年处理量8.4×104吨煤油冷却器的设计.doc

食品工程原理课程设计任务书 设计题目：年处理量84×104吨煤油冷却器的设计 一、操作条件 1. 煤油：入口温度℃ 出口温度50℃ 2. 冷却介质：循环水入口28℃，出口温度40℃ 3. 允许压力降：不大于30kPa 4. 年开工天数：；每天24h连续生产5. 定性温度下煤油的物性数据： 密度=825kgm-3，黏度=7.15×10-4Pas，比热=2.22kJ（kg·℃，热导率=0.14W（m·℃） 84×103t/年 2. 设备形式：列管式换热器 3. 选择事宜的列管换热器并进行核算 4. 绘制工艺流程图和设备结构图 5. 输送机械的设计：循环水泵 三、设计要求 使用统一课程设计格式（详见许昌学院课程设计编写要求）。 主要项目及编排顺序为： ① 设计说明书封面 (使用统一模板)；②任务书；③摘要；④目录；⑤设计方案简介；⑥工艺过程计算及设备工艺尺寸的计算；⑦辅助设备的计算及选型；⑧附录：工艺流程图及设备结构图；⑨参考文献⑩设计评述； 指导教师：孙国富 徐静莉 完成日期：2012年12月17日～12月 28 摘 要 本设计是进行煤油冷却器的设计，主要进行了换热器的选型以及水泵的型号选择。 设计的前半部分是换热器的选型，根据给定的条件估算换热面积，进行换热器的选择，校核传热系数，计算出实际的换热面积，最后进行压力降的计算。设计的后半部分是关于水泵的选择，根据换热器以及给定的条件计算出最大流量和压头确定水泵的型号。 关键词：浮头式换热器 传热系数 水泵 目 录 1引言 1 1.1热换器的类型 1 1.2热换器的选择 1 1.2浮头式热换器特点 2 2正文 2 2.1确定设计方案 2 2.1.1.选择换热器的类型 2 2.1.2确定流体通入的空间 3 2.2确定物性数据 3 2.2.1确定定性温度 3 2.2.2确定物性数据 3 2.3估算传热面积 3 2.3.1计算传热热负荷Q 3 2.3.2计算平均传热温差 3 2.3.3初选总传热面积 4 2.3.4初选管径 4 2.3.5初选换热器型号 5 2.4热换器的核算 5 2.5传热系数的校核 6 2.5.1管程的对流传热系数 6 2.5.2壳程的对流传热系数 6 2.5.3确定污垢热阻 7 2.5.4计算总传热系数K 7 2.5.5计算热传热面积 7 2.6热换器压力降的核算 7 2.6.1管程阻力损失 7 2.6.2壳程阻力损失 8 2.7水泵的选择 9 2.7.1流量的计算 9 2.7.3选择水泵的型号 9 3设计小结 11 3.1主要结构尺寸和计算结果 11 3.2设计评述 12 参考文献 13  年处理量8.4×104吨煤油冷却器的设计 1引言 1.1热换器的类型 热换器是许多工业生产部门的通用工艺设备，尤其是石油、化工生产中应用最为广泛，在化工中热换器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等。热换器的类型很多，性能各异，根据冷、热流体换热方式的不同可将换热器分为混合式换热器、蓄热式换热器和间壁式换热器三种。以上三种换热器中以间壁式换热器应用最为广泛，型式也最为多样。按热换器传热面形状和结构的特点，间壁式换热器又可分为管壁式换热器、板式换热器和特殊型式换热器三类。 管式换热器通过管子壁面进行传热，按传热管的结构可分为管壳式热换器、蛇管式换热器、套管式换热器、翅片管式换热器等几种;板式换热器通过板面进行传热，按传热板的结构可分为平板式换热器、螺旋式换热器、热板式换热器及板翅式换热器等几种；而特殊型式换热器是指根据工艺特殊要求而设计的，具有特殊结构的换热器。如回旋式换热器、热管换热器、同流式换热器等。 其中管壳式换热器又称为列管式换热器，是一种通用的标准热换设备。它因结构简单、坚固耐用、造价低廉、用材广泛、清洗方便、适应性强等有点而在换热设备中占据主导地位。根据其结构特点又可分为固定管板式换热器、浮头式换热器、U形管换热器。 1.2热换器的选择 1.类型的选择 热换器的种类很多，选择时应根据操作温度、压力、热换器的热负荷、管程与壳程的温度差、热换器的腐蚀性能及其他特性、检修与清洗要求等因素综合考虑。 2.流体通道的选择[4] 在列管式换热器设计中，哪种流体走管程，哪种流体走壳程，需要合理安排。 选择原则：传热效果好、结构简单、检修与清洗方便。 3.加热剂或冷却剂的选择 一般情况下，用加热剂或冷却剂的流体是由实际情况决定的。但有些时候需要设计者自行选择。在选用加热剂或冷却剂时，除首先应满足所能达到的加热或冷却温度外，还应考虑到其来源方便、价格低廉、使用安全。 4.流体出口温度的确定 在换热器的设计中，被处理物料的进出口温度为工艺要求所规定，加热剂或冷却剂的进出口温度一般有来源而定，但它的出口温度应由设计