煤油列管换热器课程设计

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1、设计题目：煤油列管式换热器的设计设计题目：煤油列管式换热器的设计 设计说明书目录 一.列管管热器概述 二.设计部分 1.原始数据 2.确定方案，初算换热器的传热面积，主要工艺及结构基本参数的计 算 3.列出所设计换热器结构基本参数 4.总传热系数的校验 5.换热器主要构件尺寸与接管尺寸的确定 6.管壳程压强降的核验 88 列管换热器结构及机械设计 7.有关数据汇总 8.参考文献： 9.总结 一.列管换热器概述 用于冷热流体的热量交换的换热器又称为热交换器， 是工业生产中实 现物料之间热量传递的一种工业设备。在换热设备中，应用最广泛的 是列管换热器。 优点： 1.选材范围广 2.换热表面清洗方便

2、 3.适应性强 4.处理能力大 5.结构简单，造价较低 6.历史悠久，使用经验成熟 7.能承受高温和高压等特点 缺点： 1.换热效率低 2.紧凑性与金属消耗量等方面不及高效紧凑式换热器 二.设计部分 1.原始数据 煤油 处理能力 Q=6.4x104吨/年 相对分 子质量 M=170 密度 1=825kg/m3 粘度 1=7.1510-4Pa s 平均导热 系数 1=0.14W/m 平均比 热容 Cp1=2.1kJ/kg 进口温度 T1=110 出口温 度 T2=40 允许压强降 P=5105 Pa 每天按 330 天计，每天 24 小时连续运行 自来水 入口温度 t1=25 出口温度 t2=4

3、0 2.确定方案，初算换热器的传热面积，主要工艺及结构基本参数的计 算。 项目 数 据 及 公 式出处 说明及计算 结果 煤油 冷却水介 质的选择 及其物性 参数 查第二版 上册 高等 教 育 出 版 社 P317 t= 2 tt 21 = 2 4025 =32.5 2=994.825kg/m 3 2=76.452510-5Pa s 2=0.62165W/m Cp=4.174kJ/kg T=32.5 换热器类 型的选择 查化工原 理 课 程 设 计指导书 化 学 工 业 出版社 P4 tm= 2 1 21 ln t t t t = ）（ ）（ ）（）（ t1-T2 2t1T ln t1-T22

4、t1T = 25)-(40 )40-(110 ln 25-40-40-110）（）（ =35.7 由于两流体温差不大于 50，所以选用固定管 板式换热器。 tm=35.7 流动路径 的选择 煤油被冷却，阻压力降 不容许超过 5105Pa， 且1=7.1510 -4Pa s,所 以按煤油走管内，而冷 却水走管间。 流速的选 择 煤油在管内流速取： u1=0.5m/s u1=0.5m/s 初算 换热 器的 传热 面积 S。 热负荷及 冷却介质 消耗的计 算 查化工原 理第二版 上 册 天 津 大 学 化 工 学 院 高 等 教 育 出 版 社 P219 煤油的质量流量： qm1= （ 6.4x10

5、4x103） /(330x24x3600)=2.24kg/s 热负荷： Q=qm1Cp1(T1-T2) =2.24x2.1x103x(110-40) =329.280kw 冷却水的消耗量： qm2= )( 122 ttc Q p =(329.280x103)/(4.174x1 03x15)=5.27kg/s=18.97T/ h qm1=2.24kg/s Q=329.28kw qm2=5.27kg/s =18.97T/h 计算平均 温 度 差 查常用化 工 单 元 设 R= 12 21 tt TT = 25-40 40-110 =4.67 R=4.67 m tK Q （估） tm并确 定管程数

6、备设计李 功祥版 华 南 理 工 大 学 出 版 社 P12 查化工工 艺 设 计 手 册第二版 P2-54图 a P= 11 12 tT tt = 25-110 25-40 =0.176 温度校正系数为： t=0.830.8, 因此选用单壳程（逆 流），因此平均温差： tm=tm.t =35.70.83=29.63 P=0.176 tm=29.63 按经验数 据值初选 总传热系 数 Ko(估) 查常用化 工 单 元 设 备设计李 功祥版 华 南 理 工 大 学 出 版 社P14表1-6 满足任务书要求的总传 热 系 数 K0的 经 验 值 290-580W/m 2之间。 )( 估 K=350W/m 2k )( 估 K =350W/m 2k 初算出所 需传热面 积 So 查化工原 理第二版 上 册 天 津 大 学 化 工 学 院 高 等 So= =(3