化工原理课程设计--处理量10×104吨年煤油冷却器的设计

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1、 材料工程原理 B课程设计 设计题目： 处理量 10104吨/年煤油冷却器的设计 专 业： 班 级： 学 号： 姓 名： 日 期： 指导教师： 设计成绩： 日 期： 设计任务书 设计题目 处理量处理量 10101010 4 4 吨吨/ /年煤油冷却器的设计年煤油冷却器的设计 一. 设计要求： 1.处理能力： （10104）吨/年煤油 2.设备型式：列管式换热器 二. 操作条件 1. 煤油：入口温度 140 C，出口温度 40 C。 2. 冷却介质：采用循环水，入口温度 30 C，出口温度 40 C。 3. 允许压降：不大于 105Pa。 4. 煤油定性温度下的物性数据： c=825kg/m3,

2、 c=7.1510-4Pa s, Cpc=2.22kJ/(kg C)， c=0.14W/(m C) 5. 每年按 330 天计，每天 24h 连续生产。 三. 设计任务 选择适宜的列管换热器并进行核算。 绘制带控制点的工艺流程图和设备结构图，并编写设计说明书。 任务下达日期：2015.12.21 任务完成日期：2015.12.25 指导教师： 学生： 目录 一、概述 1 二、设计方案说明 1 2.1 列管式换热器设计简介. 1 2.2 列管式换热器的类型. 2 2.2.1 固定管板式 2 2.2.2 浮头式换热器 2 2.2.3 U 型管式换热器. 3 2.2.4 填料函式换热器 3 2.3

3、换热器类型的选择. 3 2.4 流体流径流速的选择. 3 2.5 材质的选择. 4 2.6 换热器其他结构的选择 4 2.6.1 管程结构 4 2.7 工艺流程草图 5 三、换热器设计计算 6 3.1 确定计算方案 6 3.1.1 选择换热器的类型. 6 3.1.2 流体流径流速的选择. 6 3.2 确定物性参数. 6 3.3 估算传热面积. 7 3.3.1 热流量 7 3.3.2 平均传热温差. 7 3.3.3 传热面积 7 3.3.4 冷却水用量 8 3.4 工艺结构尺寸. 8 3.4.1 管径和管内流速. 8 3.4.2 管程数和传热管数. 8 3.4.3 平均传热温差校正及壳程数 9

4、3.4.4 传热管排列和分程方法 9 3.4.5 壳体内径 9 3.4.6 折流板 10 3.4.7 接管 10 3.5 换热器核算. 10 3.5.1 热流量核算 10 3.5.1.1 壳程表面传热系数. 10 3.5.1.2 污垢热阻和管壁热阻. 12 3.5.1.3 传热系数 K. 12 3.5.1.4 换热器面积裕度. 12 3.5.2 换热器内流体阻力计算 13 3.5.2.1 管程流体阻力. 13 3.5.2.2 壳程阻力. 13 3.6 壁温核算 14 3.7 水泵 15 四、 换热器主要结构尺寸和计算结果表 16 五、设计心得体会 17 参考资料 18 主要符号说明 18 第 1 页 一一、概述、概述 课程设计是学习化工设计基础知识，培养学生化工设计能力的重要教学环 节，通过这一实践教学环节，使学生掌握化工单元过程及设备设计的基本程序和 方法，熟悉查阅和正确使用技术资料，能够在独立分析和解决实际问题的能力方 面有较大提高，增强工程观念和实践能力