2.平均传热温差 先按照纯逆流计算，得=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=4.冷却水用量 m= =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u1=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=按单程管计算，所需的传热管长度为L=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=传热管总根数 Nt=612*2=12243.平均传热温差校正及壳程数 平均温差校正系数按式（3-13a）和式（3-13b）有 R=P=按单壳程，双管程结构，查图3-9得平均传热温差 ℃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。
见图3-13。取管心距t=1.25d0，则 t=1.25*25=31.25≈32㎜隔板中心到离其最.近一排管中心距离按式（3-16）计算S=t/2+6=32/2+6=22㎜各程相邻管的管心距为44㎜。
管数的分成方法，每程各有传热管612根，其前后关乡中隔板设置和介质的流通顺序按图3-14选取。5.壳体内径 采用多管程结构，壳体内径可按式（3-19）估算。
取管板利用率η=0.75 ，则壳体内径为D=1.05t按卷制壳体的进级档，可取D=1400mm6.折流板 采用弓形折流板，去弓形之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NB=折流板圆缺面水平装配，见图3-15。
7.其他附件拉杆数量与直径按表3-9选取，本换热器壳体内径为1400mm，故其拉杆直径为Ф12拉杆数量不得少于10。壳程入口处，应设置防冲挡板，如图3-17所示。
8.接管壳程流体进出口接管：取接管内气体流速为u1=10m/s，则接管内径为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u2=2.5m/s，则接管内径为圆整后去管内径为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（3-22）当量直径，依式（3-23b）得=壳程流通截面积，依式3-25 得壳程流体流速及其雷诺数分别为普朗特数粘度校正（2）管内表面传热系数 按式3-32和式3-33有管程流体流通截面积管程流体流速普朗特数（3）污垢热阻和管壁热阻 按表3-10，可取管外侧污垢热阻管内侧污垢热阻管壁热阻按式3-34计算，依表3-14，碳钢在该条件下的热导率为50w/(m•K)。
所以（4） 传热系数 依式3-21有（5）传热面积裕度 依式3-35可得所计算传热面积Ac为该换热器的实际传热面积为Ap该换热器的面积裕度为传热面积裕度合适，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3-42计算。
由于该换热器用循环水冷却，冬季操作时，循环。
2.论文答辩,论文题目是换热器的换热效率与工业中的应用,我要回答我
换热器的效率和换热器的换热系数有直接关系，换热器的换热系数越高换热效率就越高换热系数等于总换热量减去换热器的热损失的值除以总换热量.现在行业里公认的效率最高的换热器就是板式换热器，换热最充分，体积小，效率高！结合热工学知识和供热公司工作，谈谈如何提高换热器的传热效率。
传热速率方程式Q=KS△tm可知影响换热器换热效果的主要因素有：传热系数K、传热面积S和平均温差△t。 对于给定的换热器，由于传热面积S是一定的，因此，只有提高传热平均温差和传热系数才能提高传热效果。
（1）由于逆流平均温差较大，因此采用逆流操作有助于提高传热效率； （2）流体流过时，流速大，对流传热系数大，使传热系数增加； （3）降低结垢厚度，可以提高传热系数K。 在换热器的应用过程中应如何提高其换热效率呢？ 1.提高对数平均温差板式换热器流型有逆流、顺流和混合流型（既有逆流又有顺流）。
在相同工况下，逆流时对数平均温差最大，顺流时最小，混合流型介于二者之问。提高换热器对数平均温差的方法为尽可能采用逆流或接近逆流的混合流型，尽可能提高热侧流体的温度，降低冷侧流体的温度。
2.进出口管位置的确定 对于单流程布置的板式换热器，为检修方便，流体进出口管应尽可能布置在换热器固定端板一侧。介质的温差越大，流体的自然对流越强，形成的滞留带的影响越明显，因此介质进出口位置应按热流体上进下出，冷流体下进上出布置，以减小滞留带的影响，提高传热效率。
3.提高传热效率 板式换热器是间壁传热式换热器，冷热流体通过换热器板片传热，流体与板片直接接触，传热方式为热传导和对流传热。提高板式换热器传热效率的关键是提高传热系数和对数平均温差。
.提高换热器传热系数只有同时提高板片冷热两侧的表面传热系数，减小污垢层热阻，选用热导率高的板片，减小板片的厚度，才能有效提高换热器的传热系数。 a.提高板片的表面传热系数 由于板式换热器的波纹能使流体在较小的流速下产生湍流（雷诺数一150时），因此能获得较高的表面传热系数，表面传热系数与板片波纹的几何结构以及介质的流动状态有关。
板片的波形包括人字形、平直形、球形等。经过多年的研究和实验发现，波纹断面形状为三角形（正弦形表面传热系数最大，压力降较小，受压时应力分布均匀，但加工困难的人字形板片具有较高的表面传热系数，且波纹的夹角越大，板间流道内介质流速越高，表面传热系数越大。
b.减小污垢层热阻 减小换热器的污垢层热阻的关键是防止板片结垢。板片结垢厚度为1mm时，传热系数降低约10%。
因此，必须注意监测换热器冷热两侧的水质，防止板片结垢，并防止水中杂物附着在板片上。有些供热单位为防止盗水及钢件腐蚀，在供热介质中添加药剂，因此必须注意水质和黏性药剂引起杂物沾污换热器板片。
如果水中有黏性杂物，应采用专用过滤器进行处理。选用药剂时，宜选择无黏性的药剂。
c.选用热导率高的板片 板片材质可选择奥氏体不锈钢、钛合金、铜合金等。不锈钢的导热性能好，热导率约14.4W/(m?K)，强度高，冲压性能好，不易被氧化，价格比钛合金和铜合金低，供热工程中使用最多，但其耐氯离子腐蚀的能力差。
d.减小板片厚度 板片的设计厚度与其耐腐蚀性能无关，与换热器的承压能力有关。板片加厚，能提高换热器的承压能力。
采用人字形板片组合时，相邻板片互相倒置，波纹相互接触，形成了密度大、分布均匀的支点，板片角孑L及边缘密封结构已逐步完善，使换热器具有很好的承压能力。国产可拆式板式换热器最大承压能力已达到了2.5MPa。
板片厚度对传热系数影响很大，厚度减小0.1mm，对称型板式换热器的总传热系数约增加600W/(m?K)，非对称型约增加500W/(m?K)。在满足换热器承压能力的前提下，应尽量选用较小的板片厚度。
3.论文答辩,论文题目是换热器的换热效率与工业中的应用,我要回答我所
换热器的效率和换热器的换热系数有直接关系，换热器的换热系数越高换热效率就越高
换热系数等于总换热量减去换热器的热损失的值除以总换热量.
现在行业里公认的效率最高的换热器就是板式换热器，换热最充分，体积小，效率高！
结合热工学知识和供热公司工作，谈谈如何提高换热器的传热效率。
传热速率方程式Q=KS△tm可知影响换热器换热效果的主要因素有：传热系数K、传热面积S和平均温差△t。
对于给定的换热器，由于传热面积S是一定的，因此，只有提高传热平均温差和传热系数才能提高传热效果。
(1)由于逆流平均温差较大，因此采用逆流操作有助于提高传热效率；
(2)流体流过时，流速大，对流传热系数大，使传热系数增加；
(3)降低结垢厚度，可以提高传热系数K。
在换热器的应用过程中应如何提高其换热效率呢？
1.提高对数平均温差
板式换热器流型有逆流、顺流和混合流型（既有逆流又有顺流）。在相同工况下，逆流时对数平均温差最大，顺流时最小，混合流型介于二者之问。提高换热器对数平均温差的方法为尽可能采用逆流或接近逆流的混合流型，尽可能提高热侧流体的温度，降低冷侧流体的温度。
2.进出口管位置的确定
对于单流程布置的板式换热器，为检修方便，流体进出口管应尽可能布置在换热器固定端板一侧。介质的温差越大，流体的自然对流越强，形成的滞留带的影响越明显，因此介质进出口位置应按热流体上进下出，冷流体下进上出布置，以减小滞留带的影响，提高传热效率。
3.提高传热效率
板式换热器是间壁传热式换热器，冷热流体通过换热器板片传热，流体与板片直接接触，传热方式为热传导和对流传热。提高板式换热器传热效率的关键是提高传热系数和对数平均温差。
.提高换热器传热系数只有同时提高板片冷热两侧的表面传热系数，减小污垢层热阻，选用热导率高的板片，减小板片的厚度，才能有效提高换热器的传热系数。
a.提高板片的表面传热系数
由于板式换热器的波纹能使流体在较小的流速下产生湍流（雷诺数一150时），因此能获得较高的表面传热系数，表面传热系数与板片波纹的几何结构以及介质的流动状态有关。板片的波形包括人字形、平直形、球形等。经过多年的研究和实验发现，波纹断面形状为三角形（正弦形表面传热系数最大，压力降较小，受压时应力分布均匀，但加工困难的人字形板片具有较高的表面传热系数，且波纹的夹角越大，板间流道内介质流速越高，表面传热系数越大。
b.减小污垢层热阻
减小换热器的污垢层热阻的关键是防止板片结垢。板片结垢厚度为1mm时，传热系数降低约10%。因此，必须注意监测换热器冷热两侧的水质，防止板片结垢，并防止水中杂物附着在板片上。有些供热单位为防止盗水及钢件腐蚀，在供热介质中添加药剂，因此必须注意水质和黏性药剂引起杂物沾污换热器板片。如果水中有黏性杂物，应采用专用过滤器进行处理。选用药剂时，宜选择无黏性的药剂。
c.选用热导率高的板片
板片材质可选择奥氏体不锈钢、钛合金、铜合金等。不锈钢的导热性能好，热导率约14.4W/(m?K)，强度高，冲压性能好，不易被氧化，价格比钛合金和铜合金低，供热工程中使用最多，但其耐氯离子腐蚀的能力差。
d.减小板片厚度
板片的设计厚度与其耐腐蚀性能无关，与换热器的承压能力有关。板片加厚，能提高换热器的承压能力。采用人字形板片组合时，相邻板片互相倒置，波纹相互接触，形成了密度大、分布均匀的支点，板片角孑L及边缘密封结构已逐步完善，使换热器具有很好的承压能力。国产可拆式板式换热器最大承压能力已达到了2.5MPa。板片厚度对传热系数影响很大，厚度减小0.1mm，对称型板式换热器的总传热系数约增加600W/(m?K)，非对称型约增加500W/(m?K)。在满足换热器承压能力的前提下，应尽量选用较小的板片厚度。
转载请注明出处众文网 » 换热器传热计算的两种方法