1、 化工原理课程设计化工原理课程设计 题题 目目 甲醇冷凝冷却器的设计甲醇冷凝冷却器的设计 学院名称学院名称 化学化工学院化学化工学院 指导教师指导教师 职职 称称 副教授副教授 2013 年 12 月 27 日 1 1、课程设计任务书、课程设计任务书 1.11.1、设计题目、设计题目 甲醇冷凝冷却器的设计 1.21.2、设计任务及操作条件、设计任务及操作条件 （1）处理能力 13700kg/h 甲醇。 （2）设备形式 列管式换热器。 （3）操作条件 甲醇：入口温度：64 ，出口温度 50 ，压力为常压。 冷却介质：循环水，入口温度 30 ，出口温度 40 ，压力为 0.3 MPa。 允许压降：
2、不大于 105 Pa。 每年按 330 天计，每天 24 小时连续运行。 1.31.3、设计要求、设计要求 选择适宜的列管式换热器并进行核算。 i 【摘要】【摘要】化工单元操作课程设计是综合运用化工原理课程的基本知 识，进行融会贯通的独立思考，并在规定的时间内完成指定的化工设 计任务，从而得到化工工程设计的初步训练。本设计任务是利用循环 水给甲醇降温。利用热传递过程中对流传热原则，对换热器进行选型 和核算，以供生产需要。此次课程设计的主要内容是通过对甲醇和循 环水的分析，以及对换热器进行换热量和压降的核算，然后在我国已 制定的管壳式换热器系列标准中选择最佳换热器并用 CAD 制图等一系 列过程
3、。其中换热器的选择、热量核算是一个反复试算的过程，一般 需要反复试算 23 次。所以，换热器的选择计算实际上带有试差的性 质。确定设计方案应遵循的主要原则为：满足工艺和操作的要求，经 济效益好，确保生产安全。 【关键词】【关键词】换热器，选型，核算，制图 第 1 页 共 10 页 3 994kg/m i C) W/(m0.1919 0 sPa 0.00039 0 C)kJ/(kg 4.08 c pi C) W/(m0.626 i kg/m 755.77 3 0 C)kJ/(kg 2.629c p0 1 1、方案设计方案设计 1.11.1、确定设计方案确定设计方案 1.1.11.1.1、选择换热
4、器的类型、选择换热器的类型 两流体温度变化情况： 热流体进口温度 64，出口温度 50。 冷流体进口温度 30，出口温度 40。 从两流体温度来看，估计换热器的管壁温度和壳体壁温之差不会很大，因此 初步确定选用列管式换热器。 1.1.21.1.2、流动空间及流速的确定流动空间及流速的确定 由于甲醇的粘度比水的大，因此冷却水走管程，甲醇走壳程。另外，这样的 选择可以使甲醇通过壳体壁面向空气中散热，提高冷却效果。同时，在此选择逆 流。选用 252.5 的碳钢管。 1.21.2、确定物性数据确定物性数据 定性温度：可取流体进口温度的平均值。 壳程甲醇的定性温度为：CT 57 2 5064 管程流体的
5、定性温度为：CT 35 2 4030 根据定性温度，分别查取壳程和管程流体的有关物性数据。 甲醇在 57下的物性数据如下： 密度 定压比热容 导热系数 粘度 冷却水在 35下的物性数据如下： 密度 定压比热容 导热系数 第 2 页 共 11 页 WtCWQ P 140067)5064(10629.2 3600 13700 3 0000 hkg tC Q w ipi i /9.12358 )3040(1008.4 3600140067 3 0 2 0 6.13 6.20500 140067 m tK Q S m sPa 0.000725 i 粘度 2 2、计算总传热系数、计算总传热系数 2.12.1、热负荷热负荷 2.22.2、冷却水用量、冷却水用量 2.32.3、平均传热温差平均传热温差 9 .21 30-50 40-64 ln )3050()4064( ln t 2 1 21 t t tt m 由 12 21 6450 1.4 4030 R tt 21 11 4030 0.29 6430 tt P t 按单壳程、双管程结构查温差校正系数图表可知 t 0.94 则平均传热温差 mt t0.9421.920
