化工原理课程设计——煤油冷却器的设计

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1、 目录 一 任务书 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 1.1.题目 1.2.任务及操作条件 1.3.列管式换热器的选择与核算 1.4换热器装配图 二 概述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2、. . . . . . .2 2.1.换热器概述 2.2.列管式换热器的分类 2.3.设计背景及设计要求 三 热量设计 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 3.1.初选换热器的类型 3.2.管程安排（流动空间的选择）及流速确定 3.3.确定物性数据 3.4.计算总传热系数 3.5.计算传热面积 四 . 机械结构设计 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8 4.1.管径和管内流速 4.2.管程数和传热管数 4.3.平均传热温差校正及壳程 数 4.4管程内径 4.5.折流板 4.6.接管 4.7.管板 4.8.换热管 4.9.换热管与管板的连接 五 . 换热器核算 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14

4、 5.1.热量核算 5.2.压力降核算 六 . 辅助设备的计算 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 七 设计结果表汇 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21 八 参考文献 . . . . . . . . . . . . . .

5、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21 2 一 .化工原理课程设计任务书 1.1.题目 煤油冷却器的设计 1.2.任务及操作条件 1.2.1 处理能力： 12.8 104吨 /年煤油 1.2.2.设备形式： 列管式换热器 1.2.3.操作条件 (1).煤油：入口温度 140，出口温度 40 (2).冷却介质： 工业硬水 ，入口温度 20，出口温度 40 (3).允许压强降：不大于 100kPa (4).煤油定性温度下的物性数据：密度 825kg/

6、m3，黏度 7.15 10-4Pa.s，比热容2.22kJ/(kg. )，导热系数 0.14W/(m. ) (5).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 1.3.1.传热计算 1.3.2.管、壳程流体阻力计算 1.3.3.管板厚度计算 1.3.4.管壳式换热器零部件结构 1.4.换热器装配图 （见附图） 二 .概述 2.1.换热器概述 换热器是将热流体的部分 热量传递 给冷 流体的设备，又称 热交换器 。换热器是化工、石油、动力、食品及其它许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。在化工生产中换热器可作为 加热器 、 冷却器 、 冷凝器 、 蒸发

7、器 和 再沸器 等，应用更加广泛。换热器种类很多，但根据冷、热流体 热量 交换的原理和方式基本上可分三大类即：间壁式、混合式和蓄热式。在三类换热器中， 间壁式换热器 应用最多。 2.2.列管式换热器的分类 2.2.1 固定板式式换热器是用焊接的方式将连接管束的管板固定在壳体两端。它的主要特点是制造方便、紧凑，造价较低。但由于管板和壳体间的结构原因，使得管外侧不能 进行机械清洗。另外当管壁与壳体壁温之差较大时，会产生很大的热应力，严重时会毁坏换热器。 固定管板式换热器的两端管板和壳体制成一体，当两流体的温度差较大时，在外壳的适当位置上焊上一个补偿圈，（或膨胀节）。当壳体和管束热膨胀不同时，补偿圈发生缓慢的弹性变形来补偿因温差应力引起的热膨胀。 特点：结构简单，造价低廉，壳程清洗和检修困难，壳程必须是洁净不易结垢的物料。 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