1、 课程设计 课 程 名课 程 名 称称： 化工原理化工原理 课程课程设计题设计题目目： 精馏塔塔底残油冷却器的设精馏塔塔底残油冷却器的设计计 专专 业业： 环境工程环境工程 学学 生生 姓姓 名名： 班班 级：级： 学号：学号： 指导教师姓指导教师姓名名： 设计完成时设计完成时间间： 20142014 年年 0101 月月 0808 日日 I 化工原理课程设计任务书 一、设计题目：一、设计题目： 精流塔的塔底残油冷却器设计 二、设计条件：二、设计条件： 1 1、处理能力：1.910 4 kg（残油）/h； 2 2、设备型式：标准列管换热器； 3 3、操作条件： 1)残油：入口温度 102，出口
2、温度 40； 2)冷却介质：井水(设井水进口温度 30，出口温度 40) 3)允许压强降：管、壳程压强降小于 50kPa； 4 4、物性参数： 物性参数表物性参数表 流体 t， ，kg/m3 ，mPa s 残油 71 986 0.54 井水 35 994 0.728 流体 cp，kJ/（kg ） ，W/（m ） 腐蚀性 残油 4.19 0.662 有 井水 4.174 0.626 三、设计计算内容：三、设计计算内容： 1 1、传热面积、换热管根数； 2 2、确定管束的排列方式、程数、折流板的规格和数量等； 3 3、壳体的内径； 4 4、冷、热流体进、出口管径； 5 5、核算总传热系数； 6 6
3、、管壳程流体阻力校核。 II 四、设计成果：四、设计成果： 设计说明书一份。 五、设计时间五、设计时间 一周。 六、参考文献六、参考文献 1 申迎华，郭晓刚化工原理课程设计 北京：化学工业出版社， 2009： 2 柴城敬化工原理课程设计指导 天津：天津大学出版社，1999： 3 林大钧，于传浩，杨静化工制图 北京：高等教育出版社，2007： 4 中国石化集团 化工工艺设计手册 北京： 化学工业出版社， 2009： 七、设计人：七、设计人： 学号：6411111229 姓名： 王娜娜 八、设八、设计进程：计进程： 指导教师布置实践题目 0.5 天 设计方案确定 0.5 天 工艺计算 2.0 天
4、绘图 0.5 天 编写实践说明书 1.0 天 答辩 0.5 天 应用化学教研室 2013 年 12 月 10 日 III 目录 化工原理课程设计任务书 I 1 概述 1 2 方案设计 2 2.1 选择换热器的类型 2 2.2 流动空间及流向的确定 2 2.3 确定物性参数 2 2.4 计算热流量及平均温差 2 2.5 初算传热面积 4 2.6 工艺结构尺寸 4 2.7 传热管的排列方式 5 3 换热核算 6 4 阻力损失计算 7 4.1 管程阻力损失计算 7 4.2 壳程阻力损失计算 7 5 核算传热系数 9 设计结果汇总. 10 设计评述. 11 参考文献. 12 辽宁科技学院本科生设计 第
5、 1 页 1 概述 本次设计为时一周，既加深了我们对所学知识的理解，也锻炼了我们的实践 运用能力。 列管式换热器是目前化工上应用最广的一种换热器。它主要由壳体、管板、 换热管、封头、折流挡板等组成。所需材质 ，可分别采用普通碳钢、紫铜、或 不锈钢制作。在进行换热时，一种流体由封头的连结管处进入，在管流动，从封 头另一端的出口管流出，这称之管程；另-种流体由壳体的接管进入，从壳体上 的另一接管处流出，这称为壳程列管式换热器。 固定管板换热器的结构比较简单、紧凑、造价便宜，但管外不能机械清洗。 此种换热器管束连接在管板上，管板分别焊在外壳两端，并在其上连接有顶盖， 顶盖和壳体装有流体进出口接管。通
6、常在管外装置一系列垂直于管束的挡板。同 时管子和管板与外壳的连接都是刚性的，而管内管外是两种不同温度的流体。因 此， 当管壁与壳壁温差较大时， 由于两者的热膨胀不同， 产生了很大的温差应力， 以至管子扭弯或使管子从管板上松脱，甚至毁坏换热器。 为了克服温差应力必须有温差补偿装置，一般在管壁与壳壁温度相差 50 以上时，为安全起见，换热器应有温差补偿装置。但补偿装置（膨胀节）只能用 在壳壁与管壁温差低于 6070和壳程流体压强不高的情况。一般壳程压强超 过 0.6Mpa 时由于补偿圈过厚，难以伸缩，失去温差补偿的作用，就应考虑其他 结构。 设计任务就在不知不觉中结束了，对于换热器的知识，我们有了更加深入的 理解，希望这些知识能在更多的方面帮助我们。 第 2 页 2 方案设计 本方案需设计标准列管式换热器的处理能力：1.9
