普遍根据资料查得煤油和水之间的传热系数在左右，先取值为计算由得工艺结构尺寸管径和管内流速选用较高级冷拔传热管碳钢，取管内流速。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按单程管计算，所需的传热管长度为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，则该换热器的管程数为传热管总根数平均传热温差校正及壳程数按单壳程，双管程结构得平均传热温差塑由于平均传热温差校正系数大于，同时壳程流体流量较大，故取单壳程合适。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。取管心距，则隔板中心到离其最近排管中心距离按式计算各程相邻管的管心距为。壳体内径采用多管程结构，取管板利用率η，则壳体内径为按卷制壳体的进级档，可取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，则切去的圆缺高度为，故可取取折流板间距，则，可取为。折流板数目折流板间距传热管长换热器核算热流量核算壳程表面传热系数用克恩法计算得当量直径壳程流通截面积壳程流体流速及其雷诺数分别为普朗特数热系数污垢系数阻力将，程数使用材料碳钢碳钢管子规格管数管长，管间距，排列方式正三角形折流挡板型式上下间距，切口高度壳体内径，保温层厚度，项目数据项目数据壳径管尺寸管程数管长管数管排列方式正三角形排列中心排管数管心距管程流通面积传热面积结束语化工原理课程设计是培养个人综合运用本门课程及有关选修课程的基本知识去解决设计任务的次训练，也起着培养学生独立工作能力的重要作用。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培养了迅速准确的进行工程计算的能力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，这主要是因为煤油的出口温度增高，总的传热温差下降，所以换热面积要增大，才能保证和因此，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主要参考文献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换热器秦叔经叶文邦等，化学工业出版社化工原理第三版上下册谭天恩窦梅周明华等，化学工业出版社化工过程及设备设计华南工学院化工原理教研室化工原理课程设计贾绍义等，天津大学出版社度校正管内表面传热系数管程流体流通截面积管程流体流速普朗特数污垢热阻和管壁热阻管外侧污垢热阻管内侧污垢热阻管壁热阻按碳钢在该条件下的热导率为。所以传热系数传热面积裕度依式可得所计算传热面积为该换热器的实际传热面积为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。壁温计算因为管壁很薄，而且壁热阻很小。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，出口温度为计算传热管壁温。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式中液体的平均温度和气体的平均温度分别计算为传热管平均壁温壳体壁温，可近似取为壳程流体的平均温度，即。壳体壁温和传热管壁温之差为。换热器内流体的流动阻力管程流体阻力,,由，传热管对粗糙度，查莫狄图得，流速,,所以小于所以管程流体阻力在允许范围之内。换热器主要结构尺寸和计算结果见下表换热器型式固定管板式换热器面积工艺参数名称管程壳程物料名称循环水煤油操作压力，操作温度，流量，流体密度，流速，传热量，总传热系数对流说明主要零件的强度计算选做附属设备的选择选做参考文献后记及其它。设计图要求用图纸绘制换热器张主视图，俯视图，剖面图，两个局部放大图。设计思考题设计列管式换热器时，通常都应选用标准型号的换热器，为什么为什么在化工厂使用列管式换热最广泛在列管式换热器中，壳程有挡板和没有挡板时，其对流传热系数的计算方法有何不同说明列管式换热器的选型计算步骤在换热过程中，冷却剂的进出口温度是按什么原则确定的说明常用换热管的标准规格批管径和管长。列管式换热器中，两流体的流动方向是如何确定的比较其优缺点部分设计问题指导列管式换热器基本型式的选择冷却剂的进出口温度的确定原则流体流向的选择流体流速的选择管子的规格及排列方法管程数和壳程数的确定挡板的型式换热器的结构形式管壳式换热器管壳式换热器又称列管式换热器，是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且壳方流体压强不高于的情况。浮头式换热器浮头式换热器的管板有个不与外壳连接，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，但中就会有泄漏效应产生。泄漏的产生主要是矩形窗的边界的突变特性产生的，它的急剧变化将在频域内引入许多高频分量，对应到矩形窗谱中的变化就是旁瓣的最大电平较大且衰减速度较小。泄漏使频谱造成不应有的畸变，给分析结果带来误差。为了抑制泄漏误差，对采样数据用窗函数处理。窗函数作用于信号的过程可以用下式表示式中为加窗前的信号，为加窗后的信号，为窗函数。窗函数的实质是对信号进行加权处理。若窗函数的边界变化较缓慢而渐进于零，则尽管原始信号采样时终端不相同，但与窗函数相乘后也可使其值相差减小而相同，从而减少频谱的泄漏。本文推荐选用海宁窗函数，海宁窗是种余弦窗，其表达式为海宁窗的旁瓣峰值较小，衰减较快，但总泄漏比矩形窗小的多。由于海宁窗比较容易获得，因此是经常使用的窗函数。这种窗函数的特点是只要选取的观测时间是信号周期的整数倍，其频谱在各次整数倍谐波频率处幅值为零，因为各次谐波之间不会发生相互泄漏。即使信号频率作小范围波动，泄漏误差也较小，而且相比其他窗函数计算量较小。同时本文也选取了其他的窗函数作了比较。误差概率分布曲线正态分布曲线当直方图中∞，各区间的频率也就趋于个完全确定的数值概率若时，则直方图成为误差概率曲线正态分布曲线。它服从于正态分布。正态分布曲线的方程式为式中为偶然误差称为标准差，是与观测条件有关的个参数。它的大小可以反映观测精度的高低。标准差定义为误差概率曲线叫作偶然误差的理论分布见图误差分布曲线到横坐标轴之间的面积恒等于。图的误差分布曲线是对应着观测条件的，当观测条件不同，其相应的误差分布曲线的形状也随之改变。偶然误差的四个特性特性有限性在定的观测条件下，偶然误差的绝对值不会超过定的限值特性二集中性即绝对值较小的误差比绝对值较大的误差出现的概率大特性三对称性绝对值相等的正误差和负误差出现的概率相同特性四抵偿性当观测次数无限增多时，偶然误差的算术平均值趋近于零。即在数理统计中，式也称偶然误差的数学期望为零，用公式表示不同精度的误差分布曲线如图曲线ⅠⅡ对应着不同观测条件得出的两组误差分布曲线。曲线较陡峭，即分布比较集中，或称离散度较小，因而观测精度较高。曲线较为平缓，即离散度较大，因而观测精度较低。曲线ⅠⅡ对应着不同观测条件得出的两组误差分布曲线。当时，上式是两误差分布曲线的峰值。二基于的后面板框图程序设计具有强大的信号分析与数学运算功能，它提供丰富的库函数和子程序能为我们很好的完成计算任务。在利用进行编程时，编程的面板被称为程序的后面板，是程序的图形化源代码。它包括函数结构代表前面板上的控制对象和显示对象的端子连线等。当在后面板上用图表和连线写程序的时候，虚拟仪器的用户界面同时在另份面板上生成。这面板被称为虚拟仪器的前面板，用于人机交互的程序图形用户接口，集成了旋钮开关等用户输以把虚拟示波器应用在远程测控技术上。尤其是等专业测控软件的推出，用户可以组建个性能优越的现场测控技术。但是，现场测控系统必须有人干预，在许多条件恶劣有毒危险以及过测量结果所含普遍根据资料查得煤油和水之间的传热系数在左右，先取值为计算由得工艺结构尺寸管径和管内流速选用较高级冷拔传热管碳钢，取管内流速。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按单程管计算，所需的传热管长度为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，则该换热器的管程数为传热管总根数平均传热温差校正及壳程数按单壳程，双管程结构得平均传热温差塑由于平均传热温差校正系数大于，同时壳程流体流量较大，故取单壳程合适。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。取管心距，则隔板中心到离其最近排管中心距离按式计算各程相邻管的管心距为。壳体内径采用多管程结构，取管板利用率η，则壳体内径为按卷制壳体的进级档，可取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，则切去的圆缺高度为，故可取取折流板间距，则，可取为。折流板数目折流板间距传热管长换热器核算热流量核算壳程表面传热系数用克恩法计算得当量直径壳程流通截面积壳程流体流速及其雷诺数分别为普朗特数热系数污垢系数阻力将，程数使用材料碳钢碳钢管子规格管数管长，管间距，排列方式正三角形折流挡板型式上下间距，切口高度壳体内径，保温层厚度，项目数据项目数据壳径管尺寸管程数管长管数管排列方式正三角形排列中心排管数管心距管程流通面积传热面积结束语化工原理课程设计是培养个人综合运用本门课程及有关选修课程的基本知识去解决设计任务的次训练，也起着培养学生独立工作能力的重要作用。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培养了迅速准确的进行工程计算的能力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，这主要是因为煤油的出口温度增高，总的传热温差下降，所以换热面积要增大，才能保证和因此，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主要参考文献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换热器秦叔经叶文邦等，化学工业出版社化工原理第三版上下册谭天恩窦梅周明华等，化学工业出版社化工过程及设备设计华南工学院化工原理教研室化工原理课程设计贾绍义等，天津大学出版社度校正管内表面传热系数管程流体流通截面积管程流体流速普朗特数