1、 1 化工原理课程设计 说明书 专 业： 化学工程与工艺 学生班级： 二 代八 级 二 班 学生姓名： 指导教师： 材料与化学工程学院 2011 年 3 月 1 日 2 目录 一、 设计任书.1 二、 工艺流程草图及说明.5 三、 工艺计算及主要设备设计.6 1、 确定设计方案.6 1.1 选择换热器的类型6 1.2 流程安排6 2、 确定物性数据.6 3、 估算传热面积.7 3.1 热流量7 3.2 平均传热温差7 3.3 传热面积7 3.4 冷却水用量7 4、 工艺结构尺寸.7 4.1 管径和管内流速7 4.2 管程数和传热管数7 4.3 传热管排列和分程方法8 4.4 壳体内径8 4.5
2、 折流板8 4.6 其他附件8 4.7 接管8 5、 换热器核算.9 3 5.1 热流量核算9 5.1.1 壳程表面传热系数9 5.1.2 管内表面传热系数9 5.1.3 污垢热阻和管壁热阻9 5.1.4 传热系数KC.10 5.1.5 传热面积裕度10 5.2 换热器内流体的流动阻力11 5.2.1 管程流体阻力11 5.2.2 课程阻力11 四、 辅助设备的计算和选型.11 1 换热器入水管的规格 11 2 从河边至工厂的管子的规格 12 3 离心泵 1 的规格.12 4 换热器处离心泵 2 的规格.13 5 蓄水池、凉水塔的设计14 五、设计结果设计一览表.15 六 设计评述.17 七
3、主要符号说明.19 一、化工原理课程设计任务书一、化工原理课程设计任务书 4 （换热器的设计） （一）（一） 设计题目：甲苯冷却器的设计 （二）（二） 设计任务及操作条件： 题目 工厂因工艺扩建，需设计装置来冷却甲苯车间的产品甲苯。试根据以 下工艺要求设计合理的输水工艺 （管件布置和输送机械的选择）及合适的 换热器。有关工艺和要求如下。 该厂附近有一条小河，但夏季有 24 个月的枯水期，一直改长距离 河岸最短约为 2 公里，该厂与河液面海拔高度约为 46 米。 设计换热器放置距地面 7 .5 米相应管件与直管总长依据所测绘工艺流 程图计算水管的直管水道的直管阻力系数取 0.018。 进水管的直
4、管阻力系数取 0.025。 设计要求： 换热器管壳层压降均不超过 0.1atm . 水的入口温度为 10。 甲苯温度从 90下降为 75用水量 30th。 （三）（三） 设计项目 2 选择适宜的列管换热器并进行核算。 3 画出工艺设备图及列管布置图。 二二、 工艺流程草图及说明工艺流程草图及说明 5 工艺流程草图 主要说明：由于循环冷却水较易结垢，为便于水垢清洗，应使循环水走管 程，甲苯走壳程。如图，甲苯经泵抽上来，经加热器加热后，再经管道从 接管 C 进入换热器壳程；冷却水则由泵抽上来经管道从接管 A 进入换热器 管程。两物质在换热器中进行换热，甲苯从 90被冷却至 75之后，由接 管 D 流出；
