列管式換熱器-(化工原理課程設(shè)計)

化工原理課程設(shè)計題 目：列管式換熱器設(shè)計TOC\o"1-5"\h\z班 級：姓 名：學 號：指導(dǎo)教師：2015年-2016年學年第1學期目錄\o"CurrentDocument"設(shè)計任務(wù)書 3前言 4一?工藝說明及流程示意圖 5工藝流程 5\o"CurrentDocument"1.1酒精的工藝流程 5\o"CurrentDocument"1.2冷卻流程圖 51.2.1白酒加工工藝流程 51.2.2冷卻流程 5工藝說明 6\o"CurrentDocument"2.1流體流入空間的選擇 62.2出口溫度的確定（含算法程序） 6\o"CurrentDocument"2.3流速的選擇 7\o"CurrentDocument"2.4計算平均溫差 8二?流程及方案的論證與確定 8設(shè)計方案的論證 8確定設(shè)計方案及流程 8\o"CurrentDocument"2.1選擇物料 8\o"CurrentDocument"2.2確定兩流體的進出口溫度 9\o"CurrentDocument"2.3確定流程 9\o"CurrentDocument"2.4換熱器類型的選擇 9三■設(shè)計計算及說明 9流體物性的確定 91.1水的物性 9\o"CurrentDocument"1.2無水乙醇的物性 9初步確定換熱器的類型和尺寸 9\o"CurrentDocument"2.1計算兩流體的平均溫度差 9\o"CurrentDocument"2.2計算熱負荷和冷卻水流量 102.3傳熱面積 10\o"CurrentDocument"2.4選擇管子尺寸 112.5計算管子數(shù)和管長，對管子進行排列,確定殼體直徑 11\o"CurrentDocument"2.6根據(jù)管長和殼體直徑的比值，確定管程數(shù) 12核算壓強降 12\o"CurrentDocument"3.1管程壓強降 12\o"CurrentDocument"3.2殼程壓強降 12核算總傳熱面積 14\o"CurrentDocument"4.1管程對流傳熱系數(shù)a0 14\o"CurrentDocument"4.2殼程對流傳熱系數(shù)ai 14\o"CurrentDocument"4.3污垢熱阻 15\o"CurrentDocument"4.4總傳熱系數(shù)K' 15\o"CurrentDocument"4.5傳熱面積安全系數(shù) 15\o"CurrentDocument"4.6壁溫的計算 15\o"CurrentDocument"7偏轉(zhuǎn)角的計算 15四■設(shè)計結(jié)果概要表 16五?對設(shè)計的評價及問題的討論 17對 設(shè) 計 的 評價 17問 題 的 討論 17六■參考文獻 18七?致謝八?附錄：固定管板式換熱器的結(jié)構(gòu)圖、花板布置圖設(shè)計任務(wù)書一、 設(shè)計題目：列管式換熱器設(shè)計。二、 設(shè)計任務(wù)：將自選物料用河水冷卻或自選熱源加熱至生產(chǎn)工藝所要求的溫度。三、設(shè)計條件：1.處理能力G=學生學號最后2位數(shù)X300t/d；物料冷卻器用河水為冷卻介質(zhì)，考慮廣州地區(qū)可取進口水溫度為20?30°C；加熱器用熱水或水蒸汽為熱源，條件自選。允許壓降：不大于105Pa；傳熱面積安全系數(shù)5~15%；每年按330天計，每天24小時連續(xù)運行。四、 設(shè)計要求：1.對確定的設(shè)計方案進行簡要論述；2?物料衡算、熱量衡算；確定列管式冷卻器的主要結(jié)構(gòu)尺寸；4?計算阻力；選擇適宜的列管換熱器并進行核算；用Autocad繪制列管式換熱器的結(jié)構(gòu)圖（3號圖紙）、花板布置圖（3號或4號圖紙）；7?編寫設(shè)計說明書（包括：①封面；②目錄；③設(shè)計題目（任務(wù)書）；④流程示意圖；⑤流程及方案的說明和論證；⑥設(shè)計計算及說明（包括校核）；⑦主體設(shè)備結(jié)構(gòu)

圖；⑧設(shè)計結(jié)果概要表；⑨對設(shè)計的評價及問題討論；⑩參考文獻。）備注：參考文獻格式：期刊格式為：作者姓名.論文題目.刊物名稱，出版年，卷號（期號）：起止頁碼專著格式為：作者姓名?專著書名?出版社名，出版年，起止頁碼例：潘繼紅等.管殼式換熱器的分析與計算.北京:科學出版社,1996,70~90陳之瑞，張志耘.樺木科植物葉表皮的研究.植物分類學報，1991,29（2）:127~135?>■刖言酒精工業(yè)是十分重要的有機基礎(chǔ)化學工業(yè)之一，又是新興的能源工業(yè)之一。酒精在食品、醫(yī)藥、化工、燃料和國防工業(yè)等方面都有著廣泛的用途。在酒精生產(chǎn)中，水的用量很大，根據(jù)各廠的管理水平、生產(chǎn)工藝、設(shè)備選型及原料的不同，每生產(chǎn)一噸酒精用水量從幾十噸到一百多噸不等。1】在生產(chǎn)過程中，水除了部分用于工藝配料外，大部分是用于冷卻物料,如:糖化醪的冷卻；酒母、發(fā)酵醪的冷卻;酒精蒸餾的冷凝、冷卻等，可見在酒精生產(chǎn)中使用換熱器的工序、部位很多，在設(shè)計過程中，換熱器選型和設(shè)計將對酒精廠節(jié)約用水產(chǎn)生重要的影響。乙醇是一種重要的基礎(chǔ)化工原料，用于合成乙醛、乙醚、醋酸乙酯等基本有機原料，還是配制飲用酒和醫(yī)藥上的殺菌劑的原料。工業(yè)生產(chǎn)乙醇的主要原料是玉米、小麥或木薯等淀粉質(zhì)，通過催化分解為可發(fā)酵的糖類，然后發(fā)酵轉(zhuǎn)化為乙醇。燃料乙醇的關(guān)鍵生產(chǎn)技術(shù)是乙醇脫水。乙醇脫水傳統(tǒng)技術(shù)主要包括分子篩吸附工藝、環(huán)烷酸恒沸蒸餾技術(shù)，比較先進的技術(shù)包括溶鹽精餾技術(shù)和乙二醇萃取精餾技術(shù)等。乙醇的工業(yè)生產(chǎn)方法主要有兩種，即以糖類、淀粉和水解纖維素等碳水化合物為原料的發(fā)酵法和乙烯為原料的水化法。本工藝為以淀粉為原料的發(fā)酵法，經(jīng)過一系列的生產(chǎn)工藝后得到的乙醇液體溫度還接近于其沸點，且乙醇是易揮發(fā)液體。在相對高溫下不利于白酒的裝罐貯存，所以在蒸餾后冷凝和冷卻必不可少。又因為是流體的大生產(chǎn)量冷卻，故使用列管式換熱器將其進行冷卻以達到一定的貯存溫度?；ぴ碚n程設(shè)計是化工類專業(yè)學生運用自己已學課程的知識來解決常規(guī)化工設(shè)計中的問題的一次很好地、全面地鍛煉過程。通過設(shè)計可以不斷增強學生運用綜合知識的能力，解決工程實際問題的能力和全面分析問題的能力。換熱器是進行熱量傳遞的通用工藝設(shè)備，它在煉油、輕化工及其他一般化學工業(yè)中廣泛應(yīng)用著，例如冷卻、加熱、蒸發(fā)和廢熱回收等。隨著化學工業(yè)的迅速發(fā)展，各種換熱器發(fā)展很快，新型結(jié)構(gòu)不斷出現(xiàn)，以滿足各工業(yè)部門的需要。列管式換熱器是目前生產(chǎn)上應(yīng)用最廣泛的一種傳熱設(shè)備，由于不斷的改進，其結(jié)構(gòu)也較完善。換熱器按傳熱方式的不同可分為：混合式、蓄熱式和間壁式。其中間壁式換熱器傳熱量大、應(yīng)用最為廣泛。本設(shè)計選用的是間壁式換熱器中傳熱面積大，結(jié)構(gòu)緊湊、堅固、傳熱效果好的列管式換熱器。列管式換熱器是化工生產(chǎn)中常用的一種換熱設(shè)備，結(jié)構(gòu)簡單，適應(yīng)性強；單位體積所具有的傳熱面積大并傳熱效果好；且種類多，型號全。⑵一.工藝說明及流程示意圖1?工藝流程圖1.1酒精的工藝流程酒精制造的傳統(tǒng)工藝⑶我國酒精制造的傳統(tǒng)工藝分別是釀造工藝和水合工藝。釀造工藝的主要原料是以大米、小麥、紅薯等淀粉質(zhì)，主要方法是利用稻、麥、豆及紅薯、土豆等高淀粉含量的植物對其淀粉里的酶在水溶作用下經(jīng)過一系列的化學反應(yīng)化合成為葡萄糖，對葡萄糖進一步進行化學反應(yīng)生成酒精。整個過程的實質(zhì)就是將原料粉碎、蒸煮、葡萄糖化和酵母發(fā)酵及蒸餾形成一個有機的整體。其具體的生產(chǎn)流程為：淀粉f調(diào)漿f蒸煮f糖化酶f糖化f發(fā)酵f酒精1.2冷卻流程圖1.2.1白酒加工工藝流程淀粉原料 粉碎 拌料 蒸煮（糊化） 糖化（加糖化酶） 冷卻 發(fā)酵（加酵母菌種）一一蒸餾塔（蒸餾）一一精餾塔（精餾）一一95%乙醇一一淡化一一過濾一一白酒1.2.2冷卻流程圖1乙醇冷卻示意圖2.工藝說明2.1流體流入空間的選擇固定管板式換熱器要求不潔凈和易結(jié)垢的流體宜走管程，易于清潔；腐蝕性流體宜走管程，以免殼體和管外空間的其他零件受腐蝕；根據(jù)冷熱流體的特性，本設(shè)計選擇讓酒精走殼程而讓冷河水走管程。這是因為相比而言河水更易結(jié)垢而管內(nèi)便于清洗，走管程有助提高流速減少水垢；而作為熱流體讓白酒走殼程能增大與管壁接觸面積，易于散熱。2.2進出口溫度的確定及成本計算酒精將由85°C冷卻到45°C，取冷卻河水入口溫度為25°C。對于列管換熱器的優(yōu)化設(shè)計，可以認為目標函數(shù)是指包括設(shè)備費用和操作費用在內(nèi)的總費用，其最少值就是所求。本實驗以河水為冷卻介質(zhì)，且河水的進口溫度一定，有傳熱速率方程可知，冷卻河水的出口溫度將影響熱溫差，從而影響傳熱器的傳熱面積和投資費用，存在一個使設(shè)備費用和操作費用之和為最小的最優(yōu)冷卻河水出口溫度。換熱器年總費用和水的出口溫度有以下函數(shù)關(guān)系：CQ=GCpi（T1-T2）式中G 換熱器熱介質(zhì)處理量,21X300X1000/24/2=1.313X105kg/h;Cpi 熱流體介質(zhì)比熱容,2.784kJ/（kg?°C）;T1，T2 熱流體的進出口溫度,°C。Q 換熱器的熱負荷，1.46X107kJ/h=4.01X106W根據(jù)流體物性確定總傳熱系數(shù)經(jīng)驗值290~698w/（m2?°C）,并結(jié)合本工藝實際可取K=450w/（m2?°C）。把T1=85oC,T2=45°C,t1=25°C代入，結(jié)合工藝實際計算可得：優(yōu)化后的河水的出口溫度為35C所以，無水乙醇的進出口溫度分別為850C、45C；河水的進出口溫度分別是250C、35°C。源程序如下：

#include<math.h>#include<math.h>main(){intQ,t2,tm,km;longdoublea,b,c,d,e,f,g,h,total=1000000000000000;for(t2=25;t2<=35;t2++){a=(longdouble)t2;b=15/(90-a);c=log(b);d二a-75;e=4200*0.1*1221000*c/(1100*d); /*換熱器的年固定費用*/f=3600*0.4*24*330*1221000/(4187*(a-20)); /*換熱器的操作費用*/g=e+f; /*換熱器的年總費用*/if(g<total){total二g;tm=t2;} /*比較各個總費用之間大小*/}printf("goodoneis%d%d",tm,km);}2.3流速的選擇換熱器內(nèi)的流速增加，傳熱膜系數(shù)增大，同時亦減小了污垢在管子表面沉積的可能性，降低了垢層阻力，從而使總傳熱系數(shù)提高，所需傳熱面積減少，設(shè)備投資費減少。但隨著流速的增加，流動阻力也相應(yīng)增加，動力消耗增大，使操作費用增加。因此，選擇適宜的流速是十分重要的。經(jīng)查閱相關(guān)資料，經(jīng)過經(jīng)濟核算，可設(shè)定河水在管內(nèi)的流速為0.6m/s。2.4計算平均溫差按逆流計算時的平均溫度差為：無水乙醇 85°C k45°C河水 35C 25C△t(85—35)(45-25)△t(85—35)(45-25)Ati=85-35=50C At2=45-25=20C.At—AtAt= 1 2.At—AtAt= 1 2m Atln—

At250—20ln50=32.7420二、流程及方案的論證與確定設(shè)計方案的論證確定流程；計算定性溫度以確定物性數(shù)據(jù)；計算熱負荷；按純逆流計算平均傳熱溫差，然后按單殼程多管程計算溫度校正，如果溫差校正系數(shù)小于0.8,應(yīng)增加殼程數(shù)；5） 選擇適當?shù)目倐鳠嵯禂?shù)K以估算傳熱面積；6） 計算冷卻水用量；7） 確定兩流體流經(jīng)管程或殼程，選定管程流體速度，由流速和流量估算單程管的管子根數(shù)，由管子根數(shù)和估算的傳熱面積，估算管子長度和直徑，再由系列標準選用適當型號換熱器。8） 傳熱管排列和分程方法；9） 計算殼體內(nèi)徑和折流板間距、折流板數(shù)；10） 計算殼程流體傳熱膜系數(shù)；11） 計算管程流體流速，若結(jié)果與前面設(shè)定的流速不接近，則要從頭在設(shè)定一個速度，再開始算過，直到兩者相互接近；12） 計算管內(nèi)傳熱膜系數(shù)；13） 確定污垢熱阻，計算總傳熱系數(shù)，如果相差較多，應(yīng)重新估算；14） 壁溫核算，結(jié)果如果大于50°C，要設(shè)置溫差補償裝置；如果超過105Pa,則要從頭開始再設(shè)數(shù)據(jù)算，直到結(jié)果不大于105Pa為止。15） 計算殼程接管內(nèi)徑，選取殼程流體進出口接管規(guī)格；16） 計算管程接管內(nèi)徑，選取管程流體進出口接管規(guī)格；17） 計算傳熱面積安全系數(shù)，必須滿足5%—15%的安全度，若不在此范圍內(nèi)，則要再改數(shù)據(jù)再試算，直到符合要求；確定設(shè)計方案及流程2.1選擇物料本實驗選擇無水乙醇作為熱流體，選擇沒經(jīng)過處理的河水作為冷流體.2.2確定兩流體的進出口溫度無水乙醇的進出口溫度分別為85C、45C；河水的進出口溫度分別是250C、35Co2.3確定流程由于無水乙醇是被冷卻的流體，黏度大，在有折流板的殼程流動時容易達到湍流，同時，為便于清洗污垢，熱流酒精應(yīng)該走殼程；河水應(yīng)走管程。2.4換熱器類型的選擇對于列管式換熱器，一般要根據(jù)換熱流體的腐蝕性及其他特性來選擇結(jié)構(gòu)與材料，根據(jù)材料的加工性能，流體的壓力與溫度，本設(shè)計的是無水乙醇由85C降溫到45C；采用河水冷卻。再根據(jù)幾種列管式換熱器類型的比較，選固定板管式換熱器，因為其結(jié)構(gòu)比較簡單、緊湊、重量輕、造價低廉等優(yōu)點。設(shè)計計算及說明1.流體物性的確定表1無水乙醇與選用河水的物性參數(shù)項目密度kg/m3比熱容KJ/(Kg?P黏度Pa'S熱導(dǎo)率W/(m1°G無水乙醇765.72.7840.899X10-30.1696河水995.74.1740.801X10-30.61711.1水的物性t1=25C，12=35C水的定性溫度為：Tm=（25+35）/2=30C

1.2無水乙醇的物性Ti=85°C,T2=45°C無水乙醇的定性溫度為：Tm=(85+45)/2=65°C2?初步確定換熱器的類型和尺寸2.1計算兩流體的平均溫度差①按逆流計算時的平均溫度差為：白酒85C ? 45C河水35C 25C△t (85-35)C (45-25)CAti=85-35=50°C At2=45-25=20COCOC②平均傳熱溫差校正系數(shù)根據(jù)P,R值，查溫差校正系數(shù)圖，￡△t=0.90>0.8，所以可選用單殼程此時△m=￡△t^tm'=0.90X32.74=29.46°CAt,At――分別是換熱器兩端冷熱流體的溫差2.2計算熱負荷和冷卻水流量根據(jù)設(shè)計的要求，換熱器的處理能力設(shè)為21x300=6300t/d。因此無水乙醇的流量為:由于這個處理量比較大，選擇用兩個換熱器并聯(lián)在一起處理。所以，每一個換熱器的處理量為：2.625X105/2=1.313XlOsKg/h熱負荷：Q.——熱負荷，kJ/h；M——熱流體的流量，kg/h；At：——熱流體的溫度差，°cc 熱流體的比熱，kJ/kg?Co河水的流量為:p0p00p,oAt。——冷流體的溫度差，Cc 冷流體熱容，kJ/kg?Cp,o2.3傳熱面積

根據(jù)流體物性確定總傳熱系數(shù)經(jīng)驗值290~698w/(m2?°C),并結(jié)合本工藝實際可取K=450w/(m2?C)。Q1.4622X1010S=—i 306.38m2KAt 450x29.46x3600m2.4選擇管子尺寸考慮到無水乙醇與水的黏度接近，而河水與無水乙醇相比更易在管子中結(jié)垢，故采用e25mmx2.亦直徑的管子較合理。2.5計算管子數(shù)和管長，對管子進行排列,確定殼體直徑選用標準管長為l=6000mm的管子，取管內(nèi)流速0.6m/s單管程所需的管子數(shù)=518根=518根兀d2u4o3.14/4x兀d2u4oV 管內(nèi)的流體流量,m3/sd0—管內(nèi)徑，mu 管內(nèi)流速，m/s單程管束長度L為：單程管長太長故采用多程，管程數(shù)np=L/l~2管程，即設(shè)計采用雙管程以提高換熱器效率?？偣軘?shù)為NT=518x2=1036根殼體直徑：采用焊接法連接傳熱管和管板管心距取a=1.25d=1.25X25=31.25mm殼體內(nèi)徑應(yīng)等于或大于(在浮頭式換熱器中)管板的直徑，所以，以管板直徑的計算可以決定殼體的內(nèi)徑。通過按下式確定殼徑。D=a(b-1)+2e式中：D—殼體內(nèi)徑，mm；a一管心距，mm；b—橫過管束中心線的管數(shù)，管子按正三角行排列：b= ；管子按正方形排列：b=1.19'方；n為換熱器的總管數(shù)；e—管束中線上最外層管中心到殼體內(nèi)壁的距離，一般取e二(1~1.5d)。則D=a(b-1)+2e= 31.25x(L.1J1036-1)2xl.5x25=1150.2"1151mm查表1-4得對應(yīng)最小壁厚為14mm。2.6根據(jù)管長和殼體直徑的比值，確定管程數(shù)根據(jù)管長和殼體直徑的比值，確定換熱器放置方式L/D=6/1.151=5.2屬于立式的4~6規(guī)定范圍之間，故采用立式放置。管程數(shù)np=L/l~2程，即設(shè)計采用雙管程以提高換熱器效率。3?核算壓強降3.1管程壓強降管程流體流通截面積TOC\o"1-5"\h\zA 兀I 兀A=-d2n=*x0.022x518=0.162m2o 4o 4管程流體流速Wc 97.22 c“/u= = =0.60m/soAP995.7x0.16200雷諾數(shù)Pl、△P2――分別為直管及回彎管中因摩擦阻力引起的壓力降，Pa；Ft——結(jié)垢校正系數(shù)，無因次，對于巾25X2.5mm管子，取為1.4。由Re=14916.8，取傳熱管相對粗糙度為0.01，查得入=0.042，所以有：3.2殼程壓強降P'——流體橫過管束的壓強降，Pa；1P'――流體通過折流板缺口的壓強降，Pa；2Fs――殼程壓強降的結(jié)垢校正因數(shù)，無因次，取1。F――管子排列方法對壓強降的校正因數(shù)，對正三角形排列F=0.5；f——殼程流體的摩擦系數(shù)，當Re>500時，f=5.0Re-0.228；i i i in——橫過管束中心線的管子數(shù)；n=Iknt=I」J036=35.41沁36cN=——1=^―—1=9N——折流擋板數(shù)；Bh0.6 （塊）Bh 折流擋板間距，m；h=0.6m其中有Ns=1,Fs=1.15；流體流經(jīng)管束的阻力損失：A=h(D-nd)=0.6x(1.151-36x0.025)=0.151i cRe=dup— ~i~ii卩i1.313x1053600x765.7x0.15fRe=dup— ~i~ii卩i1.313x1053600x765.7x0.15f0'3^冷=°?025x°?32x765〃=6813..8>5000.000899f=5.0Re-0.228=5.0x6813.8-0,228=0..67i i流體流過折流板缺口的阻力損失：計算表明，管程和殼程的壓強降都能滿足題目要求4?核算總傳熱面積4.1管程對流傳熱系數(shù)a0當Re=14916.8時，流體流動狀態(tài)為湍流，所以:普蘭特數(shù)當Re>1000O,Pr=0.7~120,L/d=9.34/0.02=467.>60時0/"Y U 061710.023TRe0-8Pr0-4=0.023x x14916.8o.8x5.42o.4=3045W/0 d0 0 0.020(m2?°C)d0 管內(nèi)徑，m；——熱流體黏度，Pa?S；入 熱流體傳熱系數(shù)，w/m?Ca管內(nèi)傳熱膜系數(shù)，W/(m2?C)i4.2殼程對流傳熱系數(shù)ai因為管子為正三角形排列，則當量直徑為殼程流通截面積d 0025A=hD(L-)=0.6x1.151x1-0.025)=0.2302m2a 0.0375殼程流體流速Mu= -= =0.18m/sAp 3600x765.7x0.2302i雷諾數(shù)為Re=dup=0.037x0.18x765.7=55725vi ?i普蘭特數(shù)1.313X1050.000899管內(nèi)水被加熱，故取(叮巴回4=1.05,此時a二0.36玉R0.55Pr；(上応二0.36x0.1696x5672.5o.55x14.73x1.05二492.5' dee% 0.037 W/(m2?°C)4.3污垢熱阻管外側(cè)污垢熱阻Ri=0.00014m2?K/w管內(nèi)側(cè)污垢熱阻R0=0.00021m2?K/w4.4總傳熱系數(shù)K'K◎1.25則K' ,比值在1.15~1.25范圍內(nèi)，初步設(shè)計的換熱器合適.4.5傳熱面積安全系數(shù)理論面積：實際面積：安全系數(shù)：可見此安全系數(shù)在5%?15%范圍內(nèi)，滿足設(shè)計要求。4.6壁溫的計算所以aT+at1m 2m所以aT+at1m 2ma+a1 2492.5x61+3045x29 =33.5oC3045+492.5拉脫,故理論上不需要設(shè)置溫差補償，但為了減少熱應(yīng)力，防止管子壓彎或管子從管板處可考慮添加補償圈。拉脫,4.7偏轉(zhuǎn)角計算管外徑d=25mm,管心距a=31.25,查表1-3得偏轉(zhuǎn)角=70設(shè)計結(jié)果概要表表2物料特性及設(shè)備參數(shù)管程殼程物料名稱無水乙醇河水流量,kg/h1.313X1053.50X105溫度，C進/出85/4525/35物性定性溫度。C6530密度kg/m3765.7995.7熱容kJ/(kgC)2.7844.174黏度Pa?s0.899X10-30.801X10-3傳熱系數(shù)w/m?C0.16960.6171

普蘭特數(shù)14.75.42備結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)類型固定管板式放置方法立式管程數(shù)2殼程數(shù)1管徑mm巾25X2.5管心距mm31.25管長mm6000管子排列正三角型管數(shù)目（根）1036折流板數(shù)（個）9傳熱面積m2487.9折流板間距mm600殼體內(nèi)徑mm1151材料碳鋼殼體壁厚mm14偏轉(zhuǎn)角7o主要計算結(jié)果管程殼程流速m/s0.600.18傳熱膜系數(shù)w/血?K）3045492.5污垢熱阻（m2?K）/w0.000140.00021阻力降Pa2258.2537.7傳熱量W4.01x106傳熱溫差。C29.46總傳熱系數(shù)w/m2?C350.55傳熱面積安全系數(shù)9.75%對設(shè)計的評價及問題的討論1?對設(shè)計的評價：1?本設(shè)計對冷卻水的出口溫度采用了優(yōu)化設(shè)計，使換熱器的年固定費用和操作費用之和最小。2.創(chuàng)新方面:本實驗在優(yōu)化過程中應(yīng)用了Excel和C語言編程等進行結(jié)合計算。3?通過本次課程設(shè)計，使我們的獨立工作能力、設(shè)計能力、動手能力得到了極大的提高。在設(shè)計的過程中鍛煉了我們的統(tǒng)籌、創(chuàng)新、綜合運用知識的能力；在反復(fù)演算的過程中既鍛煉了我們的計算能力又鍛煉了耐性。4?本次課程設(shè)計提高了我們互相合作的精神，有誰的數(shù)據(jù)有問題找不出原因，大家都會一起研究，驗算；有誰畫圖有問題，互相指正，學習。最后要感謝老師在整個設(shè)計過程中對我們幫助和指導(dǎo)，使我們能以順利完成設(shè)計。5?本次課程設(shè)計我收獲了獨立工作能力、設(shè)計能力、動手能力，統(tǒng)籌、創(chuàng)新、綜合運用知識的能力，在反復(fù)演算的過程中鍛煉了耐性。令自己掌握如何有效查閱文獻資料、搜索有關(guān)數(shù)據(jù)，掌握了CAD工程制圖的技術(shù)，鞏固了自己對這門課程的認知，正確選用公式。增加了知識面，更好地掌握應(yīng)用所學的化工知識，加強了個人動手能力與獨立思考能力，增強了對換熱器的認識，為日后在實際生產(chǎn)中工作打下基礎(chǔ)。6?總之，化工生產(chǎn)本身是復(fù)雜的,影響因素很多。綜合平衡、全面考慮各種復(fù)雜的影響因素，是設(shè)計成功與否的關(guān)鍵。要獲得這方面的知識和能力,唯一的途徑是多次進行設(shè)計的實踐。本次設(shè)計當然也必然存在它的不足，但我相信,通過多次的設(shè)計訓(xùn)練，所設(shè)計出的成果將日趨完善。2?問題的討論：1?對于校核中的各項，實際流速、雷諾數(shù)、傳熱面積、安全系數(shù)等經(jīng)過了反復(fù)的重新演算，雖然存在誤差，但是反復(fù)演算下來還是得到了可