本的换热器设计.doc

河北工业大学 承德石油高等专科学校（函授站） 课 程 设 计 说 明 书 设计题目： 班 级： 2011级河工大化学工程与工艺 姓 名： 指导教师： 程忠玲 完成日期： 化工原理课程设计任务书 姓 名 班级 指导教师 设计题目：苯精馏塔塔顶冷却器 工艺要求：厂内循环水冷却苯饱和液至温度30℃，生产能力为16000 kg/h,苯精馏塔为常压塔，室外安装。 技术要求： 1．流径选择及换热器类型选择 2．工艺设计 3．机械设计 4．绘图要求： 1）简单流程图 2）列管布置图 3）管板结构图 4）法兰结构图 5）换热器装配图 任务下达日期： 2012 年 11 月 9 日 任务完成日期： 2012 年 12 月 10 日 摘 要冷却器是帮助散热的一个装置。本次课程设计采用浮头式换热器来实现冷却。在设计中,主要以循环水为冷却剂，在给定的操作条件下对冷却器进行设计。 本设计的内容包括：1、设计方案的确定：换热器类型的选择、流动空间的选择等。2、换热器的工艺计算：换热器面积的估算、换热器工艺尺寸的计算、换热器的核算等。3、操作条件图等内容。关键词循环水浮头式换热器传热 目录 课程设计任务书 I 摘 要 II ABSTRACT III 第1章 绪 论 1 1.1换热器技术概况 1 1.2 换热器的发展 1 1.3换热器在工业生产中的应用 2 1.3.1换热器的工业应用 2 1.3.2新型换热器 3 第2章 设计方案 5 2.1换热器类型的选择 5 2.1.1换热器的分类 5 2.1.2换热器的选择 8 2.2流动空间的选择 10 2.3流速的确定 12 2.4加热剂、冷却剂的选择 12 2.4.1 常用的加热剂 12 2.4.2 常用的冷却剂 13 2.5流体出口温度的确定 13 2.6材质的选择 13 第3章 换热器的结构设计 15 3.1管束及壳程分程 15 3.1.1管束分程 15 3.1.2壳程分程 15 3.2管程结构 16 3.2.1换热管布置和排列间距 16 3.2.2管心距 17 3.2.3管材料 19 3.3管板 19 3.4管子与管板的连接 19 3.5管板尺寸的确定 20 3.5.1管板受力情况分析 20 3.5.2管板尺寸 21 3.6壳程结构 21 3.7折流板、支撑板的作用及结构 22 3.7.1折流板 22 3.7.2支承板 26 3.8管程与壳程接管 26 3.8.1管箱及封头 26 3.8.2壳程接管 27 第4章 换热器的工艺计算 28 4.1确定设计方案 28 4.1.1选择换热器类型 28 4.1.2流体间流速确定 28 4.2基础物性数据 28 4.2.1定性温度：可取流体进口温度的平均值。 28 4.2.2壳程苯的定性温度为 28 4.2.3管程循环水的定性温度为 28 4.2.4苯物性数据 28 4.2.5循环水物性数据 29 4.3计算总传热系数 29 4.3.1热流量 29 4.3.2平均传热温差 29 4.3.3冷却水用量 29 4.3.4总传热系数K 29 4.4计算传热面积 30 4.5工艺结构尺寸的计算 31 4.5.1管内和管外流速的计算 31 4.5.2管程数和传热管数 31 4.5.3平均传热温差校正及壳程数的确定 31 4.5.4传热管排列和分程的选择 32 4.5.5壳程内经的计算 32 4.5.6．折流板的选择 32 4.5.7其他附件的选择 32 4.6换热器核算 33 4.6.1传热能力的核算 33 4.6.2换热器流体流动阻力计算 35 工艺设计计算结果汇总 37 主要符号说明 38 附 录 39 参 考 文 献 43 结 束 语 44 第1章 绪 论 1.1换热器技术概况 制工业中以及其他一些行业中广泛使用的热量交换设备，1.2 换热器的发展 长期以来，非接触式换热器一直是管壳式（列管式）换热器一国独大的局面。然而近几十年来，这种平衡有所改变。 这种改变是由于各种板式类换热器的