列管式换热器设计选读.docx

XXX学校本科课程设计题目： 列 管 式 换 热 器专业： 应用化学 学院：XX 学院班 级：XX级XX班姓名：X XX学号：指导教师：X XX目录1 概述31.1课程设计学习目的及其重要性31.2换热器设计的重要性及其步骤32课程设计任务书33 设计方案的确定44生产条件及其物料的物性参数54.1生产条件及工艺参数54.2主要物料的物性参数55工艺设计计算55.1 传热面积估算55.2 工艺结构尺寸计算及选型65.3 换热器核算86换热器主要结构尺寸和技术结果107课程设计收获及建议118设备工程图样129参考文献12化工原理课程设计说明书（化学化工系 应用化学）1概述课程设计学习目的及其重要性使学生初步掌握列管式换热器操作设计的基本方法和程序；训练学生的基本技能，如计算、绘图、运用设计资料（手册、标准和规范）；使用经验数据、进行经验估算和处理数据等；提高学生运用工程语言（简洁的文字、清晰的图表、正确的估算）表达设计思想能力；培养学生理论联系实际的正确思想，训练综合运用已学过的理论和实际知识去分析和解决工程能力的问题。换热器设计的重要性及其步骤重要性：换热器是在具有不同温度的两种或两种以上流体之间传递热量的设备。在工业生产中，换热器的主要作用是使热量由温度较高的流体传给温度较低的流体，使流体温度达到工艺流程规定的目标，以满足工艺过程的需求。列管式换热器是一种通用的标准换热设备，它结构简单、坚固耐用、造价低廉、用材广泛等优点，也是目前化工及酒精生产上应用最广泛的一种换热器。步骤：换热器的类型及流体走向：确定定性温度、物性数据： 估算传热面积：工艺结构尺寸的初步确定: 换热器核算课程设计任务书现生产车间需要一台列管式换热器，用于油品回收柴油的热量。流量为36000kg/h的柴油从180℃降至130℃，油品从60℃升至110℃。设计要求： ① 设计该热量回收利用的原则流程； ② 设计计算该主体设备换热器的主要尺寸及型号规格，并绘制出该换热器的设备图； 编制设计说明书。3 设计方案的确定选择换热器类型、管程安排确定物性参数计算热负荷Q、传热温差△tm估算传热系数K、估算传热面积S工艺结构尺寸及选型（管径、管内流速、管程数和传热管数、平均传热温差校正及壳程数、传热管排列方式、折流挡板、其他部件、接管）换热器核算（计算管程传热膜系数、壳程传热膜系数、核算总传热系数、核算传热面积）否S/S′=1.1~1.25是换热器内压降核算内压降符合要求，则计算完成4生产条件及其物料的物性参数生产条件及工艺参数生产条件： ① 操作压力 常压（绝压） ② 当地大气压 96 kPa（绝压）③柴油流量为36000kg/h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： 热流体进口温度180℃，出口温度130℃; 冷流体进口温度60℃，出口温度110℃.tm柴==155℃，tm油品==85℃∴? tm柴=tm柴-tm油品=155-85=70℃因该换热器管壁温度与壳体温度差较大，故选用浮头式换热器。（2）管程安排由于油品黏度大，为减少损失且充分利用柴油的热量、便于清洗，所以安排柴油走管程，油品走壳程。主要物料的物性参数定性温度指流体进、出口温度的平均值。故管程流体的定性温度T==155℃,壳程流体的定性温度t==85℃，依据定性温度，查取管程和壳程流体的有关物性数据如下：柴油在155℃下的物性数据：ρ1=715㎏/m3，CP,1=2.48kJ/㎏·℃，λ1=0.133w/m·℃,μ1=6.4×10-4Pa·S油品在85℃下的物性数据：ρ2=860㎏/m3, CP,2=2.2kJ/㎏·℃, λ2=2.2w/m·℃,μ2=5.2×10-3Pa·S5工艺设计计算5.1 传热面积估算5.1.1热流量（忽略热损失）QT=qm,1·CP,1·?T=36000×2.48×(180-130)=4.464×106 (kJ/h)=1240 (kw)5.1.2油品用量（忽略热损失）qm,2=QT/CP,2?t=1240×103/2.2×103×(110-60)=11.27(㎏/s)=40572(㎏/h)5.1.3平均传热温差?tm 先按纯逆流计算得?t1=180-110=70℃ ，?t2=130-60=70℃?t1/?t2=1≤2,可用算术平均值代替对数平均值?tm=?t1+?t2/2=70℃5.1.4初算传热面积假设K=280 (W/㎡·℃)，则估算的传热面积为S估=QT/K·?tm= 1240×103/（280×70）=63.3 (㎡)5.2工艺结构尺寸计算及选型5.2.1管径和管内流速选用Φ25㎜×2.5㎜