1、 20122012 年年化工原理化工原理 课程课程设计设计 题题 目目 煤油冷却器的设计煤油冷却器的设计 学生姓名学生姓名 学学 号号 指导教师指导教师 学学 院院 化学化工学院化学化工学院 专专 业业 完成时间完成时间 20122012 年年 9 9 月月 1818 日日 化工原理设计 1 目录目录 一.化工原理课程设计任务书 2 1.1.题目 .2 1.2.任务及操作条件 .3 1.3.列管式换热器的选择与核算 .3 1.4.绘制换热器装配图 .3 二.概述.3 21 换热器的应用 3 22 管壳式换热器的分类及特点 4 1)固定管板式 4 2）浮头式换热器 .5 3）U 型管式换热器 .
2、6 三换热器设计方案简介9 四.列管式换热器的选型计算 . 12 4.2 确定物性数据： 13 4.3 计算总传热系数 14 4.4 换热器核算 15 五.换热器主体设备的设计与选型 . 20 化工原理设计 2 5.1 管板 20 5.2 封头、圆筒 20 5.3 壳体内径和壁厚 20 5.5 零件的连接方式 26 5.6 膨胀节的选用与否 27 5.7 接管确定 27 5.8 折流板的尺寸及数量 27 5.10.换热管 30 5.11 管箱 31 5.12 分程隔板 31 5.13 支座 31 5.14.垫片 32 六.工艺设计结果一览表 . 32 七.参考文献 34 一.化工原理课程设计任
3、务书 1.1.题目题目 煤油冷却器的设计 化工原理设计 3 1.2.任务及操作条件任务及操作条件 处理能力：处理能力： 19.0 万吨/年煤油 设备形式：设备形式： 列管式换热器 操作条件操作条件 煤油：入口温度 140，出口温度 40 冷却介质：自来水，入口温度 30，出口温度 40 允许压强降：不大于 100kPa 煤油定性温度下的物性数据：密度 825kg/m3，黏度 7.1510-4Pa.s，比热容 2.22kJ/(kg.)，导热系数 0.14W/(m.) 每年按 330 天计，每天 24 小时连续运行 1.3.列管式换热器的选择与核算列管式换热器的选择与核算 1.3.1.传热计算 1
4、.3.2.管、壳程数的确定及管、壳程流体阻力计算 1.3.3.管板厚度计算 1.3.4.U 形膨胀节计算（浮头式换热器除外） 1.3.5.管束振动 1.3.6.管壳式换热器零部件结构 1.4.绘制换热器装配图绘制换热器装配图 （见 A1 图纸另附） 二.概述 过程设备在生产技术领域中的应用十分广泛,是在化工、炼油、轻工、 交通、食品、制药、冶金、纺织、城建、海洋工程等传统部门所必需的关键设备， 而换热设备则是广泛使用的一种通用的过程设备。在化工厂中，换热设备的投资 约占总投资的 10%20%;在炼油厂,约占总投资的 35%40%。 21 换热器的应用换热器的应用 化工原理设计 4 在不同温度的
5、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。在工程实践中有时也会存在两种以上流体参加换热的换 热器，但它的基本原理与前一种情形并无本质上的差别。 在化工、石油、动力、制冷、食品等行业中广泛使用各种换热器，且它们是 上述这些行业的通用设备，并占有十分重要的地位。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，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
6、也多种多样，不 同类型的换热器各有优缺点，性能各异。 列管式换热器的应用已有很悠久的历史。现在，它被当作一种传统的标准换 热设备在很多工业部门中大量使用，尤其在化工、石油、能源设备等部门所使用 的换热设备中，列管式换热器仍处于主导地位。同时板式换热器也已成为高效、 紧凑的换热设备，大量地应用于工业中。 22 管壳式管壳式换热器的换热器的分类及特点分类及特点 管壳式换热器是目前化工生产中应用最广泛的传热设备。 与前述的各种 换热器相比，主要优点是：单位体积具有的传热面积较大以及传热效果较好；此 外，结构简单，制造的材料范围较广，操作弹性也较大等。因此在高温、高压和 大型装置上多采用管壳式换热器。 参考化工原理课程设计贾绍义 柴诚敬主编 天津大学出版社 2002.8 参考化工原理上 修订版 夏清 陈长贵主编 天津大学出版社 2005 束和壳体的温度也不相同，因此它们的热膨胀程度也有差别。若两流体的温 度差较大（5
