艺计算确定物性数据定性温度可取流体进出口温度的平均值壳程水蒸汽温度的定性温度为绝压下的水蒸汽管程流体的定性温度为根据定性温度，分别查取有关物性数据水蒸汽在下的有关物性数据如下密度定压比热容导热系数黏度液化热苯甲苯混合液在下的物性数据如下密度定压比热容导热系数黏度二确定计划等边三角形排列紧凑热系数正方形错列可提高给但给热效果较差正方形排列易清洗，计算管程，壳程压强越小，换热器单位容积的传热面积越大。因此对于洁净的流体可完管径可取得小些。但对于不洁净或易结垢的流体，管径应取的大些，以免堵塞。为了制造和维修的方便，我国目前试行的系列标准规定采用和两种规格，管长有，排列方式正三角形正方形直列和错列排列，见下图。各种排列方式的优点，给热系数大，管外流体湍流程度高等边三角形排列紧凑热系数正方形错列可正方形直列和错列排列，见下图。各种排列方式的优点，给热系数大，管外流体湍流程度高为了制造和维修可完管径可取得小些。但对于不洁净或易结垢的流体，管径应取的大些，以免堵塞。部分内容简介。由初步算出，并确定换热器基本尺寸。换热管规格和排列选择换热管直径越小，换热器单位容积的传热面积越大。因此对于洁净的流体可完管径可取得小些。但对于不洁净或易结垢的流体，管径应取的大些，以免堵塞。为了制造和维修的方便，我国目前试行的系列标准规定采用和两种规格，管长有，排列方式正三角形正方形直列和错列排列，见下图。各种排列方式的优点，给热系数大，管外流体湍流程度高等边三角形排列紧凑热系数正方形错列可提高给但给热效果较差正方形排列易清洗，计算管程，壳程压强降初步计算管程，壳程流体的流速和压强降，检查结果是否合理，满足工艺要求。若压强降不符合要求，再确定管程数或折流板间距，或重新调整流速，再确定各种尺寸，直到压降满足要求为止。核算中传热系数根据流体性质选择适当的垢层热阻，由和计计算，再由传热基本方程计算计。当计小于初选换热器实际所具有的传热面积，则计算可行。考虑到所用换热器计算式的准确度及其他未可预料的因素，应使选用换热器面积有的裕度，即计，否则应重新估计个估，重复以上计算。符号说明英文字母折流板间距系数，无量纲管径换热器外壳内径摩擦系数系数圆缺高度总传热系数，管长程数指数管数程数管数程数折流板数努赛尔准数压力因数普兰特准数热通量传热速率半径气化热，热阻因数雷诺准数传热面积冷流体温度管心距热流体温度流速质量流量，。希腊字母对流传热系数有限差值导热系数，粘度，密度校正系数。下标管内平均管外污垢。工艺计算确定物性数据定性温度可取流体进出口温度的平均值壳程水蒸汽温度的定性温度为绝压下的水蒸汽管程流体的定性温度为根据定性温度，分别查取有关物性数据水蒸汽在下的有关物性数据如下密度定压比热容导热系数黏度液化热苯甲苯混合液在下的物性数据如下密度定压比热容导热系数黏度二确定计划方案选择换热器类型两流体温度变化情况热流体水蒸汽进口温度，出口温度冷流体苯甲苯进口温度，出口温度。估计管壁温和壳壁温之差较大，再加上所受压力较大，因此选用浮头式换热器。流动空间及流速的确定由于饱和蒸汽宜走壳程，饱和蒸汽比较清洁，而且冷凝液容易排出苯甲苯混合液走管程。三估计总传热面积热流量水蒸汽流量平均传热温度传热面积，根据流体情况，假设四工艺结构尺寸由浮头式内导流换热器的基本参数表查得壳径管子尺寸公称压强管长公称面积管子总数管程数管子排列方法正方形斜转若选用该型号换热器，则要求过程的总传热系数为五换热器核算核算压强降管程流动阻力管程阻力等于流体流经传热管直管阻力和管程局部阻力之和。即为管程结垢校正系数，量纲为，对的管子可近似取。管程流体通截面积管程流体流速化工原理上册，浮头式内导流换热器的基本参数，天津大学出版社年版，第页。设管壁粗糙度，，查图得所以管程流动阻力小于平均传热温度传热面积，根据流体情况，假设四工艺结构尺寸由浮头式内导流换热器的基本参数表查得壳径管子尺寸公称压强管长公称面积管子总数管程数管子排列方法正方形斜转若选用该型号换热器，则要求过程的总传热系数为五换热器核算核算压强降管程流动阻力管程阻力等于流体流经传热管直管阻力和管程局部阻力之和。即为管程结垢校正系数，量纲为，对的管子可近似取。管程流体通截面积管程流体流速化工原理上册，浮头式内导流换热器的基本参数，天津大学出版社年版，第页。设管壁粗糙度，，查图得所以管程流动阻力小于，符合设计条件。热流量核算壳程对流传热系数蒸汽在水平管束外冷凝，可采用凯恩估算式，根据两流体温度与传热系数，假设管程对流传热系数湍流普兰特准数化工原理上册，图摩擦系数与雷诺准数及相对粗糙度的关系，天津大学出版社年版，第页。传热系数查表知污垢热阻，管壁导热系数故此换热器合适。④传热面积裕度传热面积该换热器的实际传热面积化工原理上册，壁面污垢的热阻污垢系数，天津大学出版社年版，第页。则该换热器的面积裕度按式在范围内，传热面积裕度合适，该换热器能完成生产任务。故该换热器合适。壁温核算因管壁很薄，且管壁热阻很小，故壁温可按式计算。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小。计算中应按最不利的操作条件考虑，因此取两侧污垢热阻为零计热。于是上式变为气体平均温度液体平均温度端流带入计算得与凯恩式中假设相差不大，故假设合适。设计数据结果览表参数管程壳程流量进出口温度压力常压绝压物性参数定性温度密度定压比热容粘度热导率普朗特数设备结构参数形式浮头式台数管体内径壳程数管径管子排列正方形斜转管长材质碳钢管数目根传热面积管程数污垢热阻主要计算结果流速表面传热系数阻力传热量传热温差传热系数裕度结论课程设计是化工原理课程的个总结性教学环节，可以培养学生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。课程设计不同于平时的作业，在设计中需要自己做出决策，即自己确定方案，选择流程，查取资料，进行过程和设备计算，并要对自己的选择做出论证和核算，经过反复的分析比较，择优选定最理想的方案和合理的设计。通过课程设计，我以下几个方面的能力得到了提升查阅资料，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迅速准确的进行工程计算的能力用简洁的文字，清晰的图表来表达自己设计思想的能力。经过简单的设计计算，以及相关的核算过程。可以比较出所设计的换热器大致能满足生产要求。其中设计时的计算值与校核所得的，都相差不大，且换热器的换热面积也有的裕量，以及最后流动阻力的计算结果都在生产工艺要求的范围之内。说明这次的换热器的设计是可以实现工艺生产的。通过这次设计学习，我们需要耐心地计算好每步，需要学会在不断地演算中发现问题，并通过查阅资料和联系实际来解决这些问题，。要能够善于前后联系，整体上把握好设计的方向。总的来说，这次的设计还是比较成功的。要想设计更好的，更适合工业化生产的换热器，那还需要大量查阅资料，不断积累经验与相关知识。参考文献夏清陈常贵化工原理上册天津天津大学出版社年匡国柱史启才化工单元过程及设备过程设计北京化学工业出版社年刘巍等工艺计算手册北京中国石化出版社年贾绍义柴诚敬化工原理课程设计天津天津大学出版社年辽宁石油化工大学石油化工学院化工原理课程设计指导辽宁辽宁石油化工大学石油化工学院年课程设计题目水蒸汽加热苯甲苯混合液卧式列管换热器的设计学院化学工程学院专业班级制药姓名指导老师年月学号课程设计任务书学生姓名刘丽娜专业班级制药班指导教师工作单位化学工程学院题目水蒸汽加热苯甲苯混合液卧式列管换热器的设计初始条件设计台卧式列管换热器，将质量流量为吨小时的苯甲苯混合液从加热到，加热介质采用绝压的饱和水蒸汽，冷凝液在饱和温度下排出，要求换热器的管程压降小于。要求完成的主要任务包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求合理的参数选择和结构设计工艺计算，包括传热计算和压降计算等主要设备工艺尺寸设计。时间安排设计内容所用时间根据换热任务和有关要求确定设计方案天初步确定换热器的结构和尺寸天核算换热器的传热面积和流体阻力天确定换热器的工艺结构天写出设计说明书。天指导教师签名年月日系主任或责任教师签名年月日设计任务书„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„绪论„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„符号说明„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„