2022化工原理课程设计报告-换热器设计任务书.docx

. z. - 题目一：用水冷却煤油产品的列管式换热器设计任务书 处理量为XXX 吨/年 XXXXXXXX 的工艺设计设计任务书 一、设计名称 用水冷却煤油产品的多程列管式换热器设计 二、设计条件 使煤油从 140℃冷却到40℃,压力 1bar ,冷却剂为水，水压力为3bar，处理量为 10t/h,进口 温度 20 ℃ ，出口温度 40 ℃ 三、设计任务 1 合理的参数选择和构造设计 2 传热计算和压降计算：设计计算和校核计算 四、设计说明书容 1 传热面积 2 管程设计包括：总管数、程数、管程总体阻力校核 3 壳体直径 4 构造设计包括壁厚 5 主要进出口管径确实定包括：冷热流体的进出口管 6 流程图〔以图的形式，并给出各局部尺寸〕及构造 尺寸汇总〔以表的形式〕 7 评价之 8 参考文献 一、设计的目的 通过对煤油产品冷却的列管式换热器设计， 到达让学生了解该换热器的构造特点， 并 能根据工艺要求选择适当的类型， 同时还能根据传热的根本原理， 选择流程， 确定换热器的 根本尺寸，计算传热面积以及计算流体阻力。 总之，通过设计到达让学生自己动手进展设计的实践，获取从事工程技术工作的能力。 二、设计的指导思想 1 构造设计应满足工艺要求 2 构造简单合理，操作调节方便，运行平安可靠 3 设计符合现行国家标准等 4 安装、维修方便 三、设计要求 1 计算正确，分析认证充分，准确 2 条理清晰，文字流畅，语言简炼，字迹工整 3 图纸要求，图纸、尺寸标准，图框，图签字规 4 独立完成 四、设计课题工程背景 在石油化工生产过程中，常常需要将各种石油产品〔如汽油、煤油、柴油等〕进 展冷却，本设计以某厂冷却煤油产品为例，让学生熟悉列管式换热器的设计过程。 五、参考文献 1 化工过程及设备设计，华南工学院， 1986 2 传热设备及工业炉，化学工程手册第 8 篇， 1987 3 化工设备设计手册编写组. 金属设备， 1975 - 4 尾英郎〔日〕等，徐忠权译，热交换设计物册， 1981 5 谭天恩等. 化工原理(上、下册)化学工业. 六、设计思考题 1 设计列管式换热器时，通常都应选用标准型号的换热器，为什么？ 2 为什么在化工厂使用列管式换热最广泛？ 3 在列管式换热器中，壳程有挡板和没有挡板时，其对流传热系数的计算方法有何不同？ 4 说明列管式换热器的选型计算步骤？ 5 在换热过程中，冷却剂的进出口温度是按什么原那么确定的？ 6 说明常用换热管的标准规格〔批管径和管长〕。 7 列管式换热器中，两流体的流动方向是如何确定的？比拟其优缺点？ 七 、局部设计问题引导 1 列管式换热器根本型式的选择 2 冷却剂的进出口温度确实定原那么 3 流体流向的选择 4 流体流速的选择 5 管子的规格及排列方法 6 管程数和壳程数确实定 7 挡板的型式 八、设计辩论指导 1 列管式换热器的型号，可查找化工过程及 设备及换热器等书籍。 2 换热器强度设计可找化机同学或教师了解，并参照金属设备等资料 3 绘图可找制图教师了解，并参考机械制图，化工制图及制图标准等。 计算例如 某生产过程中，需将 6000kg/h 的油从 140℃冷却至 40℃，压力为0.3MPa；冷却介质采用循 环水，循环冷却水的压力为 0.4MPa，循环水入口温度 30℃，出口温度为40℃。试设计一台 列管式换热器，完成该生产任务。 1．确定设计方案 〔1〕选择换热器的类型 两流体温度变化情况： 热流体进口温度 140℃， 出口温度 40℃冷流体(循环水)进口温度 30℃， 出口温度 40℃。该换热器用循环冷却水冷却，冬季操作时进口温度会降低，考虑到这一因 素，估计该换热器的管壁温和壳体壁温之差较大， 因此初步确定选用带膨胀节的固定管板式 式换热器。 〔2〕流动空间及流速确实定 由于循环冷却水较易结垢，为便于水垢清洗，应使循环水走管程，油品走壳程。选用ф25× 2.5 的碳钢管，管流速取 ui=0.5m/ ｓ。 2．确定物性数据 定性温度：可取流体进口温度的平均值。 壳程油的定性温度为 (℃) 管程流体的定性温度为 (℃) . z. - 根据定性温度，分别查取壳程和管程流体的有关物性数据。 油在 90℃下的有关物性数据如下： 密度 ρo=825 kg/m3 定压比热容 cpo=2.22 kJ/(kg ·℃) 导热系数 λo=0.140W/(m ·℃) 粘度 μo=0.00071