化工原理课程设计--换热器选型设计

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1、 化工原理课程设计化工原理课程设计 换热器选型设计换热器选型设计 专业班级：专业班级： 姓姓 名：名： 学学 号：号：09010105050901010505 成成 绩：绩： 指导教师：指导教师： 2 目录目录 一、一、前言.3 二、二、设计任务书.3 三、换热器选型设计.4 四、结果列表.8 五、换热器结构和流程示意图.9 六、相关附图10 七、符号说明11 3 一、一、前言前言 热交换器是进行热交换操作的通用工艺设备,被广泛应用于各个工业部门,尤其 在石油、化工生产中应用更为广泛。换热器分类方式多样,按照其工作原理可分 为:直接接触式换热器、蓄能式换热器和间壁式换热器三大类,其中间壁式换热

2、器 用量最大,据统计,这类换热器占总用量的99 %。间壁式换热器又可分为管壳式和 板壳式换热器两类,其中管壳式换热器以其高度的可靠性和广泛的适应性,在长期 的操作过程中积累了丰富的经验,其设计资料比较齐全,在许多国家都有了系列化 标准。近年来尽管管壳式换热器也受到了新型换热器的挑战,但由于管壳式热交 换器具有结构简单、牢固、操作弹性大、应用材料广等优点,管壳式换热器目前 仍是化工、石油和石化行业中使用的主要类型换热器,尤其在高温、高压和大型 换热设备中仍占有绝对优势。如何确定最佳的换热器,是换热器优化的问题。 二、二、设计任务书设计任务书 某车间用 25的自来水将甲苯从 105冷却到 65，已

3、知水走管程，出口 温度为 40。流量为 27000kg/h的甲苯走壳程。甲苯侧热阻取 0.0001m2 /W， 水侧热阻取 0.00021 m2 /W。请选择合适的列管换热器，要求两侧压降不大于 101.33kPa。已知平均温度下水和甲苯的物性参数如下表所示。 设计要求： 1）进行传热计算； 2）确定换热器的最佳型号和参数； 3）对计算结果进行讨论； 4）给出结果列表； 5） 绘出换热器结构和流程示意图. 三、换热器选型设计换热器选型设计 1）试算和初选换热器的规格 介质 比热，kJ/kg 导热系数，W/m 密度，kg/m3 黏度，Pa s 甲苯 1.93 0.121 810 0.0003 水

4、 4.17 0.615 996 0.0008 4 计算热负荷和冷却水流量 kg/h33324 )2540(1017.4 3600579000 )( W5790003600)65105(1093127000)( 3 12 3 21 ttc Q W /.TTcWQ pc C phh 计算两流体的平均温度差。逆流时平均温差为 C5.51 2565 40105 ln )2565()40105( ln 1 2 12 t t tt tm 而 6667.2 2540 65105 1875.0 25105 2540 12 21 11 12 tt TT ,R tT tt P 由图 1 查得：95.0 t 。可以选用单壳层。 C93.485.5195.0 mtm tt