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食品工程原理课程设计 年处理量9.4×104吨煤油冷却器的设计 摘 要 本设计是进行煤油冷却器的设计，主要进行了换热器的选型以及煤油输送泵的型号选择。 设计的前半部分是换热器的选型，根据给定的条件估算换热面积，进行换热器的选择，校核传热系数，计算出实际的换热面积，最后进行压力降的计算，以确定能够完成生产任务并能安全生产。设计的后半部分是关于煤油输送泵的选择，根据换热器以及给定的条件计算出最大流量和压头确定煤油输送泵的型号，并核算泵的轴功率。 关键词：浮头式换热器、 传热系数 、泵目录 1 引言 1 1.1 换热器的类型 1 1.2 换热器的选择 1 1.3 浮头式换热器特点 4 2 正文 4 2.1 确定设计方案 4 2.1.1 选择换热器的类型 4 2.1.2 流程的确定 4 2.2 确定物性数据 4 2.2.1 确定定性温度 4 2.2.2 确定物性数据 5 2.3 估算传热面积 5 2.3.1 计算传热热负荷Q 5 2.3.2 计算平均传热温差 5 2.3.3 初选总传热面积 6 2.3.4 初选管径 7 2.3.5 初选换热器型号 7 2.4 换热器的核算 7 2.5 传热系数的校核 8 2.5.1 管程的对流传热系数 8 2.5.2 壳程的对流传热系数 9 2.5.3 确定污垢热阻 9 2.5.4 计算总传热系数K 9 2.5.5 计算热传热面积 10 2.6 换热器压力降的核算 10 2.6.1 管程阻力损失 10 2.6.2 壳程阻力损失 11 2.7 水泵的选择 12 2.7.1 流量的计算 12 2.7.2 扬程的计算 12 2.7.3 选择水泵的型号 13 2.8 设计小结 13 2.8.1 主要结构尺寸和计算结果 13 2.8.2 浮头式换热器结构参考图 15 2.9 设计评述 15 3 参考文献 16 年处理量9.4×104吨煤油冷却器的设计 引言 换热器的类型 换热器是许多工业生产部门的通用工艺设备，尤其是石油、化工生产中应用最为广泛，在化工中换热器可用作加热器、预热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等。换热器的类型很多，性能各异，根据热量的传递方式的不同可将换热器分为直接接触式换热器、蓄热式换热器和间壁式换热器三种。以上三种换热器中以间壁式换热器应用最为广泛，型式也最为多样，可分为管式换热器、板式换热器和特殊性换热器。 管式换热器通过管子壁面进行传热，按传热管的结构可分为套管式换热器、蛇管式换热器、列管式换热器、翅片管式换热器等几种;板式换热器通过板面进行传热，按传热板的结构可分为夹套式换热器、平板式换热器、螺旋板式换热器、热板式换热器及板翅式换热器等几种；而特殊型式换热器是指根据工艺特殊要求而设计的，具有特殊结构的换热器。如热管换热器、板壳式换热器等。 其中列管式换热器又称管壳式换热器，是一种通用的标准换热设备。它因结构简单、坚固耐用、造价低廉、用材广泛、清洗方便、适应性强等优点而在化工厂中应用最为广泛。根据其结构特点又可分为固定管板式换热器、浮头式换热器、U形管式换热器。 换热器的选择 1.类型的选择 换热器的种类很多，选择时应根据操作温度、压力、换热器的热负荷、管程与壳程的温度差、换热器的腐蚀性能及其他特性、检修与清洗要求等因素综合考虑。 2.流体通道的选择[3] 不洁净和易结垢的流体宜走管程，因管内清洗方便； 腐蚀性流体宜走管程，以免管束和壳体同时受腐蚀； 高压流体宜走管程，以免壳体受压，并且可节省壳体金属的消耗量； 有毒流体宜走管程，使泄露机会减少； 饱和蒸汽宜走壳程，因饱和蒸汽比较洁净，对流传热系数与流速无关，而且冷凝液容易排出； 被冷却的流体宜走壳程，可利用壳体散热，增强冷却效果； 粘度较大或流量较小的流体宜走壳程，因流体在有折流板的壳程流动时，由于流体流向和流速不断改变，在很低的雷诺数（Re100）下即可达到湍流，可提高对流传热系数。但是有时在动力设备允许的条件下，将上述流体通入多管程中也可得到较高的对流传热系数。 在选择流体通道时，以上各点常常不能兼顾，在实际选择时应抓住主要矛盾。如首先要考虑流体的压力、腐蚀性和清洗等要求，然后再校核对流传热系数和阻力系数等，以便做出合理的选择。 3.加热剂或冷却剂的选择 一般情况下，用加热剂或冷却剂的流体是由实际情况决定的。但有些时候需要设计者自行选择。在选用加热剂或冷却剂时，除首先应满足所能达到的加热或冷却温度外，还应考虑到其来源方便、价格低廉、使用安全。 4.流体进、出口温度的确定 在换热器的设计中，被处理物料的进出口温度为工艺要求所规定，加热剂或冷却剂的进口温度一般有来源而定，但它的出口温度应由设计者根据经济核算来确定。 5.流体流速的选择 换热器中流体流速的增加，可使对流传热系数增加，有利于