1、 食品工程原理课程设计 煤油冷却器的设计煤油冷却器的设计 院院 系系 食品科学食品科学与工程与工程 专专 业业 食品科学与工程食品科学与工程 班班 级级 1010 级级 1 1 班班 1 食品工程原理课程设计任务书食品工程原理课程设计任务书 设计题目：年处理量 9210 3t 煤油冷却器的设计 一、操作条件一、操作条件 1. 煤油：入口温度 148 出口温度 50 2. 冷却介质：循环水入口 28，出口温度 40 3. 允许压力降：不大于 30kPa 4. 年开工天数：330 天；每天 24h连续生产 5. 定性温度下煤油的物性数据： 密度 =825kg/m3，黏度 =7.15 10-4Pa
2、s，比热 CP=2.22kJ/（kg ） ， 热导率 =0.14W（m ） 二、设计任务二、设计任务 1.处 理 量：92 103t/年 2. 设备形式：列管式换热器 3. 选择事宜的列管换热器并进行核算 4. 绘制工艺流程图和设备结构图 5. 输送机械的设计：输送煤油的泵 三、设计要求三、设计要求 使用统一课程设计格式（详见许昌学院课程设计编写要求）。 主要项目及编排顺序为： 设计说明书封面 (使用统一模板)；任务书；摘要；目录；设计方案 简介；工艺过程计算及设备工艺尺寸的计算；辅助设备的计算及选型；附 录：工艺流程图及设备结构图；参考文献设计评述； 指导教师： 完成日期：2012 年 12
3、 月 17 日12 月 28 日 2 目目 录录 食品工程原理课程设计任务书 . 1 一、操作条件 . 1 二、设计任务 . 1 三、设计要求 1 1、列管式换热器的类型 . 4 1.1 固定管板式换热器 . 4 1.2 浮头式换热器 . 5 1.3 填料函式换热器 . 5 1.4 U 型管式换热器 6 2、换热器总体结构 . 7 2.1 管束及壳程分程 . 7 2.1.1 管束分程 . 7 2.1.2 壳程分程 . 7 2.2 传热管 . 7 2.3 管子布置 . 8 2.4 管板 . 8 2.5 管子与管板的连接 . 8 2.6 管板与壳体的连接 . 9 2.7 折流板 . 9 2.8 壳
4、体的内径 . 10 2.9 管子在管板上的固定方法 . 10 2.10 主要附件 . 10 2.11 材料选用 10 3、 设计背景及设计要求 . 11 4、设计计算 . 12 4.1 试算并初选换热器的规格 . 12 4.1.1 确定流体通入的空间 . 12 4.1.2 就算传热热负荷 Q . 13 4.1.3 确定流体的定性温度、物性数据并选择列管换热器 . 13 3 4.1.4 计算平均传热温差 . 14 4.1.5 选 K 值，估算传热面积 16 4.1.6 初选换热器 . 16 4.2 传热系数的校核 . 17 4.2.1 管程的对流传热系数 i 17 4.2.2 壳程的对流传热系数
5、o. 17 4.2.3 计算总传热系数 17 4.3 计算传热面积 . 19 4.4 计算阻力损失 . 19 4.4.1 管程阻力损失 . 19 4.4.2 壳程阻力损失 19 5、 换热器主要结构尺寸和计算结果表 . 20 6输送煤油的泵的选择 . 21 7、设计小结 . 23 参考文献 . 24 4 摘摘 要要 煤油的温度较高，不利于保藏和运输，故需要冷却处理，用水将煤油冷却处理，经济 划算且简单易操作，本设计根据煤油的处理量，以及相应温度下煤油的物性参数，经过反 富运算与验证，设计出所需要的换热器。 关键词：换热器、煤油、水 1、列管式换热器的类型列管式换热器的类型 换热器的类型很多，但
6、计算传热面面积所依据的传热基本原理不同。列管式换热器是 目前化工生产中应用最广泛的一种换热器，它结构简单，坚固，制造容易，材料广泛，处 理能力可以很大，适用性强。几种常用的列管式换热器： 1.1 固定管板式换热器固定管板式换热器 固定管板式换热器主要有外壳、管板、管束、封头压盖等部件组成。固定管板式换热 器的结构特点是在壳体中设置有管束，管束两端用焊接或胀接的方法将管子固定在管板 上，两端管板直接和壳体焊接在一起，壳程的进出口管直接焊在壳体上，管板外圆周和封 头法兰用螺栓紧固， 管程的进出口管直接和封头焊在一起， 管束内根据换热管的长度设置 了若干块折流板。这种换热器管程可以用隔板分成任何程数。 优点：结构简单，制造成本低，管程清洗方便，管程可以分成多程，壳程也可以分成 双程，规格范围广，故在工程上广泛应用。 缺点：壳体和管壁的温差较大，易产生温差力，壳程无法清洗，管子腐蚀后连同壳体 报废，设备寿命较低，不
