1、 化工原理课程设计题目化工原理课程设计题目 120 万吨冷却器的工艺设计 换热器的设计 学 院：化学化工学院 专 业：化学工程与工艺 姓 名： 学 号： 指导教师： 日 期：2013 年 10 月 21 日 1 摘 要 列管换热器是化学、 石油化学及石油炼制工业中以及其他一些行业中广泛使 用的热量交换设备，它不仅可以单独作为加热器、冷却器等使用，而且是一些化 工单元操作的重要附属设备。 由于工业生产中所用华北热气的目的和要求各不同， 换热设备的类型也多种 多样。按换热设备的传热方式划分主要有直接接触式、蓄热式和间壁式三类。虽 然直接接触式和蓄热式换热设备具有结构简单、制造容易等特点，但由于在换
2、热 过程中有高温流体和低温流体相互混合或部分混合，实在其作用上受到限制。而 间壁式换热器的特点则是冷热流体被固体壁面隔开，不相混和，因此工业上所用 换热设备以间壁式换热器居多。 列管式换热器在化工生产中主要作为加热（冷却）器、蒸发器再沸器和冷凝 器使用。 在这些不同的传热工程中， 有些为无相变化传热， 有些是有相变化传热， 的传热机理，则就遵循不同的流体力学和传热规律，因此在设计上就存在着一些 差别。 关键词： 1) 实际化工生产过程中换热设备的作用； 2) 换热设备的分类和各自的优缺点； 3) 最常用和最常见的换热器； 4) 进行换热器设计的重要意义； 2 目录 1 1 概述概述 1.1.换
3、热器的应用 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 1.2 换热器的常见类型 错误错误!未定义书签。未定义书签。 1.3 新型的换热器 错误错误!未定义书签。未定义书签。 2 工艺计算及结构设计工艺计算及结构设计 2.1 设计任务及设计条件 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 2.2 设计方案的确定 错误错误!未定义书签。未定义书签。 2.2.1 换热器类型的选择 错误错误!未定义书签。未定义书签。 2.2.2 流程安排 错误错误!未定义书签。未定义书签。 2.3 确定物性数据 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 2.4 估算传热面积 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 2.4.1
4、 热流量 错误错误!未定义书签。未定义书签。 2.4.2 平均传热温差 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 2.4.3.传热面积 错误错误!未定义书签。未定义书签。 2.4.4.冷却水用量 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 2.5 换热器的选择 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 2.5.1 管径和管内流体流速 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 2.5.2 壳程流体流速的选择 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 2.5.3 管长及管程数 错误错误!未定义书签。未定义书签。 2.5.4 标准换热器的选择. 错误错误!未定义书签。未定义书签。 2.5.5 主要参数的核算 错
5、误错误!未定义书签。未定义书签。 2.6 结构设计 错误错误!未定义书签。未定义书签。 2.6.1 壳体 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 2.6.2 管箱封头 错误错误!未定义书签。未定义书签。 2.6.3 接管 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 2.6.4 管箱分程隔板 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 2.6.5 折流板 错误错误!未定义书签。未定义书签。 2.6.6 其他附件 错误错误!未定义书签。未定义书签。 2.7 换热器核算 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 2.7.1 传热面积核算 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 2.7.2 壁温计算 错误错误!
6、未定义书签。未定义书签。 2.7.3换热器内流体的流动阻力 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 3 结论结论 4 设计过程的评述和有关问题的讨论设计过程的评述和有关问题的讨论 3 换热器的设计换热器的设计 1 概述概述 1.1.换热器的应用 换热器是化学、石油化学及石油冶炼工业中以及其他一些行业中广泛使用的 热量交换设备，它不仅可以单独作为加热器、冷却器等使用，而且是一些化工单 元操作的重要附属设备， 通常在化工的建设中换热器投资比例为 11%， 在炼油厂 中高达 40%。 按用途它可分为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等。根据冷、热流体热量交 换的原理和方式可分为三大类：混合式、蓄热式、间壁式。 间壁式换热器又称表面式换热器或间接式换热器。在这类换热器中，冷、热流体被固体 壁面隔开，互不接触，热量从热流体穿过壁面传给冷流体。该类换热器适用于冷、热流体不 允许直接接触的场合。间壁式换热器的应用广泛，形式繁多。将在后面做重点介绍。 直接接触式换热器又称混合式换热器。在此类换热器中，冷、热流体相互接触，相互混 合传递热量。该类换热器结构简单，传热效率高，适
