列管式换热器课程结构设计
列管式换热器课程结构设计
一、化工原理课程设计任务书
某生产过程中，需用循环冷却水将有机料液从102℃冷却至40℃。已知有机料液的流量为（2.5－0.01×24）×104 =2.26×104 kg/h，循环冷却水入口温度为30℃，出口温度为40℃，并要求管程压降与壳程压降均不大于60kPa，试设计一台列管换热器，完成该生产任务。
已知：定性温度下流体物性数据
有机化合液 986 0.54*10-3 4.19 0.662
水 994 0.728*10-3 4.174 0.626
注：若采用错流或折流流程，其平均传热温度差校正系数应大于0.8 。
二、确定设计方案
1.选择换热器的类型
两流体的温度变化情况：热流体进口温度102℃，出口温度40℃；冷流体进口温度30℃，出口温度40℃，该换热器用循环冷却水冷却，冬季操作时，其进口温度会降低，考虑到这一因素，估计该换热器的管壁温度和壳体温度之差较大，故而初步确定选用带有膨胀节的管板式换热器。。
2.管程安排
已知两流体允许压强降不大于60kPa；两流体分别为有机料液和冷却水。与有机料液相比，水的对流传热系数一般较大。由于循环冷却水较易结垢，若其流速太低，将会加快污垢增长速度，使换热器的热流量下降，考虑到散热降温方面的因素，应使循环冷却水走管程，而使有机料液走壳程。
三、确定物性数据
定型温度：对于一般低粘度和水等粘度低流体，其定性温度可取流体进出口的平均值。故壳程有机料液的定性温度为
℃712
40102=+=T 管程流体的定性温度为 ℃3524030=+=
T 根据定性温度，分别查取壳程和管程流体的有关物性数据。
有机料液在71℃下的有关物性数据如下：
密度 31986kg/m =ρ
定压比热容 ℃)/(19.41?=kg kj C P
热导率 ℃)/(662.01?=m W λ
粘度 s Pa ??=-311054.0μ
循环水在35℃下的物性数据：
密度 32994kg/m =ρ
定压比热容 ℃)/(174.42?=kg kj C P
热导率 ℃)/(626.02?=m W λ
粘度 s Pa ??=-3110728.0μ
四、估算传热面积
1.热流量
W h kJ t c m Q p 6
600001063.1/1087.5)40102(19.422600?=?=-??=?= 2.平均传热温差
暂按单壳程、多管程进行计算。
逆流时，1t ?=1T -2t =102-40=62C ?；2t ?=2T -1t =40-30=10C ?
平均传热温差为C t t t t t m ο4.2830
4040102ln )3040()40102(ln 2121'=-----=???-?=? 3.传热面积
设总传热系数为K 0=500 W/(m.K)
则所需的传热面积为
S=Q/(K 0Δt m )=1630000/(500×21.3)=153m 2
4.冷却水的用量
h kg t c Q m pi /5.140632)
3040(174.41087.56
0=-??=?=
五、工艺结构尺寸
1.管径和管流速 选用mm 5.225?φ的碳钢管，初步选用管流速0.1=u m/s 。
2.管程数和传热管数 可依据传热管径和流速确定单程传热管数 2.1251
02.0785.0)9943600/(5.140632422≈???==u d V
N i S π
按照单程管设计，所需的传热管长度为 m N d S L S o 5.112
.125025.014.354.112≈??==π 取L=12m ，按单程管设计，传热管过长，宜采用多管程结构。根据本设计的实际情况，才用非标设计，现取传热管长m l 6= 则该换热器的管程数为26
12===
l L N P 传热管总根数为
25022.125≈?=t N
3.传热平均温差校正与壳程数
平均温差校正系数：
2.630
40401021221=--=--=t t T T R
139.03010230401112=--=--=t T t t P 按单壳程，双壳程结构，查图4-19b 单壳程的温差校正系数可得：
98
.0=?t ε 平均传热温差 K t t m t m 8.274.2898.0=?=?=??ε
由于平均传热温差校正系数大于0.8，同时壳程流体流量较大，故壳程合适。
4.传热管排列和分程方法
换热管标准排列形式有以下几种：本设计中采用正三角形排列.
在上述几种排列中，a 、d 排列更为合理，因为在相同折流板间距条件下，其流通截面比其他两种要大，有利于提高流速。
故本换热器采用混合排列，即在隔板附近采用正方形排列，在其他部分采用正三角形排列。
mm d t o 3225.312525.125.1≈=?==
隔板中心到离其最近一排管中心距
mm t S 2261662
=+=+= 各程相邻管的管心距为44mm 。
5.壳体径
采用多管程结构，进行壳体径计算。取管板的利用率7.0=η，则壳体径为： mm N t D T 98.6347.02503205.105.1=??==η
按照卷制壳体的进级档，可取D=700mm 。
筒体的直径校核计算：
壳体的径i D 壳体应等于或大于（在浮头式换热器中）管板的直径，所以管板直径的计算可以决定壳体的径，其表达式为：
e n t D c i 2)1(+-= ，
因为，管子按正三角形排列，管数：
1925019.119.1≈?==t c N n
取mm d e 30252.12.10=?==
mm D i 636302)119(32=?+-?= 按照壳体直径标准系列尺寸进行圆整可得：
mm D i 700=
6.折流挡板
采用圆缺形折流挡板，去折流挡板圆缺高度为壳体径的25%，则切去的圆缺高度为
mm h 17570025.0=?=
故，可圆整取mm h 200=
取折流板的间距mm B 550=。 折流板数101550
60001=-=-=
B L N B 7.其他附件
拉杆数量与直径选取，本换热器壳体径为700mm ，故其拉杆直径为Φ12拉杆，数量为8，
8.接管
壳程流体进出口接管：取接管流体流速为s m U /6.01=，则接管径为：
116.06.014.3)9863600/(22600441=???==πμ
v D m 圆整后得到管径为：mm D 1201=
管程流体进出口接管：取接管液体流速s m U /5.12=，则接管径为：
289.05.114.3)9943600/(5.140632442=???==πμ
v D 圆整后得到管径为：mm D 3002=
六、换热器核算
1.热流量核算
（1）壳程对流传热系数 对圆缺形折流板，可采用凯恩公式
14.0w
3/155.0o e o r e d 36
.0）（μμλαP R = 当量直径，由正三角形排列得 m 020.0025
.014.3)025.04032.023(4)423(
42222=?-?=-=
πππo o e d d t d 壳程流通截面积
2o o m 0842.032
2517.055.0t d 1=-??=-
=）（）（BD S 壳程流体流速及其雷诺数分别为
29221054.098608.002.0e /m 08.00842.09863600/22600u 3o o =???==?=-R s ）（ 普兰特准数
42.3662.01054.01019.43
3=???==-λμ
p r c P 粘度校正
95.0)(14.0≈w μμ
K m w o ?=????
=23155.0/137795.042.3292202.0662.036.0α （2）管程对流传热系数
4.08.0i i i r e d 023
.0P R λα=
管程流通截面积: 22i m 04.02/25002.0785.0=??=S
管程流体流速 :
26762000728.099498.002.0Re s /m 98.004
.09943600/5.140632u i i =??===?==i i i i i i i u d A m μρρ）（
普兰特准数:
）K m W P ?=???==??=24.08.0i 3/(1.471685.42676202
.0626.0023.085.4626.0000728.010174.4r α （3）污垢热阻和管壁热阻：
列管式换热器课程设计作业
化工原理课程设计说明书 列管式换热器的选用和设计 苏州科技学院 班级应化0921 姓名朱子屹 指导教师杨兰 2011-6-30 目录 1 化工原理课程设计任务书 2 设计概述 3 换热器方案的确定 3.1 确定设计方案 3.2确定物性数据 3.3 计算总传热系数 4 计算换热面积 5 工艺结构尺寸 5.1 管径和管内流速 5.2 管程和传热管数
5.3 平均传热温差校正及壳程数 6传热管的排列和分程方法 7换热器核算 8 换热器的主要结构尺寸和计算结果表 9 设计评述 10 参考资料 11 主要符号说明 12 特别鸣谢 1化工原理课程设计任务书 欲用井水将6000kg/h的煤油从140℃冷却至40℃，冷水进、出口温度分别为30℃和40℃。若要求换热器的管程和壳程压强降不大于30kpa，试选择合适型号的列管式换热器。假设管壁热阻和热损失可以忽略。 名称水煤油 密度 994 825 比热 4.08 2.22 导热系数 0.626 0.14 粘度 0.725×10^-3 0.715×10^-3 2.概述和设计方案简介 换热器的类型 列管式换热器又称为管壳式换热器，是最典型的间壁式换热器，历史悠久，占据主导作用，主要有壳体、管束、管板、折流挡板和封头等组成。一种流体在关内流动，其行程称为管程；另一种流体在管外流动，其行程称为壳程。管束的壁面即为传热面。 其主要优点是单位体积所具有的传热面积大，传热效果好，结构坚固，可选用的结构材料范围宽广，操作弹性大，因此在高温、高压和大型装置上多采用列管式换热器。为提高壳程流体流速，往往在壳体内安装一定数目和管束相互垂直的折流挡板。折流挡板不仅可防止流体短路、增加流体流速，还迫使流体按规定路径多次错流通过管束，使湍流程度大为增加。列管式换热器中，由于两流体的温度不同，使管束和壳体的温度也不相同，因此它们的热膨胀程度也有差别。若两流体温差较大（50℃以上）时，就可能由于热应力而引起设备的变形，甚至弯曲或破裂，因此必须考虑这种热膨胀的影响。 2.1换热器 换热器是化工、石油、食品及其他许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。由于生产规模、物料的性质、传热的要求等各不相同，故换热器的类型也是多种多样。 按用途它可分为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等。根据冷、热流体热量交换的原理和方式可分为三大类：混合式、蓄热式、间壁式。 间壁式换热器又称表面式换热器或间接式换热器。在这类换热器中，冷、热流体被固体
混凝土结构设计原理课程设计任务书
《混凝土结构设计》课程设计 整体式单向板肋梁楼盖 适用专业：土木工程专业（本科） 使用班级：2014级土木4、5班 设计时间：2016年12月 设计任务书
建筑工程教研室 《混凝土结构设计》课程设计 整体式单向板肋梁楼盖设计任务书 一、设计任务： 设计某三层轻工厂房车间的楼盖，拟采用整体式钢筋混凝土单向板肋梁楼盖。要求进行第二层楼面梁格布置，确定梁、板、柱截面尺寸，计算梁板配筋，并绘制结构施工图。 二、设计目的 《混凝土结构》课程设计是教育计划中一个重要的实践性教学环节，对培养和提高学生的基本技能，启发学生对实际结构工作情况的认识和巩固所学的理论知识具有重要作用。 1.了解钢筋混凝土结构设计的一般程序和内容，为毕业设计以及今后从事实际设计、管理工作奠定初步基础。 2.复习巩固加深所学的基本构件中受弯构件和钢筋混凝土梁板结构等章节的理论知识。 3.掌握钢筋混凝土肋梁楼盖的一般设计方法，诸如： (1)进一步理解单向板肋梁楼盖的结构布置、荷载传递途径和计算简图； (2)掌握弹性理论和塑性理论的设计方法； (3)掌握内力包络图和抵抗弯矩图的绘制方法； (4)了解构造设计的重要性，掌握现浇梁板的有关构造要求； (5)掌握现浇钢筋混凝土结构施工图的表示方法和制图规定； (6)学习书写结构计算书； (7)学习运用规范。 三、设计资料 1、结构平面及柱网布置如图所示(楼梯间在此平面外)，按不同用途的车间工业楼面活荷载标准值见表1,车间内无侵蚀性介质，柱网尺寸见表二。每位学生按学号顺序根据表3选取一组数据进行设计。 活荷载标准值 表1
表3 度序号 ^组 活载序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ① 1 2 P 3 4 5 31 43 56 ② 6 7 r 8 9 10 32 44 55 ③ 11 12 13 14 15 33 45 54 ④ 16 17 18 19 20 34 46 53 ⑤ 21 22 23 24 25 35 47 52 ⑥ 26 27 28 29 30 36 48 51 ⑦ 37 38 39 40 41 42 49 50 2、楼面构造 楼面面层为水磨石（底层20mm 厚水泥砂浆，10mm 面层），自重 为 0.65kN/m 2 ;顶棚为15mm 厚混合砂浆抹灰；梁用15mm 厚混合砂浆 抹灰。 3、材料 ① 混凝土：自定。 ② 钢 筋：自定。 四、设计内容及要求 1 ．结构布置 柱网尺寸给定，要求了解确定的原则。 梁格布置，要求确定主、次梁 布置方向及次梁间距。 2．按塑性理论方法设计楼板和次梁，按弹性理论方法设计主梁。 3．提交结构计算书一份。要求：步骤清楚、计算正确、书写工整。 4．绘制结构施工图。内容包括 （ 1 ）结构平面布置； （ 2）板、次梁配筋图； 序号 L x L y ① 6600 5400 ② 6600 6600 ③ 6900 5700 ④ 6900 6000 ⑤ 6900 6300 ⑥ 6900 6600 ⑦ 7200 6000 ⑧ 7200 6300 柱网跨度尺寸 分组编号 表2 结构平面及柱网布置图
结构设计原理课程设计完整版
结构设计原理课程设计 设计题目：预应力混凝土等截面简支 空心板设计（先张法） 班级：6班 姓名：于祥敏 学号：44090629 指导老师：张弘强
目录 一、设计资料 (2) 二、主梁截面形式及尺寸 (2) 三、主梁内力计算 (3) 四、荷载组合 (3) 五、空心板换算成等效工字梁 (3) 六、全截面几何特性 (4) 七、钢筋面积的估算及布置 (5) 八、主梁截面几何特性 (7) 九、持久状况截面承载力极限状态计算 (9) 十、应力损失估算 (10) 十一、钢筋有效应力验算 (13) 十二、应力验算 (13) 十三、抗裂性验算 (19) 十四、变形计算 (21)
预应力混凝土等截面简支空心板设计 一、设计资料 1、标跨m 16，计算跨径m 2.15 2、设计荷载：汽车按公路Ｉ级，人群按2/0.3m KN ，10=γ 3、环境：Ｉ类，相对湿度%75 4、材料： 预应力钢筋：采用ASTM a A 97416-标准的低松弛钢绞线（71?标准型），抗拉强度标准值MPa f pk 1860=，抗拉强度设计值MPa f pd 1260=，公称直径mm 24.15，公称面积2140mm ，弹性模量MPa Ep 51095.1?= 非预应力钢筋：400HRB 级钢筋，抗拉强度标准值MPa f sk 400=，抗拉强度设计值 MPa f sd 330=，弹性模量MPa Es 5100.2?= 箍筋：335H R B 级钢筋，抗拉强度标准值MPa f sk 335=，抗拉强度设计值 MPa f sd 280=，弹性模量MPa Es 5100.2?= 混凝土：主梁采用50C 混凝土，MPa Ec 41045.3?=，抗压强度标准值MPa f ck 4.32=，抗压强度设计值MPa f cd 4.22=，抗拉强度标准值MPa f tk 65.2=，抗拉强度设计值 MPa f td 83.1= 5、设计要求：根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》要求，按Ａ类预应力混凝土构件设计此梁 6、施工方法：先张法 二、主梁截面形式及尺寸（mm ） 主梁截面图（单位mm ）
化工原理设计：列管式换热器设计
化工原理课程设计 设计题目：列管式换热器的设计班级：09化工 设计者：陈跃 学号：20907051006 设计时间：2012年5月20 指导老师：崔秀云
目录 概述 1.1.换热器设计任务书 .................................................................... - 7 - 1.2换热器的结构形式 .................................................................. - 10 - 2.蛇管式换热器 ........................................................................... - 11 - 3.套管式换热器 ........................................................................... - 11 - 1.3换热器材质的选择 .................................................................. - 11 - 1.4管板式换热器的优点 .............................................................. - 13 - 1.5列管式换热器的结构 .............................................................. - 14 - 1.6管板式换热器的类型及工作原理............................................ - 16 - 1.7确定设计方案.......................................................................... - 17 - 2.1设计参数................................................................................. - 18 - 2.2计算总传热系数...................................................................... - 19 - 2.3工艺结构尺寸.......................................................................... - 19 - 2.4换热器核算 ............................................................................. - 21 - 2.4.1．换热器内流体的流动阻力 (21) 2.4.2.热流量核算 (22)
列管式换热器课程设计
——大学《化工原理》列管式换热器 课程设计说明书 学院： 班级： 学号： 姓名： 指导教师： 时间：年月日
目录 一、化工原理课程设计任务书............................................................................ . (2) 二、确定设计方案............................................................................ (3) 1.选择换热器的类型 2.管程安排 三、确定物性数据............................................................................ (4) 四、估算传热面积............................................................................ (5) 1.热流量 2.平均传热温差 3.传热面积 4.冷却水用量 五、工艺结构尺寸............................................................................ (6) 1.管径和管内流速 2.管程数和传热管数 3.传热温差校平均正及壳程数 4.传热管排列和分程方法 5.壳体内径 6.折流挡板 (7) 7.其他附件 8.接管 六、换热器核算............................................................................ . (8) 1.热流量核算 2.壁温计算 (10) 3.换热器内流体的流动阻力 七、结构设计............................................................................ . (13) 1.浮头管板及钩圈法兰结构设计 2.管箱法兰和管箱侧壳体法兰设计 3.管箱结构设计 4.固定端管板结构设计 5.外头盖法兰、外头盖侧法兰设计 (14) 6.外头盖结构设计 7.垫片选择
列管式换热器设计方案计算过程参考
根据给定的原始条件，确定各股物料的进出口温度，计算换热器所需的传热面积，设计换热器的结构和尺寸，并要求核对换热器压强降是否符合小于30 kPa的要求。各项设计均可参照国家标准或是行业标准来完成。具体项目如下：设计要求： =0.727Χ10-3Pa.s 密度ρ=994kg/m3粘度μ 2 导热系数λ=62.6Χ10-2 W/(m.K) 比热容Cpc=4.184 kJ/(kg.K) 苯的物性如下： 进口温度：80.1℃出口温度：40℃ =1.15Χ10-3Pa.s 密度ρ=880kg/m3粘度μ 2 导热系数λ=14.8Χ10-2 W/(m.K) 比热容Cpc=1.6 kJ/(kg.K) 苯处理量：1000t/day=41667kg/h=11.57kg/s 热负荷：Q=WhCph（T2-T1）=11.57×1.6×1000×(80.1-40)=7.4×105W 冷却水用量：Wc=Q/[c pc(t2-t1)]=7.4×105/[4.184×1000×(38-30)]=22.1kg/s
4、传热面积的计算。 平均温度差 确定R和P值 查阅《化工原理》上册203页得出温度校正系数为0.8，适合单壳程换热器，平均温度差为 △tm=△t’m×0.9=27.2×0.9=24.5 由《化工原理》上册表4-1估算总传热系数K（估计）为400W/（m2·℃） 估算所需要的传热面积： S0==75m2 5、换热器结构尺寸的确定，包括： （1）传热管的直径、管长及管子根数； 由于苯属于不易结垢的流体，采用常用的管子规格Φ19mm×2mm 管内流体流速暂定为0.7m/s 所需要的管子数目：，取n为123 管长：=12.9m 按商品管长系列规格，取管长L=4.5m，选用三管程 管子的排列方式及管子与管板的连接方式: 管子的排列方式，采用正三角形排列；管子与管板的连接，采用焊接法。（2）壳体直径； e取1.5d0，即e=28.5mm D i=t(n c—1)+2e=19×(—1)+2×28.5=537.0mm，按照标准尺寸进行整圆，壳体直径为600mm。此时长径比为7.5，符合6-10的范围。
结构设计原理课程设计
. 装配式钢筋混凝土简支T梁设计 计算书
中华人民共和国行业标准： 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62—2004 《公路桥涵设计通用规范》JDG D60—2004 二、设计资料 1. 桥面净空：净—7+2×1.5m 2. 设计荷载：公路Ⅱ级汽车荷载，人群 3.5KN/m2. 结构安全等级为二级，即r0=1.0 3. 材料规格： 钢筋：主筋采用HRB400钢筋；箍筋采用HRB335钢筋；Ⅰ类环境 水平纵向钢筋面积为(0.001~0.002)bh，直径8~10mm，水平纵向钢筋对称，下 密上疏布置在箍筋外侧。 架立筋选用2φ20的钢筋 混凝土：采用C30混凝土 4. 结构尺寸： T形主梁：标准跨径L b=20.00m 计算跨径L j=19.5m 主梁全长L=19.96m 主梁肋宽b=180mm 主梁高度h=1300mm 三、设计内容 1. 计算弯矩和剪力组合设计值 2. 正截面承载力计算 3. 斜截面抗剪承载力计算 4. 全梁承载能力校核 5. 水平纵向钢筋和架立筋设计 6. 裂缝宽度及变形（挠度）验算
梁体采用C40的混凝土，轴心抗压强度设计值为18.4Mpa ，轴心抗拉强度设计值ftd=1..65Mpa 。主筋采用KL400,抗拉强度设计值fsd=330Mpa ，抗压强度设计值 Mpa f sd 330/ =；箍筋采用HRB335，直径8mm ，抗拉强度设计值为280Mpa 。 1.计算弯矩和剪力组合设计值 因恒载作用效应对结构的承载力不利，故取永久效应，即恒载的分项系数2.11=G γ。汽车荷载效应的分项系数为4.11=Q γ。对于人群荷载，其它可变作用效应的分项系数为 4.1=Qj γ。本组合为永久作用与汽车荷载和人群荷载组合，故取人群荷载的组合系数 8.0=C ? 2 l 处 K Q k Q GK d M M M M 214.18.04.12.1??+?+?= m kN m kN ·2.1755·0.554.18.00.6084.10.7022.1=??+?+?= 4 l 处 K Q k Q GK d M M M M 214.18.04.12.1??+?+?= m kN m kN ·2.1369·0.404.18.00.4664.10.5602.1=??+?+?= 支点截面处 K Q k Q GK d V V V V 214.18.04.12.1??+?+?= kN kN 48.3690.44.18.00.1154.10.1702.1=??+?+?= 2 l 处 K Q k Q GK d V V V V 214.18.04.12.1??+?+?= kN kN 64.660.24.18.0464.102.1=??+?+?= 2.截面承载力计算 （1）确定Ｔ梁翼缘的有效宽度' f b 由图所示Ｔ形截面受压翼板厚度的尺寸，可得： 翼板平均厚度mm b f 1102 140 80' =+= 又mm mm L b f 6500195003 1 3' 1=?== 由横断面的尺寸可知：5个T 形梁的总长为5*1600=8000mm ，则每个T 形梁宽1580/ =f b ，缝宽（8000-1580*5）/5=20，则两相邻主梁的平均间距为1600mm ，即： mm b f 1600' 2= mm mm h b b b f h f 15001101202180122' ' 3=?+?+=++=
课程设计报告,列管式换热器设计
设计（论文）题目： 列管式换热器的设计 目录 1 前言 (3) 2 设计任务及操作条件 (3) 3 列管式换热器的工艺设计 (3) 3.1换热器设计方案的确定 (3) 3.2 物性数据的确定 (4) 3.3 平均温差的计算 (4) 3.4 传热总系数Ｋ的确定 (4) 3.5 传热面积A的确定 (6) 3.6 主要工艺尺寸的确定 (6) 3.6.1 管子的选用 (6) 3.6.2 管子总数n和管程数Np的确定 (6) 3.6.3 校核平均温度差 t m及壳程数Ns (7) 3.6.4 传热管排列和分程方法 (7) 3.6.5 壳体径 (7) 3.6.6 折流板 (7)
3.7 核算换热器传热能力及流体阻力 (7) 3.7.1 热量核算 (7) 3.7.2 换热器压降校核 (9) 4 列管式换热器机械设计 (10) 4.1 壳体壁厚的计算 (10) 4.2 换热器封头选择 (10) 4.3 其他部件 (11) 5 课程设计评价 (11) 5.1 可靠性评价 (11) 5.2 个人感想 (11) 6 参考文献 (11) 附表换热器主要结构尺寸和计算结果 (12) 1 前言 换热器（英语翻译：heat exchanger），是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。换热器是化工、石油、动力、食品及其它许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用更加广泛。换热器种类很多，但根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可分三大类即：间壁式、混合式和蓄热式。 列管式换热器工业上使用最广泛的一种换热设备。其优点是单位体积的传热面积、处理能力和操作弹性大，适应能力强，尤其在高温、高压和大型装置中采用更为普遍。列管式换热器主要有以下几个类型：固定管板式换热器、浮头式换热器、U形管式换热器等。 设计一个比较完善的列管式换热器，除了能满足传热方面的要求外，还应该满足传热效率高、体积小、重量轻、消耗材料少、制造成本低、清洗维护方便和操作安全等要求。 列管式换热器的设计，首先应根据化工生产工艺条件的要求，通过化工工艺计算，确定换热器的传热面积，同时选择管径、管长，确定管数、管程数和壳程数，
《结构设计原理》课程设计
《预应力混凝土梁》课程设计 一?设计资料 （一）主梁跨径和全长 标准跨径：|标30m ;计算跨径：I计29.2m ;主梁全长：I全29.96m。 （二）设计荷载 公路一I级 （三）环境 I类环境 （四）材料 预应力筋均采用ASTMA416 —97a标准的低松弛钢绞线（ 1 X 7标准型），d=15.24mm, A P 140mm2,抗拉强度标准值f pk 1860MP a ,抗拉强度设计值f pd 1260MP a ,弹性模量E p 1.95 105MP a。锚具采用夹片式群锚。 非预应力钢筋采用：R235级钢筋，抗拉强度标准值f sk 235MP a,抗拉强度设计值f sd 195MP a，钢筋弹性模量E s 2.1 105MP a ；HRB335级钢筋，抗拉强度标准值f sk 335MP a，抗拉强度设计值f sd 280MP a，钢筋弹性模量E s 2.0 105MP a。 混凝土：梁体采用C50, E c 3.45 104MP a，抗压强度标准值J 32.4MP a，抗压强度设计 值f cd 22.4MP a ;抗拉强度标准值f tk 2.65MP a，抗拉强度设计值f td 1.83MP a。 （五）施工方法 采用后张法施工，预留孔道采用预埋金属波纹管成型，钢绞线两端同时张拉，张拉控制应力 3 按规范选取。桥面采用沥青混凝土桥面铺装层，厚100mm,重力密度23.0 ~ 24.0 kN/m。 （六）已知内力 汽车荷载效应标准值（弯矩：剪力： I I I II
二?设计成果及要求 （一） 设计计算书一份。内容包括： 1根据正截面抗弯及斜截面抗剪设计预应力筋及腹筋； 2、 梁的正截面抗弯承载力验算 3、 梁的斜截面抗剪承载力验算 4、 施工阶段应力验算 5、 使用阶段应力验算 6、 局部承压验算 7、 变形验算 （二） 施工图1~2张 1梁的一般构造图 2、 预应力钢束构造图 3、 梁的横截面图 4、 其它构造图 三?主梁全截面几何特性 （一） 受压翼缘有效宽度b f 的计算 按《公路桥规》规定， T 形截面受压翼缘有效宽度 b f ，取下列三者中的最小值： 1、 简支梁计算跨径的邑，即土 29200 9733mm ； 3 3 3 2、 相邻两梁的平均间距，对于中梁为 2500mm ; 3、 （ b 2b h 12h f ）,这里 b=160mm , b h 380mm , h 'f 150mm ，又— -，则取 b h 38 3 b 6h n 12h f 160 6 50 12 150 2260mm 。 故取受压翼缘有效宽度为 b f 2260mm 。 （二） 全截面几何特性的计算 跨中及变化点截面计算结果如下： 全截面面积A 774000 mm 2 全截面重心至粱顶的距离九649mm 全截面惯性矩I 383.55 109mm 4 11一 11
武汉理工大学混凝土结构设计原理课程设计上课讲义
学号：0121206120102 课程设计 课程：混凝土结构设计原理 学院：土建学院 班级：土木 zy1202 姓名： 学号： 0121206120102 指导老师： 2015年1月18日
目录 一、设计资料 (1) 二、设计荷载 (1) 三、主梁毛截面几何特性计算 (1) 四、预应力钢束面积的估算及钢束布置 (4) 五、主梁截面几何特性计算 (7) 六、截面强度计算 (9) 七、钢束预应力损失估算 (11) 八、预加应力阶段的正截面应力验算 (15) 九、使用阶段的正应力验算 (18) 十、使用阶段的主应力验算 (21) 十一、锚固区局部承压验算 (23) 十二、主梁变形（挠度）计算 (24)
贵州道真高速公路桥梁上部构件设计 一、设计资料 1、初始条件：贵州道真高速公路桥梁基本上都采用标准跨径，上部构造采用装配式后张法预应力混凝土空心板，20 m 空心板、1.25m 板宽，计算跨径19.5m ，预制长度19.96m 。参照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》按Ａ类预应力混凝土构件设计此梁。 2、材料：（1）混凝土：C40混凝土，MPa Ec 41025.3?=，抗压强度标准值 MPa f ck 8.26=，抗压强度设计值MPa f cd 4.18=，抗拉强度标准值MPa f tk 40.2=，抗拉强度设计值MPa f td 65.1=。 （2）非预应力钢筋：普通钢筋主筋采用HRB335级钢筋，抗拉设计强度 a sd MP f 280=；箍筋采用R235级钢筋，抗拉设计强度a sd MP f 195=。 （3）预应力钢筋公称直径为15.24mm ，公称面积为140mm2，抗拉标准强度 a pk MP f 1860=，MPa f pd 1260=，弹性模量Ep ＝1.95×105Mpa ，低松弛级。 二、设计荷载 设计荷载为公路-I 级，结构重要性系数0γ取1.0。荷载组合设计值如下： kN Q 76=跨中m kN M .399=汽m kN M .710=恒m kN M .1395=跨中kN Q j 3720=00=j M m kN M .10254/1= 三、主梁毛截面几何特性计算
房屋混凝土结构设计课程作业
1. 图3 a b c d 本题分值： 5.0 用户未作答 标准答案： a 2. 图21 a b c d 本题分值： 5.0 用户未作答 标准答案： c 3. 图43
b c d 本题分值： 5.0 用户未作答 标准答案： b 4. 图74 a b c d 本题分值： 5.0 用户未作答 标准答案： a 5. 图98 a b
d 本题分值： 5.0 用户未作答 标准答案： b 6. 图6 a b c d 本题分值： 5.0 用户未作答 标准答案： d 7. 图11 a b c d 本题分值： 5.0 用户未作答 标准答案： a
8. 图99 a b c d 本题分值： 5.0 用户未作答 标准答案： a 9. 图88 a b c d 本题分值： 5.0 用户未作答 标准答案： d
10. 图25 a b c d 本题分值： 5.0 用户未作答 标准答案： c 二判断题 1. 影响线是用于解决活载作用下结构的计算问题，它不能用于恒载作用下的计算 错 对 本题分值： 5.0 用户未作答 标准答案：错 2. 具有四边支承的板，当板的长边与短边之比较大时，板上的荷载主要沿长跨方向传递 错 对 本题分值： 5.0 用户未作答 标准答案：错 3. 结构沿高度布置应连续、均匀，使结构的侧向刚度和承载力上下相同，或下大上小，自下而上连续，逐渐减小，避 免有刚度或承载力突然变小的楼层。 错
对 本题分值： 5.0 用户未作答 标准答案：对 4. 横向排架结构由横梁、横向柱列及其基础所组成的平面骨架，是厂房的基本承重结构 错 对 本题分值： 5.0 用户未作答 标准答案：对 5. 在内力组合时，根据荷载性质不同，荷载效应要乘以各自的分项系数和组合系数。 错 对 本题分值： 5.0 用户未作答 标准答案：对 6. 《抗震规范》中抗震设计的原则是“小震不坏、中震可修、大震不倒” 错 对 本题分值： 5.0 用户未作答 标准答案：对 7. 当楼面梁的负荷面积很大时，活荷载全部满载的概率比较小，适当降低楼面均布活荷载更能符合实际。因此设计楼 面梁时，应按《荷载规范》对楼面活荷载值乘以折减系数后取用。 错 对
课程设计—列管式换热器
课程设计设计题目：列管式换热器 专业班级：应化1301班 姓名：王伟 学号： U201310289 指导老师：王华军 时间： 2016年8月
目录 1.课程设计任务书 (5) 1.1 设计题目 (5) 1.2 设计任务及操作条件 (5) 1.3 技术参数 (5) 2.设计方案简介 (5) 3.课程设计说明书 (6) 3．1确定设计方案 (6) 3.1.1确定自来水进出口温度 (6) 3.1.2确定换热器类型 (6) 3.1.3流程安排 (7) 3.2确定物性数据 (7) 3．3计算传热系数 (8) 3.3.1热流量 (8) 3.3.2 平均传热温度差 (8) 3.3.3 传热面积 (8) 3.3.4 冷却水用量 (8) 4.工艺结构尺寸 (9) 4.1 管径和管内流速 (9) 4.2 管程数和传热管数 (9)
4.3 传热管排列和分程方法 (9) 4.4 壳体内径 (10) 4.5 折流板 (10) 4.6 接管 (11) 4.6.1 壳程流体进出管时接管 (11) 4.6.2 管程流体进出管时接管 (11) 4.7 壁厚的确定和封头 (12) 4.7.1 壁厚 (12) 4.7.2 椭圆形封头 (12) 4.8 管板 (12) 4.8.1 管板的结构尺寸 (13) 4.8.2 管板尺寸 (13) 5.换热器核算 (13) 5.1热流量衡算 (13) 5.1.1壳程表面传热系数 (13) 5.1.2 管程对流传热系数 (14) 5.1.3 传热系数K (15) 5.1.4 传热面积裕度 (16) 5.2 壁温衡算 (16) 5.3 流动阻力衡算 (17) 5.3.1 管程流动阻力衡算 (17) 5.3.2 壳程流动阻力衡算 (17)
列管式换热器课程设计
化工原理课程设计说明书列管式换热器的选用和设计
目录 1 化工原理课程设计任务书 2 设计概述 3 换热器方案的确定 3.1 确定设计方案 3.2确定物性数据 3.3 计算总传热系数 4 计算换热面积 5 工艺结构尺寸 5.1 管径和管内流速 5.2 管程和传热管数 5.3 平均传热温差校正及壳程数 6传热管的排列和分程方法 7换热器核算 8 换热器的主要结构尺寸和计算结果表 9 设计评述 10 参考资料 11 主要符号说明 12 特别鸣谢
1化工原理课程设计任务书 欲用自来水将2.3万吨/年的异丁烯从300℃冷却至90℃，冷水进、出口温度分别为25℃和90℃。若要求换热器的管程和壳程压强降不大于100kpa，试选择合适型号的列管式换热器。假设管壁热阻和热损失可以忽略。 名称水异丁烯 密度 996 12 比热 4.08 130 导热系数 0.668 0.037 粘度 0.37×10^-3 13×10^-3 2.概述与设计方案简介 换热器的类型 列管式换热器又称为管壳式换热器，是最典型的间壁式换热器，历史悠久，占据主导作用，主要有壳体、管束、管板、折流挡板和封头等组成。一种流体在关内流动，其行程称为管程；另一种流体在管外流动，其行程称为壳程。管束的壁面即为传热面。 其主要优点是单位体积所具有的传热面积大，传热效果好，结构坚固，可选用的结构材料范围宽广，操作弹性大，因此在高温、高压和大型装置上多采用列管式换热器。为提高壳程流体流速，往往在壳体内安装一定数目与管束相互垂直的折流挡板。折流挡板不仅可防止流体短路、增加流体流速，还迫使流体按规定路径多次错流通过管束，使湍流程度大为增加。列管式换热器中，由于两流体的温度不同，使管束和壳体的温度也不相同，因此它们的热膨胀程度也有差别。若两流体温差较大（50℃以上）时，就可能由于热应力而引起设备的变形，甚至弯曲或破裂，因此必须考虑这种热膨胀的影响。 2.1换热器 换热器是化工、石油、食品及其他许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。由于生产规模、物料的性质、传热的要求等各不相同，故换热器的类型也是多种多样。 按用途它可分为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等。根据冷、热流体热量交换的原理和方式可分为三大类：混合式、蓄热式、间壁式。 间壁式换热器又称表面式换热器或间接式换热器。在这类换热器中，冷、热流体被固体壁面隔开，互不接触，热量从热流体穿过壁面传给冷流体。该类换热器适用于冷、热流体不允许直接接触的场合。间壁式换热器的应用广泛，形式繁多。将在后面做重点介绍。
列管式换热器的设计
化工原理课程设计 学院: 化学化工学院 班级： | 姓名学号： 指导教师： $
目录§一.列管式换热器 ！ .列管式换热器简介 设计任务 .列管式换热器设计内容 .操作条件 .主要设备结构图 §二.概述及设计要求 .换热器概述 .设计要求 ~ §三.设计条件及主要物理参数 . 初选换热器的类型 . 确定物性参数 .计算热流量及平均温差 壳程结构与相关计算公式 管程安排(流动空间的选择)及流速确定 计算传热系数k 计算传热面积 ^ §四.工艺设计计算 §五.换热器核算 §六.设计结果汇总 §七.设计评述 §八.工艺流程图 §九.主要符号说明 §十.参考资料
： §一 .列管式换热器 . 列管式换热器简介 列管式换热器又称为管壳式换热器，是最典型的间壁式换热器，历史悠久，占据主导作用，主要有壳体、管束、管板、折流挡板和封头等组成。一种流体在关内流动，其行程称为管程；另一种流体在管外流动，其行程称为壳程。管束的壁面即为传热面。 其主要优点是单位体积所具有的传热面积大，传热效果好，结构坚固，可选用的结构材料范围宽广，操作弹性大，因此在高温、高压和大型装置上多采用列管式换热器。为提高壳程流体流速，往往在壳体内安装一定数目与管束相互垂直的折流挡板。折流挡板不仅可防止流体短路、增加流体流速，还迫使流体按规定路径多次错流通过管束，使湍流程度大为增加。 列管式换热器中，由于两流体的温度不同，使管束和壳体的温度也不相同，因此它们的热膨胀程度也有差别。若两流体温差较大（50℃以上）时，就可能由于热应力而引起设备的变形，甚至弯曲或破裂，因此必须考虑这种热膨胀的影响。 设计任务 ￥ 1.任务 处理能力：3×105t/年煤油（每年按300天计算，每天24小时运行） 设备形式：列管式换热器 2．操作条件 (1)煤油：入口温度150℃，出口温度50℃ (2)冷却介质：循环水，入口温度20℃，出口温度30℃ (3)允许压强降：不大于一个大气压。 备注：此设计任务书（包括纸板和电子版）1月15日前由学委统一收齐上交，两人一组，自由组合。延迟上交的同学将没有成绩。 [ .列管式换热器设计内容 1.3.1、确定设计方案 （1）选择换热器的类型；（2）流程安排 1.3.2、确定物性参数 （1）定性温度；（2）定性温度下的物性参数 1.3.3、估算传热面积 （1）热负荷；（2）平均传热温度差；（3）传热面积；（4）冷却水用量 % 1.3.4、工艺结构尺寸 （1）管径和管内流速；（2）管程数；（3）平均传热温度差校正及壳程数；（4）
结构设计原理课程设计模板
钢筋混凝土简支Ｔ梁桥主梁配筋设计 课程设计 班级1090 学号120090850 姓名 指导教师 成绩 三江学院土木工程学院 2011年12月~2012年1月
钢筋混凝土T形梁桥主梁设计资料 ⒈某公路钢筋混凝土简支梁桥主梁结构尺寸。 标准跨径：20.00m； 计算跨径：19.50m； 主梁全长：19.96m； 梁的截面尺寸如下图（单位mm）： ⒉计算内力 ⑴使用阶段的内力 跨中截面计算弯矩(标准值) 结构重力弯矩：M1/2 恒＝878.72KN·m； ＝6057.28 KN·m (未计入冲击系数)；汽车荷载弯矩：M1/2 汽 人群荷载弯矩：M1/2 人＝75.08 KN·m； 1/4跨截面计算弯矩（设计值） M d,1/4＝1867.00 KN·m；（已考虑荷载安全系数） 支点截面弯矩 M d0=0， 支点截面计算剪力(标准值) ＝230.75KN； 结构重力剪力：V0 恒 汽车荷载剪力：V0 汽＝197.80KN (未计入冲击系数)； 人群荷载剪力：V0 人＝18.60KN； 跨中截面计算剪力（设计值） =76.50KN（已考虑荷载安全系数）；跨中设计剪力：V d ，1/2
主梁使用阶段处于一般大气条件的环境中。结构安全等级为二级。汽车冲击系数，汽车冲击系数1+μ＝1.292。 ⑵施工阶段的内力 简支梁在吊装时，其吊点设在距梁端a=400mm处，而梁自重在跨中截面的弯矩标准值M k =585.90 KN·m，吊点的剪力标准值V0=110.75 KN·m。 ，1/2 ⒊材料 主筋用HRB335级钢筋 f sd＝280N/mm2；f sk＝335N/mm2；E s＝2.0×105N/mm2。 箍筋用R235级钢筋 f sd＝195N/mm2；f sk＝235N/mm2；E s＝2.1×105N/mm2。 采用焊接平面钢筋骨架 混凝土为C30 f cd＝13.8N/mm2；f ck＝20.1N/mm2；f td＝1.39N/mm2； f tk＝2.01N/mm2；E c＝3.00×104N/mm2。
混凝土结构设计原理课程设计修订版
混凝土结构设计原理课 程设计修订版 IBMT standardization office【IBMT5AB-IBMT08-IBMT2C-ZZT18】
混凝土结构设计原理课程设计计算书 1 设计题目 某支承在370mm厚砖墙上的钢筋混凝土伸臂梁，其跨度L 1，伸臂长度L 2 ，由楼面传来 的永久荷载设计值g，活荷载设计值q 1，q 2 （图1）。采用混凝土强度等级C25，纵向受力 钢筋为HRB335，箍筋和构造钢筋为HPB300。试设计该梁并绘制配筋详图。 图1 2 设计条件 跨度L 1=6m，伸臂长度L 2 =1.5m，有楼面传来的永久荷载设计值g 1 =30kN/m，活荷载设 计值q 1 =30kN/m，q 2 =65kN/m，采用混凝土强度等级为C25。 2.1 截面尺寸选择 取跨高比为：h/L=1/10,则h=600mm，按高宽比的一般规定，取b=250mm，h/b=2.4， 则h 0=h-a s =600-40=560mm 2.2 荷载计算 梁自重设计值（包括梁侧15mm厚粉刷层重） 钢筋混凝土自重25kN/m,混凝土砂浆自重17kN/m。 g 2 =1.2×(0.25×0.6)×25+1.2(0.015×0.6×17×2+0.015×0.25×17）=5kN/m 则梁的恒荷载设计值为：g=g 1+g 2 =30+5=35kN/m 2.3 梁的内力和内力包络图
（1）荷载组合情况 恒荷载作用于梁上的位置是固定的，计算简图为图2(a)，活载q 1 q 2的作用位置有三种可能的情况，图2的(a)、(c)、(d)。每一种活荷载都不可能脱离恒荷载的作用而单独存在，因此作用于构件上的荷载分别有(a)+(b)、(a)+(c)、(a)+(d)三种情形。 （2）计算内力(截面法) ①(a)+(b) (a)作用下：ΣM A1=0，－Y B1L 1+g （L 1+L 2)2/2=0得 Y B1=164kN ΣY=0 ， 得Y A1=98.5kN (b)作用下：ΣY=0 ， 得Y A2=Y B2=90kN (a) +（b ）作用下剪力： V A =Y A1+Y A2=9805+90=188.5kN V B 左=Y A1+Y A2－(g +q 1)L 1=188.5－（35+30)×6=－201.5kN V B 右=gL 2=35×1.5=52.5kN M B =－gL 22/2=35×1.52/2=-39.375kN.m 由于当剪力V 等于零时弯矩有最大值，所以设在沿梁长度方向X 处的剪力V=0，则由M(x)=V A X －(g +q 1)X 2/2,对其求一阶导M'(x)=V （x ）=V A －(g +q 1)X 当V=0时，有M 取得最大值，即V(x)=V A －(g +q 1)X =0时，M 取得最大值
包装结构设计课程教案
《包装结构设计》教案 第一章绪论 第二章结构设计基础 1、教学目的：是学生对课程有初步认识，掌握基本的包装结构设计交流符号：（1）绘图符号（2） 计算机符号（3）尺寸及尺寸标注方法（4）了解人体工效学的基本思想。 2、教学内容： （1）包装结构设计在包装工程、印刷工程、工业设计、艺术设计中的地位 （2）纸包装结构设计绘图符号及计算机代码
（3）纸板纹向及瓦楞纸板楞向 （4）纸包装设计尺寸与尺寸标注方法 （5）人类工效学对包装的研究 人类工效学（Ergonomics）又称人机工程学，是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素；研究人和机器及环境的相互作用；研究在工作中、家庭生活中和休假时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的学科。它是人体科学、环境科学不断向工程科学渗透和交叉的产物。人类工效学在包装工程中的应用是一项较新的课题。
3、难重点 （1）绘图符号应用 （2）纹向及楞向选择 （3）设计尺寸计算 4、教学方法及手段： 绘图及多媒体讲授（4学时） 5、作业 习题1-1 、习题2-1、习题2-2、习题2-3、习题2-4、习题2-8 第三章折叠纸盒结构设计 第一节折叠纸盒 1、教学目的：巩固尺寸计算技能；了解折叠纸盒生产工艺；耐折纸板材料特点；折叠纸盒各部 结构名称；掌握折叠纸盒包装设计“三·三”原则 2、教学内容： （1）尺寸设计与盒型关系 （2）折叠纸盒定义与原材料
（3）折叠纸盒生产工艺简介 （4）折叠纸盒各部结构名称
（5）“三·三”原则 1．整体设计三原则 ①整体设计应满足消费者在决定购买时首先观察纸盒包装的主要装潢面（即包括主体 图案、商标、品牌、厂家名称及获奖标志的主要展示面）的习惯；或者满足经销者在进行橱窗展示、货架陈列及其他促销活动时让主要装潢面面对消费者以给予最强视觉冲击力的习惯。 ②整体设计应满足消费者在观察或取出内装物时由前向后开启盒盖的习惯。 ③整体设计应满足大多数消费者用右手开启盒盖的习惯。 2．结构设计三原则 ①折叠纸盒粘合襟片应连接在后板上，在特殊情况下可连接在能与后板粘合的端板上。 除非万不得已，一般不要连接在前板或能与前板粘合的端板上。 ②纸盒盖板应连接在后板上（粘合封口式与开窗盒盖板除外）。 ③纸盒主要底板一般应连接在前板上。 3．装潢设计三原则 ①纸盒包装的主要装潢面应设计在纸盒前板（管式盒）或盖板（盘式盒）上，说明文字 及次要图案设计在端板或后板上。 ②当纸盒包装需直立展示时，装潢面应考虑盖板与底板的位置，整体图形以盖板为上， 底板为下（此情况适宜于内装物为不宜倒置的各种瓶型的包装），开启位置在上端。 ③当纸盒包装需水平展示时，装潢面应考虑消费者用右手开启的习惯，整体图形以左端 为上，右端为下，但开启位置在右端。 3、难重点 （1）结构名称 （2）“三·三”原则 4、教学方法及手段 绘图及多媒体讲授（2学时） 5、作业 习题3-1 第三章折叠纸盒结构设计 第二节管式折叠纸盒（盒体、盒盖部分）