化工原理课程设计--列管式换热器

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1、 化工原理课程设计化工原理课程设计 设计说明书设计说明书 设计题目设计题目 换热器换热器 学学 院院 机电工程学院机电工程学院 专专 业业 过程装备与控制工程过程装备与控制工程 姓姓 名名 学学 号号 指导教师指导教师 日期日期 2017/6 目录目录 1 设计方案概述及简介 - 1 - 1.1 绪论 . - 1 - 1.2 概述 . - 1 - 1.3 确定设计方案 - 4 - 2 估算传热面积 . - 4 - 2.1 确定物性数据 - 1 - 2.2 计算热流量 . - 1 - 2.3 计算循环冷确水用量. - 1 - 2.4 计算逆流平均传热温差 . - 1 - 2.5 计算传热面积 -

2、 1 - 3 工艺结构尺寸 . - 8 - 3.1 管径和管内流速 . - 12 - 3.2 管程数和传热管数 - 13 - 3.3 平均传热温差校正及壳程数 . - 13 - 3.4 传热管分程和排列方法 . - 13 - 3.5 壳体内经. - 13 - 3.6 折流板 - 13 - 3.7 其它附件. - 14 - 3.8 接管 . - 12 - 4 换热器核算. - 8 - 4.1 传热能力核算 - 12 - 4.2 壁温核算 . - 13 - 4.3 换热器内流体的流动阻力 - 13 - 5 列管式换热器结构设计. - 12 - 5.1 浮头管板及钩圈法兰结构设计 - 12 - 5.

3、2 管箱结构设计 - 13 - 5.3 管箱法兰与管箱侧壳体法兰设计. - 13 - 5.4 固定端管板结构设计. - 13 - 5.5 外头盖侧壳体法兰与外头盖法兰设计 - 13 - 5.6 外头盖结构设计 . - 13 - 5.7 垫片选择. - 13 - 5.8 鞍座选用及安装位置确定 - 14 - 5.9 折流板布置 . - 14 - 6 列管式换热器强度设计 - 14 - 6.1 壳体壁厚计算. - 14 - 6.2 外盖头短节与封头厚度计算 . - 15 - 6.3 管箱短节与封头厚度计算. - 16 - 6.4 固定管板计算. - 17 - 6.5 浮头管板及钩圈计算 . - 1

4、8 - 6.6 无折边球封头计算 - 18 - 6.7 管箱短节开孔补强的校核. - 19 - 6.8 壳体接管开孔补强校核 - 19 - 7 换热器主要结构尺寸和计算结果 - 21 - 参考文献 - 22 - 化工原理课程设计任务书化工原理课程设计任务书 某生产过程的流程如图所示。反应器的混合气体经与进料物流换热后，用循环冷 却水将其从 110进一步冷却至 60之后，进入吸收塔吸收其中的可溶性组分。已知 混合气体的流量为 226801kgh，压力为 6.9M P a，循环冷却水的压力为 0.4M P a， 循环水的入口温度为 29，出口的温度为 39，试设计一列管式换热器，完成生产任 务。

5、已知： 混合气体在 85下的有关物性数据如下（来自生产中的实测值） 密度 3 1 90 kgm 定压比热容 1 3.297 p ckj kg 热导率 1 0.0279 w m 粘度 5 1 1.510Pa s 循环水在 34下的物性数据： 密度 3 1 994.3 kgm 定压比热容 1 4.174 p ckj kgK 热导率 1 0.624 w mK 粘度 3 1 0.74210Pa s - 1 - 1 1 设计方案概述及简介设计方案概述及简介 1 1.1.1 绪论绪论 1.1.1 选题的依据、意义和理论或实际应用方面的价值 列管式换热器是目前应用最为广泛的换热设备，具有可靠性高、适应性广等

6、优点， 在各工业领域中得到最为广泛的应用。尽管受到了其他新型换热器的挑战，但反过来 也促进了其自身的发展。在换热器向高参数、大型化发展的今天，列管式换热器仍占 主导地位。研究与开发此类新型的换热器，对工业发展与经济增长具有重大意义。 1.1.2 2 概述概述 1.2.1 换热设备的应用 用于在两种或两种以上流体间、一种流体一种固体间、固体颗粒间或者热接触且 具有不同温度的同一种流体间的热量传递的装置称为换热设备。在化工生产中，为了 工艺流程的需要，往往进行着各种不同的换热过程：如加热、冷却、蒸发和冷凝。换 热设备就是用来进行这些热传递过程的设备，通过这种设备，以便使热量从温度较高 的流体传递到温度较低的流体，以满足工艺上的需要。它是化工、炼油、食品、轻工、 能源、制药、机械及其他许多工业部门广泛使用的一种通用工艺设备，对于迅速发展 的化工炼油等工业生产来说，换热设备尤为重要，约占总投资的 35% 40%。