化工原理课程设计---无相变列管式换热器的设计

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1、 化 工 原 理 课 程 设 计化 工 原 理 课 程 设 计 学学 院：院： 化学工程学院 班班 级：级： 姓姓 名：名： 学学 号：号： 指导教师：指导教师： 2010 年 06 月 任务书 I 化工原理课程设计化工原理课程设计 换热器设计任务书换热器设计任务书 一、设计题目：无相变列管式换热器的设计 二、设计任务及操作条件 某生产过程中，用循环冷却水冷却柴油。 1、柴油入口温度： 140 ，出口温度： 60 2、柴油流量： 6500 kg/h，压力： 0.3 MPa 3、循环冷却水压力： 0.4 MPa，入口温度： 29 ，出口温度： 39 已知柴油的有关物性数据：密度1=994kg/m

2、3；定压热比容 cp，1=2.22kJ/(kg )； 热导率 1=0.14W/(m )；黏度 1=7.15 10-4 Pa s 三、设计项目(说明书格式) 1、封面、任务书、目录。 2、设计方案简介：对确定的换热器类型进行简要论述。 3、换热器的工艺计算： 1) 确定物性数据 2) 估算传热面积 3) 工艺结构尺寸 4) 换热器核算：包括传热面积核算和换热器压降核算 4、换热器的机械设计 5、绘制列管式换热器结构图（CAD） 。 6、对本设计进行评述。 7、参考文献 成绩评定 指导教师 2010 年 6 月 8 日 任务书 2 目 录 1 设计方案简介 . 1 1.1 选择换热器类型. 1 1

3、.2 冷热流体流动通道的选择 . 1 2 换热器的设计计算 . 2 2.1 确定物性数据 2 2.2 估算传热面积 2 2.2.1 热流量 2 2.2.2 平均传热温差 2 2.2.3 冷却水用量 3 2.2.4 总传热系数 3 2.2.5 计算传热面积 3 2.3 工艺结构尺寸 3 2.4 换热器核算 5 2.4.1 热量核算 5 2.4.2 换热器内流体的流动阻力 7 3 换热器机械设计 10 3.1 壳体壁厚 . 10 3.2 管板尺寸 . 10 3.3 接管尺寸 . 12 3.4 换热器封头选择 12 3.5 膨胀节选择 . 13 3.6 其他部件 . 13 4 评述 15 4.1 可

4、靠性评价 . 15 4.2 个人感想 . 15 5 参考文献 16 化工原理课程设计 1 1 设计方案简介 1.1 选择换热器类型 两流体温度变化情况：热流体柴油入口温度 140，出口温度 60；冷流体 入口温度 29， 出口温度 39。 2 21 tt t ， t冷= （29+39） /2=34， t热= （140+60） /2=100， t热- t冷=100-34=66， 温差较大， 但是柴油压力为 0.3Mpa， 冷却水压力为 0.4 Mpa， 压力偏低，故可以选用固定管板式换热器，采用逆流 1.2 冷热流体流动通道的选择 从两物流的操作压力看，应使冷却水走管程，由于循环冷却水较易结垢，若 其流速太低，将会加快污垢增长速度，使换热器的热流量下降，所以冷却水走管 程，柴油走壳程，以便散热。选用252.5 的碳钢管，管内流速设为 ui=1.0m/s。 化工原理课程设计 2 2 换热器的设计