化工原理课程设计---煤油冷却器的设计

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1、 课程设计 课程名称课程名称 化工原理课程设计 题目名称题目名称 煤油冷却器的设计 专业班级专业班级 化学与环境工程学院化学工程与 工艺（1）班 学生姓名学生姓名 学学 号号 指导教师指导教师 目 录 1 化工原理课程设计任务书 3 1.1 设计题目3 1.2 原始数据及操作条件 3 1.3 设计要求3 2 化工原理课程设计说明书 4 2.1 前言.4 2.2 工艺流程图及说明5 3 生产条件的确定 .6 4 换热器的设计计算6 4.1 选择换热器类型 .6 4.2 流动空间及流速的确定.6 4.3 确定物性数据.6 4.4 计算总传热系数 错误错误!未定义书签。未定义书签。 4.4.1 热流

2、量 7 4.4.2 平均传热温差 .7 4.4.3 冷却水用量 .8 4.4.4 总传热系数 .8 4.5 计算传热面积.9 4.6 工艺结构尺寸.9 4.6.1 管径和管内流速 9 4.6.2 管程数和传热管数 9 4.6.3 平均传热温差校正及壳程数 9 4.6.4 传热管排列和分程方法 错误错误!未定义书签。未定义书签。 4.6.5 壳体内径 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 4.6.6 折流板 10 4.6.7 接管 . 11 4.7 换热器核算 11 4.7.1 热量核算 . 11 4.7.2 换热器内流体的流动阻力 13 5 设计结果汇总表 . 14 6 设计评述 15 7

3、心得体会 . 16 8 参考文献 17 煤油冷却器的设计 1 1 化工原理课程设计任务书化工原理课程设计任务书 1.1 设计题目设计题目 煤油冷却器的设计 1.2 原始数据及操作条件原始数据及操作条件 1、处理能力 39.6104 t/a 2、设备形式 列管式 3、煤油 T入= 140，T出= 40 4、冷水 T入= 30，T出= 40 5、P500 时，取 fo=5.0Reo -0.228 nc-横过管束中心线的管子数 NB-折流挡板数 故 fo=51993.15 -0.228=0.884 396.477 2 08637.0825 939884.05.0 2 1 p 流体流过折流板缺口的阻力

4、 2 2 2 (3.5) 2 o B Bu PN D ， mDmB4.1,42.0 54.61 2 08637.0825 ) 4.1 7.02 5.3(8 2 2 p， 总阻力 a kpp1093.53854.61396.477 0 壳程流动阻力也比较合适。 5 5 设计结果汇总表设计结果汇总表 换热器主要结构尺寸和计算结果见下表。换热器主要结构尺寸和计算结果见下表。 参数 管 程 壳 程 流量/（kg/h） 299300 55000 进/出温度/ 30/40 140/40 定性温度/ 35 90 物 性 密度/（kg/m 3） 994 825 定压比热容/ （kJ（kgK） ） 4.08 2

5、.22 粘度/（Pas） 0.000725 0.000715 热导率/w/（m K） 0.626 0.140 普朗特数 4.73 11.34 设 备 结 构 参 数 形式 固定版式 台数 1 壳体内径 mm 1400 壳程数 1 管径/mm 252.5 管心距/mm 32 管长/mm 6000 管子排列 管数目/根 1068 折流板数/块 8 传热面积/m 2 479.8 折流板间距 /mm 700 管程数 4 材质 碳钢 主要计算结果 管程 壳程 流速/（m/s） 0.998 0.08637 表面传热系数/w/（m 2OC） 4753 369.5 污垢阻力/（w/m 2OC） 0.00034

6、4 0.000172 阻力/Pa 37423 538.93 热流量/kW 3392 传热温差/ oC 32 传热系数/w/（m 2oC） 275.25 裕度/% 24.6 6 6 设计评述设计评述 我们设计的是煤油冷却器，冷却器是许多工业生产中常用的设备。 列管式换热器的结构简单、牢固，操作弹性大，应用材料广。列管式换 热器有固定管板式、浮头式、U 形管式和填料函式等类型。列管式换热 器的形式主要依据换 热器管程与壳程流体的温度差来确定。由于两流体的温差大于 50 ，故 选用 带补偿圈的固定管板式换热器。这类换热器结构简单、价格低廉，但管 外清洗困难，宜处理壳方流体较清洁及不易结垢的物料。因水的对流传 热系数一般较大，并易结垢，故选择冷却水走换热器的管程，煤油走壳 程。 7 7 心得体会心得体会 课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决 实际问题,锻炼实践能力