化工原理课程设计9686885357.docVIP

化工原理课程设计论文 2 PAGE26 / NUMPAGES26 目录 设计题目及任务书2 列管式换热器文献综述3 换热过程的有关计算14 估算传热面积，初选换热型号14 核算压降16 核算总传热面积18 核算裕度19 设计结果概要表20 主体设备计算及说明21 主体设备装置图的绘制21 附表及设计过程中主要符号说明22 参考文献25 A设计题目及任务书 设计题目：粗苯冷却器的??计 设计条件： 生产能力15万吨每年粗苯 设备形式：列管式换热器 操作压力：常压 粗苯进出口温度：进口80℃，出口35℃ 换热器热损失为冷流体热负荷的3.5% 每年按300天计，每天24小时连续生产 建厂地址：兰州地区 三、设计要求 选择冷却剂的类型和进出口温度并查阅定性温度下的物理性质 选择列管换热器的类型 选择冷热流体流动的空间及流速 选择列管换热器换热管的规格 选择列管换热器折流挡板的形式和类型 选择缓冲板、拉杆和定距管 估算传热面积 确定管程数和换热管根数 确定壳程数和换热管排列方式 确定挡板，隔板的规格和数量 确定壳体和各管口的内径并圆整 核算壳体的管长L的直径D的比为6~10 核算管程和壳程的流体阻力损失，要求管程和 壳程的阻力都不大于104Pa 核算换热器传热面积，要求裕度不大于25% 将计算结果列表 四、设计成果 设计说明书（A4纸） 换热器工艺条件图（2号图纸） 五、时间安排 6月28日~6月29日借阅或查阅有关设计资料并写出文献综述部分（字数不超过5000字） 6月30日~7月5日设计计算 7月6日~7月7日绘制图纸整理打印说明书 7月23日5:00之前交设计成果 B文献综述 1．?流体流径的选择?哪一种流体流经换热器的管程，哪一种流体流经壳程，下列各点可供选择时参考(以固定管板式换热器为例)　(1)?不洁净和易结垢的流体宜走管内，以便于清洗管子。　　(2)?腐蚀性的流体宜走管内，以免壳体和管子同时受腐蚀，而且管子也便于清洗和检修。　　(3)?压强高的流体宜走管内，以免壳体受压。　　(4)?饱和蒸气宜走管间，以便于及时排除冷凝液，且蒸气较洁净，冷凝传热系数与流速关系不大。　　(5)?被冷却的流体宜走管间，可利用外壳向外的散热作用，以增强冷却效果。　　(6)?需要提高流速以增大其对流传热系数的流体宜走管内，因管程流通面积常小于壳程，且可采用多管程以增大流速。　　(7)?粘度大的液体或流量较小的流体，宜走管间，因流体在有折流挡板的壳程流动时，由于流速和流向的不断改变，在低Re(Re100)下即可达到湍流，以提高对流传热系数。　在选择流体流径时，上述各点常不能同时兼顾，应视具体情况抓住主要矛盾，例如首先考虑流体的压强、防腐蚀及清洗等要求，然后再校核对流传热系数和压强降，以便作出较恰当的选择。　　2.?流体流速的选择　　增加流体在换热器中的流速，将加大对流传热系数，减少污垢在管子表面上沉积的可能性，即降低了污垢热阻，使总传热系数增大，从而可减小换热器的传热面积。但是流速增加，又使流体阻力增大，动力消耗就增多。所以适宜的流速要通过经济衡算才能定出。　　此外，在选择流速时，还需考虑结构上的要求。例如，选择高的流速，使管子的数目减少，对一定的传热面积，不得不采用较长的管子或增加程数。管子太长不易清洗，且一般管长都有一定的标准；单程变为多程使平均温度差下降。这些也是选择流速时应予考虑的问题。　　3.?流体两端温度的确定　　若换热器中冷、热流体的温度都由工艺条件所规定，就不存在确定流体两端温度的问题。若其中一个流体仅已知进口温度，则出口温度应由设计者来确定。例如用冷水冷却某热流体，冷水的进口温度可以根据当地的气温条件作出估计，而换热器出口的冷水温度，便需要根据经济衡算来决定。为了节省水量，可使水的出口温度提高些，但传热面积就需要加大；为了减小传热面积，则要增加水量。两者是相互矛盾的。一般来说，设计时可采取冷却水两端温差为5～10℃。缺水地区选用较大的温度差，水源丰富地区选用较小的温度差。　　4.?管子的规格和排列方法 ?　　选择管径时，应尽可能使流速高些，但一般不应超过前面介绍的流速范围。易结垢、粘度较大的液体宜采用较大的管径。我国目前试用的列管式换热器系列标准中仅有φ25×2.5mm及φ19×mm两种规格的管子。?　　管长的选择是以清洗方便及合理使用管材为原则。长管不便于清洗，且易弯曲。一般出厂的标准钢管长为6m，则合理的换热器管长应为1.5、2、3或6m。系列标准中也采用这四种管长。此外，管长和壳径应相适应，一般取L/D为4～6(对直径小的换热器可大些)。　　如前所述，管子在管板上的排列方法有等边三角形、正方形直列和正方形错列等，如第五节中图4－25所示。等边三角形排列的优点有:管板的强度高