化工原理课程设计说明书-煤油冷却器的设计.doc.doc

- PAGE 1 - PAGE 1 5 - - 课 程 设 计 任 务 书 设计题目 煤油冷却器的设计 一．设计要求： 1.处理能力：（19.8×104）吨/年煤油 2.设备型式：列管式换热器 二．操作条件： 煤油入口温度140℃，出口温度40℃； 冷却介质循环水，入口温度30℃，出口温度40℃； 允许压强降不大于100 KPa； 煤油定性温度下的物性数据； 密度为825kg/m3； 粘度为：7.5×10-4Pa.S； 比热容为：2.22kJ/（kg. ℃）； 导热系数为：0.14W/（m. ℃）； （5）每年按300天计，每天24小时连续运行。 学生应完成的工作： 1.选择适宜的列管换热器并进行核算。 2.画出工艺设备图及列管布置 任务下达日期： 2010 年 11 月 08 日 任务完成日期： 2010 年 11 月 22 日 指导教师： 学生： 摘要 换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，以实现不同温度流体间的热能传递，又称热交换器。换热器是实现化工生产过程中热量交换和传递不可缺少的设备。在换热器中，至少有两种温度不同的流体，一种流体温度较高，放出热量；另一种流体则温度较低，吸收热量。 在化工、石油、动力、制冷、食品等行业中广泛使用各种换热器，且它们是上述这些行业的通用设备，占有十分重要的地位。随着我国工业的不断发展，对能源利用、开发和节约的要求不断提高，对换热器的要求也日益增强。换热器的设计制造结构改进以及传热机理的研究十分活跃，一些新型高效换热器相继问世。根据不同的目的，换热器可以是热交换器、加热器、冷却器、蒸发器、冷凝器等。由于使用条件的不同，换热器可以有各种各样的形式和结构。在生产中，换热器有时是一个单独的设备，有时则是某一工艺设备的组成部分。 衡量一台换热器好的标准是传热效率高、流体阻力小、强度足够、结构合理、安全可靠、节省材料、成本低，制造、安装、检修方便、节省材料和空间、节省动力。 关键字 煤油 换热器 列管式换热器 膨胀节 固定管板式 封头 管板 目 录 一、概述…………………………………………………………………… 1 二、工艺流程草图及设计标准…………………………………………… 1 2.1工艺流程草图………………………………………………………… 1 2.2设计标准……………………………………………………………… 2 三、换热器设计计算……………………………………………………… 2 3.1确定设计方案………………………………………………………… 2 3.1.1选择换热器的类型……………………………………………………2 3.1.2流体溜径流速的选择…………………………………………………2 3.2确定物性的参数……………………………………………………… 3 3.3估算传热面积………………………………………………………… 3 3.3.1热流量…………………………………………………………………3 3.3.2平均传热温差…………………………………………………………3 3.3.3传热面积…………………………………………………………… 3 3.3.4冷却水用量………………………………………………………… 4 3.4工艺结构尺寸………………………………………………………… 4 3.4.1管径和管内流速………………………………………………………4 3.4.2管程数和传热管数……………………………………………………4 3.4.3平均传热温差校正及壳程数…………………………………………4 3.4.4传热管排列和分程方法………………………………………………5 3.4.5壳体内径………………………………………………………………5 3.4.6折流板…………………………………………………………………5 3.4.7接管……………………………………………………………………5 3.5换热器核算 ……………………………………………………………6 3.5.1热流量核算……………………………………………………………6 壳程表面传热系数…………………………………………………6 管内表面传热系数…………………………………………………7 污垢热阻和管壁热阻………………………………………………7 计算传热系数KC……………………………………………………7 换热器的面积裕度…………………………………………………8 3.5.2换热器内流体的流动阻力……………………………………………8 管程流体阻力…………………………………………