水蒸汽加热苯甲苯混合液卧式列管换热器设计[].docVIP

学 号 0120720400121 课程设计 题 目水蒸汽加热苯-甲苯混合液卧式列管换热器的设计 学 院 化学工程学院 专业班级 制药0701 姓 名 程 立 指导老师 蔡卫权 2009年 7月 课程设计任务书 学生姓名： 程立 专业班级： 制药0701班 指导教师： 蔡卫权 工作单位： 化学工程学院 题 目: 水蒸汽加热苯-甲苯混合液卧式列管换热器的设计 初始条件： 设计一台卧式列管换热器，将质量流量为90吨/小时的苯-甲苯（X1=0.4）混合液从20℃加热到94℃，加热介质采用300kPa绝压的饱和水蒸汽，冷凝液在饱和温度下排出，要求换热器的管压降小于70kPa。 要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1、； 2、工艺计算； 3、主要设备工艺尺寸设计 所用时间 1、根据换热任务和有关要求确定设计方案； 1天 2、初步确定换热器的结构和尺寸； 1天 3、核算换热器的传热面积和流体阻力； 1天 4、确定换热器的工艺结构； 1天 5、写出设计说明书。 1天 指导教师签名： 年 月 日 系主任（或责任教师）签名： 年 月 日 目录 设计任务书…………………………………………………………………2 绪论…………………………………………………………………………4 符号说明……………………………………………………………………7工艺计算……………………………………………………………………8 确定物性数据…………………………………………………………………………8 确定计划方案…………………………………………………………………………9 计算总传热面积………………………………………………………………………9 工艺结构尺寸…………………………………………………………………………10 换热器核算……………………………………………………………………………10 设计数据结果一览表………………………………………………………15 结束语………………………………………………………………………16 参考文献……………………………………………………………………17 绪论 一、列管式换热器的结构和特点 管壳式换热器(shell and tube heat exchanger)又称列管式换热器。是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。这种换热器结构较简单，操作可靠，可用各种结构材料（主要是金属材料）制造，能在高温、高压下使用，是目前应用最广的类型。 根据冷热流体换热方式的不同可将换热器分为混合式换热器、蓄热式换热器和间壁式换热器。其中以间壁式换热器应用最为广泛，型式也最为多样。按换热器传热面形状和结构的特点，间壁式换热器又可分为管式换热器、板式换热器和特殊式换热器三类。 列管式换热器是化工生产中常用的一种换热设备, 结构简单, 适应性强; 单位体积所具有的传热面积大并传热效果好; 而且种类多, 型号全。 列管换热器主要特点： 1、耐腐蚀性：聚丙烯具有优良的耐化学品性，对于无机化合物，不论酸，碱、盐溶液，除强氧化性物料外，几乎直到100℃都对其无破坏作用，对几乎所有溶剂在室温下均不溶解，一般烷、径、醇、酚、醛、酮类等介质上均可使用。 2、耐温性：聚丙烯塑料熔点为164-174℃，因此一般使用温度可达110-125℃。 3、无毒性：不结垢，不污染介质，也可用于食品工业。 4、重量轻：对设备安装维修极为方便。 二、管壳式换热器的选用和设计计算步骤 1、浮头式换热器结构 换热器的一块管板用法兰与外壳相连接，另一块管板不与外壳连接，以使管子受热或冷却时可以自由伸缩，但在这块管板上连接一个顶盖，称之为“浮头”，所以这种换热器叫做浮头式换热器。其优点是：管束可以拉出，以便清洗；管束的膨胀不变壳体约束，因而当两种换热器介质的温差大时，不会因管束与壳体的热膨胀量的不同而产生温差应力。其缺点为结构复杂，造价高。浮头式换热器，管束一端的管板可自由浮动，完全消除了热应力;且整个管束可从壳体中抽出,便于机械清洗和检修。浮头式换热器的应用较广，但结构比较复杂，造价较高。