讯阳文艺网换热器设计手册
哈喽，大家好!
考研已结束，目前还剩下的任务就是期末考试和课程设计了。
最近有几个同学在咨询巴哥，课程设计该怎么做？
巴哥也不知道该怎么做，得根据老师的题目要求来做了
对于化学工程与工艺专业的同学来说，课程设计主要考核大家的工艺设计能力，所以主要任务是完成工艺计算、绘制工艺流程图和设备条件图。
对于过程装备与控制工程的同学来说，课程设计主要是考核大家的设备设计能力，所以主要任务是完成设备的结构设计和强度校核。
从老师给的题目来看，主要是做塔器类和换热器类的课程设计比较多，反应器类的比较少。那么，课程设计难不难呢？这个主要还是看同学们的整体水平和老师的要求。总之，不会让你好受的。
今天就一起来学习一下，冷凝器的课程设计该怎么做。
题目：列管式蒸汽冷凝器的设计
（1）设计原始数据
质量流量：5000kg/h；
真空度：270mmHg
冷却水 进口温度：20℃；
出口温度：35℃
当地大气压：750mmHg
（2）设计任务
A、设计计算列管式换热器的热负荷、传热面积、换热管、壳体、隔板等。
B、绘制列管式换热器的装备图。（A3号图纸）
C、编写课程设计说明书
从题目可知，该冷凝器的热介质为水蒸汽，冷介质为循环冷却水。
水蒸汽的真空度为270mmHg，经推算：
750mmHg/100kPaA=270mmHg/P
推算 P=35kPaA (A表示绝压)
对于冷凝器来说，气相介质一般为饱和蒸汽，经查化工原理书附表可知，水在73℃的饱和蒸汽压约为35kPaA。
由于题目没有交代水蒸汽的冷凝温度，此处可不考虑凝结水过冷，所以不规定冷凝器热介质出口温度。
经查GB 151-2014 《热交换器》可得，水蒸汽的污垢热阻为：0.00008 m2?K/W；循环冷却水的污垢热阻为：0.000176 m2?K/W。工程经验上，水蒸汽一般取0.00018 m2?K/W，循环冷却水取0.00035 m2?K/W，与标准规范推荐值略有差异。
经查GB 151-2014《热交换器》可得，冷凝器的型号选择BJS型，即前端结构型式为封头管箱，壳体型式为无隔板分流壳体，后端结构型式为钩圈式浮头。
标准换热器的工艺计算方法已比较成熟，做课程设计可以选择手工计算或软件计算。手工计算可以参照化工原理书的计算方法，逐步计算设计。软件计算可选择EDR或HTRI软件，HTRI是一款强大的换热器计算软件，是目前设计院的主流应用软件。如果用HTRI软件，如何做冷凝器的工艺计算呢？
首先，你要安装有HTRI软件，如果还没有安装，请参照此次课程《Aspen的换热曲线如何导入HTRI软件》讲解的方法安装并破解软件。
其次新建一个管壳式换热器的计算模板，如下图所示。
进入操作界面后，先更改单位，选择SI单位集，OK。然后选择校核模式Rating，再输入冷热物流的工艺参数。热介质为水蒸汽5000kg/h，换算后得到1.3888kg/s，冷凝器入口气化率为1（气相为1，液相为0），出口气化率为0。再输入冷凝器入口压力36kPa(软件默认压力为绝压)，对于饱和蒸汽，规定冷凝器进口压力，即可不规定冷凝器进出口温度。规定热介质污垢热阻为0.00018 m2.k/w。
规定完热介质后，再规定冷介质（循环冷却水）的工艺参数。冷介质为液相，则冷凝器进出口气化率均为0。由题目已知循环冷却水进出口温度为20/35℃。工程上循环水压力一般为550kPa，污垢热阻取0.00035m2.k/w。
换热器校核模式的设计思想是给定一个标准换热器的规格，经计算后确定是否满足工艺要求，若不满足，则更改换热器规格继续计算，直到满足工艺要求为止。经查GB 28712.1-2012《热交换器型式与基本参数 第1部分：浮头式热交换器》和GB 151-2014《热交换器》，初步确定冷凝器的型号为BJ21S，壳径为800mm，冷凝器水平布置Horizontal，热物流走壳程Shellside。折流板类型选择单弓形折流板single segmental，折流板缺口方向选择program sets，缺口面积取25%，折流板间距取200mm。换热管类型选择光滑管，管长6m，管径25mm，管心距32mm，壁厚2.5mm，换热管排列方式选择转角45°，管程数选择2管程。如下图所示。
完成换热器的工艺参数、壳程结构、折流板和管程结构参数的输入后，还需要输入冷热物流的介质组成。点击热物流，选择输入组成Component by component，再选择程序计算Program caloulated，最后点击Componens，进入选择介质的界面。
点击Componens，进入选择介质的界面后，找到Water (IAPWS 1997)，双击后添加到下方的介质组成区域，即可完成热物流的定义，如下图所示。
冷物流的介质组成输入方式，与热物流的方法一致，如下图所示。
在输入完成后，检查左侧下拉菜单是否有红色的箭头，如果有，则说明还有输入项未输入，需要输入完成后才可以计算。如果没有红色箭头，则可以点击上方菜单栏的运行按钮，进行运行计算。运算完成后自动进入Reports界面，即可读取计算结果的数据，如冷热物流的流量、进出口温度，压力，换热器压降值，管壳程传热系数，换热器负荷，换热面积，面积余量及管壳程介质流速等参数，如下图所示。
完成以上计算后，通过Reports界面的计算结果判断是否满足工艺要求，若不满足要求，则返回Input页面修改换热器结构参数，再运行计算，再判断计算结果。如果你不知道如何判断计算结果是否满足工艺要求，请学习该次课程《管壳式换热器的选型计算》。
在完成工艺计算后，可根据选型后的结构参数，参考GB 28712和GB 151的换热器结构图，绘制出标准换热器的设备图。
最后再编制课程设计说明书，即可完成课程设计任务啦。
精彩设计课程（点击可查看）：
《Aspen的换热曲线如何导入HTRI软件》
《管壳式换热器的选型计算》
更多课程，点击”阅读原文”，进入巴乔课堂。
