用于80万吨_年煤油换热的列管式换热器的设计.doc

化学与材料工程 学院 应用化学 专业 化工原理 课程设计 题目 用于 80 万吨/年煤油换热的列管式换热器的设计 说明书 图 纸 指导教师 熊静 学生姓名 黄敏 2014 年 3 月 21 日 列管式换热器设计任务书专业： 应用化学 班级： 11应化 姓名： 黄敏 学号： 11111103113  指导教师： 熊静 设计日期： 2014年3月21日  一、设计题目：??换热器设计二、设计任务及操作条件1、设计任务??2、操作条件?? （5）每年按300天计算，每天24小时连续运行。 3、设备型式???????????4、厂址??????????? ?三、设计内容1、目前板式换热器产品达到了一个成熟阶段凭借其高效、节能、环保的优势在各行业领域中被频繁使用并被用以替换原有管壳式和翅片式换热器取得了很好的效果。设计方案的选择3、确定物理性质数据 定性温度：可取流体进口温度的平均值。 壳程油的定性温度为T=(70+30)/2=50 管程流体的定性温度为t=(20+40)/2=30 根据定性温度，分别查取壳程和管程流体的有关物性数据。 煤油在50度下的有关物性数据如下： 密度 p0=825kg/m3 定压比热容 c0= 2.22 KJ/(kg.c) 导热系数 入0= 0.14W/(m.c) 黏度 u0=0.000705Pa.s 循环冷却水在30度下的物性参数; 密度 p1=994kg/m3 定压比热容 c1=4.08 KJ/(kg.c) 导热系数 入1=0.626 W/(m.c) 黏度 u1=0.000725 Pa.s 4、计算’=[(70-30)-(40-20)]/ln[(70-30)-(40-20)]=28.85 冷却水用量 q’=Q/( t4-t3).c=6166272/4.08/(40-20)=75567(kg/h) 总传热系数K 管程传热系数： Re=dup/u’=0.02x0.5x994/0.000725=13670 α=0.023λ/d*(dup/u’)^0.8*(cu/λ)^0.4=0.023*0.626/0.020*13670^0.8*(4.08*1000*0.000725/0.626)^0.4=2731[W/(m.c)] 壳程传热系数： 假设壳程传热系数α。=290W/(m2.c) 污垢热阻R。=0.000344m2.c/W,R1=0.000172m2.c/W 管壁的导热系数λ=45 W/(m.c) K=1/(d。/α1*d1+R。*d。/d1+b*d。/λ/dm+R1+1/α。) =1/(0.025/2731/0.020=0.000344*0.025/0.020+0.0025*0.025/45/0.0225+0.000172+1/290)=219.5[W/(m.c)] (2)计算传热面积 S’=Q/K/t’=1712.9*1000/219.5/28.85=270.5m2 考虑15%的面积裕度，S=1.15*S’=311.1m2 5、主要设备工艺尺寸设计????（1）尺寸的确定传热面积、）??? （3）接管尺寸的确定d=√4V/3.14*u=√4*69.44*1000/3600/825/3.14/1.5=0.1726(m)≈173mm 管程流体进出口接管：取接管内循环水流速u=1.5m/s,则接管内径为： d=√4*75567/3600/994/3.14/1.5=0.134(m)≈134mm 6、设计结果汇总、工艺流程图及换热器工艺条件图、设计评述三、参考资料1.上海医药设计院.化工工艺设计手册(上、下).北京：化学工业出版社，19862.尾范英郎（日）等，徐忠权译.热交换设计手册，19813.时钧，汪家鼎等.化学工程手册，北京：化学工业出版社，19964.卢焕章等.石油化工基础数据手册，北京：化学工业出版社，19825.陈敏恒，丛德兹等.化工