1、 食品工程原理课程设计食品工程原理课程设计 题目：题目：列管式燃油加热器的列管式燃油加热器的设计设计 I 设计题目： 列管式石油加热器的设计 设计任务：设计任务： 某炼油厂用柴油将原油预热。 柴油和原油的有关参数如下表， 两侧的污垢热阻 均可取 1.72 10-4m2 K/W，换热器热损失忽略不计，管程的绝对粗糙度 =0.1mm， 要求两侧的阻力损失均不超过 0.3 105Pa。试设计一台适当的列管式换热器。(y:学学 号后号后 2 位数字位数字) 物料 温 度 质量流量 kg/h 比 热 kJ/(kg ) 密 度 kg/m3 导热系数 W/(m ) 粘度 PS s 工作 压力 入口 出口 柴
2、油 175 T2 34000+100*y 2.48 715 0.133 0.64 10-3 常压 原油 70 110 44000+150*y 2.20 815 0.128 3.0 10-3 常压 设计内容：设计内容： （1）目录 （2）设计题目及原始数据(任务书) (3) 设计方案的确定及流程说明 (4) 换热面积的估算 (5) 管子尺寸及数目计算 (6) 管子在管板上的排列 (7) 壳体内径的确定 (8) 换热器校核（包括换热面积、压力降等） (9) 设计结果概要或设计一览表 (10) 参考文献 设计思考题设计思考题 （1）设计列管式换热器时，通常都应选用标准型号的换热器，为什么？ （2）为
3、什么在化工厂使用列管式换热最广泛？ II （3）在列管式换热器中，壳程有挡板和没有挡板时，其对流传热系数的计算方法有 何不同？ （4）说明列管式换热器的选型计算步骤？ （5）在换热过程中，冷却剂的进出口温度是按什么原则确定的？ （6）说明常用换热管的标准规格（批管径和管长）。 （7）列管式换热器中，两流体的流动方向是如何确定的？比较其优缺点？ 时间安排：时间安排： 用一周时间集中进行 1、设计方案选定：0.5 天 2、主要设备的工艺设计计算：2 天 3、辅助设备的选型：0.5 天 4、编写设计说明书：2 天 目目 录录 一、一、概述与设计方案简介概述与设计方案简介.1 1 1、换热器的类型、换
4、热器的类型.1 2 2、设计方案简介、设计方案简介.3 二、工艺计算二、工艺计算.5 1、计算热负荷、计算热负荷(不考虑热损失不考虑热损失)5 2、计算平均温度差、计算平均温度差5 3、确定流体走向、确定流体走向6 4、换热面积估算、换热面积估算6 5、选柴油的流速为、选柴油的流速为 u1=1m/s.6 6、管程数、管程数 Nt 的确定的确定6 7、校正温度差、校正温度差6 8、求实际换热面积、求实际换热面积 S实际 实际.6 9、选择换热器壳体尺寸、选择换热器壳体尺寸.7 10、确定折流挡板形状和尺寸、确定折流挡板形状和尺寸.7 11、传热系数、传热系数 K 的计算的计算7 12、压强降的计
5、算、压强降的计算.9 （1）管程压强降管程压强降.9 （2）流体通过折流板缺口的压强降流体通过折流板缺口的压强降.9 13、设计结果一览表、设计结果一览表11 思考题及答案思考题及答案11 2 1 一、概述与设计方案简介、概述与设计方案简介 1 1、换热器的类型、换热器的类型 在不同温度的流体间传递热能的装置称为热交换器，简称为换热器。在换热器 中至少要有两种温度不同的流体，一种流体温度较高，放出热量；另一种流体则温 度较低，吸收热量。3540。随着我国工业的不断发展，对能源利用、开发和 节约的要求不断提高，因而对换热器的要求也日益加强。换热器的设计、制造、结 构改进及传热机理的研究十分活跃，
6、一些新型高效换热器相继问世。 随着换热器在工业生产中的地位和作用不同，换热器的类型也多种多样，不同 类型的换热器各有优缺点，性能各异。在换热器设计中，首先应根据工艺要求选择 适用的类型，然后计算换热所需传热面积，并确定换热器的结构尺寸。 换热器按用途不同可分为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器、再沸器、深冷器、过 热器等。 换热器按传热方式的不同可分为：混合式、蓄热式和间壁式。其中间壁式换热器应 用最广泛，按照传热面的形状和结构特点又可分为管壳式换热器、板面式换热器和 扩展表面式换热器（板翅式、管翅式等） ，如表 1 所示。 表 1 传热器的结构分类 类 型 特 点 间 壁 式 管 壳 式 列 管 式 固定管板 式 刚性结构 用于管壳温差较小的情况（一般50） ，管间不 能清洗 带膨胀节 有一定的温度补偿能力，壳程只能承受低压力 浮头式 管内外均能承受高压，可用于高温高压场合 U 型管式 管内外均能承受高压，管内清洗及检修困难 填料函式 外填料函 管间容易泄漏，
