生毕业论文（设计）开题报告表

说明：1、论文（设计）类型：A—理论研究；B—应用研究；C—设计等；

2、论文（设计）来源：指来源于科研项目、生产/社会实际、教师选题或其他（学生自拟）等；

3、各项栏目空格不够，可自行扩大。

 

第二篇：毕业设计-换热器设计模版

一、设计参数

过热蒸汽压力P₁：0.35Mpa；入口温度T₁：250；出口温度T₂：138.89（查水和水蒸汽热力性质图表P11）；传热量Q：375400kJ/h。

冷却水压力P₂：0.7MPa；入口温度t₁：70；出口温度t₂（）；水流量m₂：45320kg/h。

水蒸汽走管程，设计温度定为300，工作压力为0.35Mpa（绝压）；冷却水走壳程，设计温度定位100，工作压力为0.9Mpa（绝压）。

二、工艺计算

1.根据给定的工艺条件进行热量衡算

查水和水蒸汽热力性质图表得

0.3MPa，140，2738.79kJ/kg

        250，2967.88 kJ/kg

0.4MPa, 150，2752.00 kJ/kg

        250，2964.50 kJ/kg

采用插值法得到：0.35MPa水蒸汽从138.89到250的焓变为：234.6 kJ/kg

由表得70时水的比热为4.187（【1】《化工原理》P525页）

平均温度

平均温度

2. 管程、壳程流体的物性参数

0.35MPa，194.45时水蒸汽的物性参数：（【2】《水和水蒸汽热力性质图表》P62，【3】《化工原理》P525页）

0.3MPa 190  比容0.7009^【2】，0.3MPa 200  比容0.71635^【2】，

0.4MPa 190  比容0.52182^【2】，0.4MPa 200  比容0.53426^【2】，

由插值法得得：0.35MPa，194.45时水蒸汽的比容为0.617566

所以0.35MPa，194.45时水蒸汽的密度为1.6193

190 粘度0.144mPa/s，导热系数1.065，比热容4.459 ^【3】

200  粘度0.136mPa/s，导热系数1.076，比热容4.505^【3】

得：194.45时密度，粘度，导热系数；比热容

0.7MPa，70.99时水的物性参数：（【4】《化工原理》P525页）

70  密度977.8，粘度0.406mPa/s，导热系数0.668，比热容4.187^[4]

80  密度971.8，粘度0.355mPa/s，导热系数0.675，比热容4.195^[4]

得：70.99时密度，粘度，导热系数；比热容

3.初定换热器尺寸

①已知传热量Q

传热温差：     

  =114.95

（对错流、折流，要修正，）

然后查图求得^[5]（【5】《热交换原理与设计》P296）。

假定K=75[6] （【6】《热交换原理与设计》P286），则

②再估算管内流通截面：

假定^[7]，（【7】《化工原理》P199页）

③再算管子个数：可得，取n=105根

④求管子长度：  ，取^[8]，（【8】GB151-1999）

由管子长度定管程数N=1     （1.5，2.0，3.0，6）？

⑤估算壳体直径（内径）

GB151-1999中规定的标准尺寸有：159、218、273、325、400、500、600、700、800、900、1000等。

所以将D圆整到D₀=400mm，取壁厚10mm，则D_i=380mm

n=105根

在4~6之间，符合要求。

^[9]，（【9】GB151 P25）

⑥排管后得到实际管子数下的流通截面：

⑦实际换热面积：

四、传热系数的计算

①管内流体给热系数

流速

雷诺数

，流体处于过渡流，对流传热系数可先用湍流时的公式计算，然后把算得的结果乘以修正系数^[10]（【10】《化工原理》姚玉英 P250、P254）

计算给热系数 

②管外流体给热系数

当量直径：

A．无折流板，流体平行于管子流动时 

B．有折流板正三角形排列时 

这里换热管外径为25mm,故拉杆直径选16mm,管壳直径为400mm,根据GB151的规定，拉杆数为4^[11]（【11】GB151 P77）。

管间流通截面：

无折流板时 

有折流板时    h——折流板间距，为（0.5～1）D_i，取h=220mm

流速

流速太小，需要加折流板。

雷诺数

给热系数：

③总传热系数K

——管内壁的污垢热阻，取^[12]（【12】《化工原理》姚玉英 P385）

——管外壁的污垢热阻，取^[13]（【13】《化工原理》姚玉英 P384）

 b ——管壁厚度0.005m

 ——管材导热系数为47.27^[14] （【13】《化工原理》姚玉英 P362）

——管子平均直径

④传热面积

五、阻力计算

1．管内阻力损失

式中：——摩擦系数，对于

F_t——结垢影响因数，对

N_p——管程数

N_s——串联壳体数

2．管间阻力损失

①无折流板，流体沿轴线方向流动

式中：——摩擦系数，

N_p——壳程数

——管间流体流速

——当量直径，

②有折流板

式中：

F——管子排列的校正因数，对三角形排列 F＝0.5，正方形排列F＝0.3，转置正方形F＝0.4

——阻力系数，

n_c——直径处的管子数

N_B——折流板数

h—— 折流板间距

D—— 壳体内径

F_s——结垢影响因数，对于液体 F_s＝1.15

N_s——串联壳体数