化工原理设计(列式管换热器的设计)研讨.doc

化工原理课程设计 题目：列管式换热器的设计 前言 换热器是化学、石油化学及石油炼制工业以及其它一些行业中广泛使用的热量交换设备。它不仅可以单独作为加热器、冷却器使用而且是一些化工单元操作的重要附属设备。因此在化工生产中占有重要的地位。 本次我的任务是列管式换热器的主要培养综合运用本门课程及有关选修课程基础理论和基本知识去完成某项单元操作设备设计任务的实践能力，结合换热介质的物性特征确定换热器的类型。其次，根据流体流动传热等章节中关于流体阻力，传热面积的计算，初步确定所需要的传热面积后经过压降校核传热校核  目录 一 设计任务与条件 ......................,,,,........................2 二 设计计算 ....................................................... 2 2.1确定设计方案 ............................................... 2 2.1.1 选择换热器类型 ...................................... 2 2.1.2 管程安排 ............................................ 2 2.3 估计传热面积 .............................................. 3 2.3.1 热流量 （忽略热损失） ................................. 3 2.3.2 冷却水的用量 ........................................ 3 2.3.3 平均传热温差 ........................................ 3 2.3.4 初算传热面积 ........................................ 3 2.4 工艺结构尺寸 .............................................. 4 2.4.1 管径和管内流速 ...................................... 4 2.4.2 管程数和传热管数 .................................... 4 2.4.3平均传热温差校正及壳程数 ............................. 4 2.4.4 传热管排列和分程方法 ................................ 5 2.4.5 壳体直径 ............................................ 5 2.4.6 折流板 .............................................. 5 2.4.7 接管 ................................................ 5 2.5 换热器核算 ................................................ 6 2.5.1 传热面积校核 ........................................ 6 2.5.2 换热器内压降的核算 ...................................8 三 设计结果汇总表及参考文献 ....................................... 9 一、设计任务与条件 某生产过程中，反应器的混合气体经与进料物流换热后，用循环冷却水将其从120℃进一步冷却至50℃之后，进入吸收塔吸收其中的可溶组分。已知混和气体的流量为2.0×kg/h，压力为6.9Mpa，循环冷却水的压力为0.4Mpa，循环水的入口温度为27℃，出口温度为37℃，试设计一台列式管换热器，完成该生产任务。 经查得混合气体在85℃下有关物性数据：密度=90kg/；=3.297kJ/(kg.℃)；热导率=0.0279W/(m.℃)；黏度=1.5×Pa.s。 设计计算 （一）确定设计方案 （1）选择换热器的类型 两流体的温度变化情况为： 热流体进口温度120℃，出口温度为50℃； 冷流体进口温度27℃，出口温度为37℃. 计算出两流体的温差约为46.75℃，但该换热器采用的是循环冷却水冷却， 当在冬季进行操作时，其进口温度会降低，导致两流体的温度差大于50℃，考虑到这一因素，估计该换热器的管壁温度和壳体温度之差较大。而浮头式换热器优点是：浮头式换热器