化工课程设计--- 列管式换热器设计

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1、 化 工 原 理 课 程 设 计 课程设计题目： 列管式换热器设计列管式换热器设计 学 院 名 称： 化学工程学院 专 业： 化学工程与工艺 班 级： 设计任务书设计任务书 设计题目：列管式换热器设计 操作条件及设计任务： 1、操作条件 柴油处理能力：学号 1-18 号（进料量）10000 吨+学号*1000 吨年 学号 19-37 号（进料量）10000 吨+学号*500 吨年 (注：本处学号为两位数字的序号) 操作时间： 8000 小时年 进出口温度：学号 1-18 号：原油；入口温度 70，出口温度 110； 柴油：入口温度 175，出口温度 130 学号 19-37 号： 原油； 入口

2、温度 65， 出口温度 100； 柴油：入口温度 170，出口温度 130 两侧压力降都不应超过 0.3at 厂址：宁波地区。 2、设计任务： （1）选择适宜的列管式换热器：流程的选择、流速的选择、流体 阻力的计算。 （2）工艺计算：有效平均温度差、传热系数 K、传热面积 A。 （3）管子及其管板的连接 （4）管数、管程数和管子的排列； （5）壳体直径及壳体厚度的计算； （6）折流板、支撑板的机构； （7）温差应力及其补偿方法； （8）在 A3 图纸中绘制换热器结构图、管板结构图、折流结构图 设计说明书一份、A3 图纸一张； 柴油处理能力：20000 吨/年 原油原油；入口温度；入口温度 65

3、，出口温度，出口温度 100； 柴油柴油：入口温度：入口温度 170，出口温度，出口温度 130 两侧压力降都不应超过两侧压力降都不应超过 0.3at 厂址：宁波地区。厂址：宁波地区。 目录 一、 确定设计方案. 2 二、 工艺结构设计. 3 （一一） 估算传热面积估算传热面积 . 3 1.换热器的热流量（忽略热损失） . 3 3.平均传热温差 . 3 4.估 K 值. 3 5.由 K 值估算传热面积 3 （二）（二） 工艺工艺结构尺寸结构尺寸 . 3 1. 管径、管长、管数管径、管长、管数 3 2. 管子的排列方法管子的排列方法 . 4 4. 折流板折流板 . 4 5. 计算壳程流通面积及流

4、速计算壳程流通面积及流速 . 4 6. 计算实际传热面积计算实际传热面积 4 7. 传热温差报正系数的确定传热温差报正系数的确定 . 4 8. 管程与壳程传热系数的确定管程与壳程传热系数的确定 . 5 9. 传热系数传热系数 o K的确定的确定 . 6 10. 传热面积传热面积 6 11. 附件附件 . 7 12. 换热器流体流动阻力换热器流体流动阻力 7 13. 温差应力及其补偿方法温差应力及其补偿方法 . 7 14. 设备详图（详细参照设备详图（详细参照 CAD 图）图） 7 三、 结果概要 10 四、 总结11 五、 参考文献 12 一、一、 确定设计方案确定设计方案 1、选择换热器类型

5、、选择换热器类型 俩流体温度变化情况： 柴油进口温度 170，出口温度130。原油进口温度65，出口温度100 从两流体的温度来看， 估计换热器的管壁温度和壳体壁温之差不会很大， 因此初步确定选用 浮头式式换热器。 图 1 浮头式列管换热器 1管程隔板；2壳程隔板；3浮头 2、流程安排、流程安排 该任务的热流体为柴油， 冷流体为原油， 由于原油的黏度大， 因此使原油走壳程， 柴油走管程。 物性：物性： 物料物料 密密 度度 Kg/m3 粘粘 度度 Pa.s 比热容比热容 kJ/(kg. ) 导热系数导热系数 W/(m. ) 原油原油 815 310-3 2.2 0.128 柴油柴油 715 0

6、.6410-3 2.48 0.133 二、二、 工艺结构设计工艺结构设计 （一）（一） 估算传热面积估算传热面积 1.换热器的热流量（忽略热损失） 1112 3 2500 ()2.4810(170130)68888.8889 3600 mpQqcTTW 2.冷却剂原油用量（忽略热损失） 2 212 68888.8889 0.8947/ ()2200(10065) m p Q qkgs ctt 3.平均传热温差 12 1 2 (170100)(13065) 67.47 170100 lnln 13065 m tt tC t t 4.估 K 值 2 220KWmC 估 （） 5.由 K 值估算传热面积 A