南 京 工 业 大 学
《材料工程原理B》课程设计
专 业： 高分子材料 班 级： 学 号： 姓 名：
设计题目： 板式换热器设计2－油处理能力20000公斤油/小时
日 期： 2013、1、4----2013、1、14
指导教师： 张老师 设计成绩： 日 期：
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高材1001班----“板式换热器设计组2”任务书
（一）设计题目
板式换热器设计－油处理能力20000公斤/小时 （二）设计任务及操作条件 1、处理能力 见下表 2、设备型式 板式换热器 3、操作条件
（1）油： 入口温度70℃，出口温度40℃ （2）冷却介质：工业硬水，入口温度20℃， （3）水的流量为20000kg/h
（4）油侧与水侧允许压强降：不大于105 Pa （5）油定性温度下的物性参数：
?（kg/m3） Cp (kj/名称 ?（Pa.s） ? (W/m.℃) ㎏.℃) 油 850 1.8 3.2×10-3 0.12
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目录
一、设计方案简介 ....................................................................................................................................................4 1.1 板式换热器简介 ............................................................................................................................................4 1.2 板式换热器的应用 ........................................................................................................................................5
1.3 板式换热器的组装形式.........................................................................................................................5 1.4 板式换热器的各种选择.........................................................................................................................6 （1）类型的选择....................................................................................................................................6 （2）板型的选择....................................................................................................................................6 （3）单片面积的选择............................................................................................................................6 （4）流速的选择....................................................................................................................................7 （5）流程的选择....................................................................................................................................7 （6）流向的选择....................................................................................................................................7 （7）流道数的选择................................................................................................................................8
二、工艺流程简图 ....................................................................................................................................................8 三、工艺计算和主题设备设计 ................................................................................................................................9 3.1 确定物性数据 ....................................................................... 9 1 热负荷 ............................................................................. 9 2 平均温差 ........................................................................... 9 3 定性温度下物性数据 ................................................................ 10 4初估换热面积及初选板型 ............................................................. 10
5 核算总传热系数 ..................................................................... 12
6传热面积 .......................................................................... 12 7压差计算 .......................................................................... 12 四、设计结果一览表 ..................................................................... 13 五、附图 ............................................................................... 15 六、辅助设备的选择 ..................................................................... 16 七、参考文献 ........................................................................... 17 七、课程设计感言 ....................................................................... 18
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一、设计方案简介
选择设计方案的原则是保证达到工艺要求的热流量，操作上要安全可靠，结构上要简单，可维护性好，要能节省操作费用和设备投资，设计方案主要包括：
1.1 板式换热器简介
板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种新型高效换热器。各种板片之间形成薄矩形通道，通过半片进行热量交换。板式换热器是液—液、液—汽进行热交换的理想设备。它具有换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占 地面积小、安装清洗方便、应用广泛、使用寿命长等特点。在相同压力损失情况下，其传热系数比管式换 热器高3-5倍，占地面积为管式换热器的三分之一，热回收率可高达90%以上。
如左图，在固定压紧板上，交替的安放一张板片和一个垫圈，然后安放活动压紧板，旋紧压紧螺栓即构成一台板式换热器。各传热板片按一定的顺
序相叠即形成板片间的流道，冷、热流体在板片两侧各自的流道内流动，通过传热板片进行热交换。
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1.2 板式换热器应用
a. 制冷：用作冷凝器和蒸发器。
b. 暖通空调：配合锅炉使用的中间换热器、高层建筑中间换热器等。 c. 化学工业：纯碱工业，合成氨，酒精发酵，树脂合成冷却等。 d. 冶金工业：铝酸盐母液加热或冷却，炼钢工艺冷却等。 e. 机械工业：各种淬火液冷却，减速器润滑油冷却等。 f. 电力工业：高压变压器油冷却，发电机轴承油冷却等。 g. 造纸工业：漂白工艺热回收，加热洗浆液等。
h. 纺织工业：粘胶丝碱水溶液冷却，沸腾硝化纤维冷却等。 i. 食品工业：果汁灭菌冷却，动植物油加热冷却等。 j. 油脂工艺：皂基常压干燥，加热或冷却各种工艺用液。 k. 集中供热：热电厂废热区域供暖，加热洗澡用水。 l. 其他：石油、医药、船舶、海水淡化、地热利用。
1.3 组装形式
板式换热器是根据实际操作的需要设计和选取的，而流程的选取和设计是根据板式换热器的传热方程进行计算的，组装形式有三种：
1）串联流程 流体在一程内流经每一垂直流道后，接着就改变方向，流经下一程。在这种流程中，两流体的主体流向是逆流，但相邻流道中有并流也有逆
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板式换热器课程设计
