南京工业大学列管式换热器(材料工程原理)课程设计.doc

南 京 工 业 大 学 设计题目： 列管式换热器设计 混合气体处理能力221000kg/h 专 业： 班 级： 学 号： 姓 名： 电子邮箱： 日 期： 指导教师： 设计成绩： “列管式换热器设计”任务书 设计题目 列管式换热器设计——混合气体处理能力221000kg/h 设计任务及操作条件 为满足某生产需要，需将混合气体采用循环冷却水冷却，使混合气体的温度从100℃冷却至50℃，已知混合气体的压力为6.9Mpa，循环冷却水的压力为0.4Mpa，循环水入口温度25℃，出口温度36℃。要求处理混合气体的流量为221000kg/h，试设计一台列管式换热器，完成该设计任务。 混合气体在各定性温度下的有关物性数据： 名称 密度ρ? （kg/h） 热容Cp? （KJ/kg℃） 导热系数λ? （w/m℃） 粘度μ? （Pa*S） 混合气体 90 3.297 0.0279 1.5* 循环冷却水在各定性温度下的有关物性数据： 名称 密度ρ?? （kg/m3） 热容Cp? (KJ/kg℃) 导热系数λ? （w/m℃） 粘度μ? （Pa*S） 冷却水 994.30 4.174 0.624 0.742* 目录 概述 §1.1换热器的应用及主要类型····································4 §1.2列管式换热器的主要结构····································5 第二章 列管式换热器工艺的设计及计算 §2.1设计方案初选··············································6 §2.2估算传热面积··············································6 §2.3工艺结构尺寸的设计········································8 列管式换热器工艺设计的核算 §3.1传热能力的核算············································12 §3.2壁温的核算················································15 §3.3换热器内流体流动的阻力的核算······························16 辅助设备的设计 §4.1管路系统原件的设计········································17 §4.2泵的设计·················································17 §4.3风机的设计···············································19 第四章 列管式换热器设计一览表······································20 第五章 设计总结····················································21 第七章 参考文献····················································22 第八章 设计附图····················································23 第九章 答辩记录及评语··············································26 第一章 概述 §1.1换热器的应用 在工业生产中，为实现物料之间热量传递过程的设备统称为换热器。它是化工、冶炼、机械和其它许多工业广泛应用的一种通用工艺设备，特别是对于迅速发展的化工、炼油等工业生产来说，换热器尤为重要。通常在化工厂的建设中，换热器的投资约占总投资的10~20%，在石油冶炼厂中约占全部工艺投资的40~50%。 换热器的类型随工业发展而扩大，早期的换热设备犹如制造水平和科学水平的限制，多有结构简单、换热面积小和体积较大等的特点，后来列管式换热器的诞生使其成为长期以来化工生产中使用的典型换热设备。 表1-