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课 程 设 计
设计题目: 列管式换热器
专业班级:
名:
学 号: 指导老师:
应化 1301 班
U
时 间:
2016
年 8 月
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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
管板的结构尺寸… 13
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
壁温衡算… 16
流动阻力衡算… 17
管程流动阻力衡算… 17
壳程流动阻力衡算… 17
设计结果汇总 19
设计评述 20
8.致谢 21
9.工艺流程图…………………………………………………… 22
10.符号说明…………………………………………………… 22
参考资料 24
§《化工原理课程设计》任务书
§
设计题目
煤油冷却器设计
设计任务及操作条件
设备型式:列管式换热器
处理能力:15+0.1*1*89=23.9 万吨/年煤油操作条件:
(1)煤油:入口温度 140℃,出口 40℃;
冷却介质:自来水,入口和出口温度由条件衡算;
允许压降:不大于 105Pa
每年按 360 天算,每天运行 24 小时。
技术参数
煤油定性下的物性数据:
密度:825Kg/m3;粘度:7.15*10-4Pa.s;比热容:2.22KJ/(Kg.℃);导热系数:0.14W/(m.℃)。
§2.设计方案简介
本设计任务是利用自来水给煤油降温。利用热传递过程中对流传热原则,制成换热器,以供生产需要。下图(图1)是工业生产中
用到的列管式换热器。
选择换热器时,要遵循经济,传热效果优,方便清洗,复合实际需要等原则。换热器分为几大类:夹套式换热器,沉浸式蛇管换热器, 喷淋式换热器,套管式换热器,螺旋板式换热器,板翅式换热器,热管式换热器,列管式换热器等。不同的换热器适用于不同的场合。而列管式换热器在生产中被广泛利用。它的结构简单、坚固、制造较容易、处理能力大、适应性大、操作弹性较大。尤其在高压、高温和大型装置中使用更为普遍。所以首选列管式换热器作为设计基础。
§ 3.课程设计说明书
3. 1 确定设计方案
确定自来水进出口温度
自来水的进口温度一般为室温,设计进口温度为 25℃。在设计出口温度是参考一下标准:
冷却水出口温度不超过 60℃,以
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