化工原理课程设计煤油冷却列管式放热器介绍.doc

化工原理课程设计 煤油冷却列管式放热器 目录 概述 1.1换热器设计任务书 1.2换热器的结构形式 1.3换热器材质的选择 1.4列管式换热器的优点 1.5列管式换热器的结构 1.6管板式换热器的类型及工作原理 1.7确定设计方案 2.1设计参数 2.2计算总传热系数 2.3工艺结构尺寸 2.4换热器核算 3.换热器主要结构尺寸和计算结果汇总表 4.结束语 参考文献 设计简图 化工原理课程设计，是将所学的化工原理理论知识联系实际生产的重要环节。一方面，它要求综合运用物理，化学，化工原理，工程制图的理论知识，确定生产工艺流程和计算设备的尺寸；另一方面，又要求根据设计对象的具体特征，凭借设计者的经验（或借鉴前人的经验），灵活运用设计的诀窍，对所选设备，工艺过程以及各种参数进行合理的筛选，校正和优化，达到经济合理的生产要求。? 工业生产过程，两种物料之间的热交换一般是通过热交换器完成的，所以换热器的设计就显的尤为重要。换热器的设计，首先应根据工艺要求确定换热系统的流程方案并选用适当类型的换热器，确定所选换热器中流体的流动空间及流速等参数，同时计算完成给定生产任务所在地需的传热面积，并确定换热器的工艺尺寸且根据实际流体的腐蚀性确定换热器的材料，根据换热器内的压力来确定其壁厚。 随着换热器在工业生产中的地位和作用不同，换热器的类型也多种多样，不 同类型的换热器各有优缺点，性能各异。在换热器设计中，首先应根据工艺要求 选择适用的类型，然后计算换热所需传热面积，并确定换热器的结构尺寸。换热 器按用途不同可分为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器、再沸器、深冷器、过热 器等。换热器按传热方式的不同可分为：混合式、蓄热式和间壁式。其中间壁式 换热器应用最广泛，按照传热面的形状和结构特点又可分为管壳式换热器、板面 式换热器和扩展表面式换热器（板翅式、管翅式等）。 1．1 换热器设计任务书 1．设计题目 煤油冷却列管式换热器的设计。 设计课题工程背景： 在石油化工生产过程中，常常需要将各种石油产品（如汽油、煤油、柴油等） 进行冷却，本设计以某炼油厂冷却煤油产品为例，熟悉列管式换热器的设计过程。 设计的目的：通过对煤油产品冷却的列管式换热器设计，达到让学生了解该换热 器的结构特点，并能根据工艺要求选择适当的类型，同时还能根据传热的基本原 理，选择流程，确定换热器的基本尺寸，计算传热面积以及计算流体阻力。 2．设计任务及操作条件 （1）处理能力 3×105吨/年煤油 （2）设备型式 列管式换热器 （3）操作条件 ①煤油：入口温度 150℃，出口温度 50℃ ②冷却介质：循环水，入口温度 20℃，出口温度 30℃ ③允许压强降：不大于一个大气压 ④每年按 300 天计，每天 24 小时连续运行 （4）设计项目 ①设计方案简介：对确定的工艺流程及换热器型式进行简要论述。 ②换热器的工艺计算：确定换热器的传热面积。 ③换热器的主要结构尺寸设计。 ④主要辅助设备选型。 ⑤绘制换热器总装配图。 3．设计说明书的内容 （1）目录； （2）设计题目及原始数据(任务书)； （3）论述换热器总体结构(换热器型式、主要结构)的选择； （4）换热器加热过程有关计算(物料衡算、热量衡算、传热面积、换热管型号、 壳体直径等)； （5）设计结果概要(主要设备尺寸、衡算结果等)； （6）主体设备设计计算及说明； （7）主要零件的强度计算（选做）； （8）附属设备的选择（选做）； （9）参考文献； （10）后记及其它。 4．设计图要求 用 594×841 图纸绘制换热器一张：一主视图，一俯视图，一剖面图，两个局部 放大图。 5．设计思考题 （1）设计列管式换热器时，通常都应选用标准型号的换热器，为什么？ （2）为什么在化工厂使用列管式换热最广泛？ （3）在列管式换热器中，壳程有挡板和没有挡板时，其对流传热系数的计算方 法有何不同？ （4）说明列管式换热器的选型计算步骤？ （5）在换热过程中，冷却剂的进出口温度是按什么原则确定的？ （6）说明常用换热管的标准规格（批管径和管长）。 （7）列管式换热器中，两流体的流动方向是如何确定的？比较其优缺点？ 6. 部分设计问题指导 （1）列管式换热器基本型式的选择 （2）冷却剂的进出口温度的确定原则 （3）流体流向的选择 （4）流体流速的选择 （5）管子的规格及排列方法 （6）管程数和壳程数的确定 （7）挡板的型式 1.2 换热器的结构形式 1.管壳式换热器 管壳式换热器又称列管式换热器，是一种通用的标准换热设备，它具有结构 简单，坚固耐用