2014化工原理课程设计.ppt

ⅰ传热计算 给定的条件(1)热流体的入口温度T1、出口温度T2；(2)冷流体的入口温度t1 、出口温度t2； 热平衡方程式是反映换热器内冷流体的吸热量与热流体的放热量之间的关系式。由于换热器的热散失系数通常接近1，计算时不计算散热损失，则冷流体吸收热量与热流体放出热量相等 。 Wh(Hh1-Hh2)=Wc(Hc2-Hc1)=Q 三、列管式换热器设计计算 1、传热系数K 传热系数K是表示换热设备性能的极为重要的参数，是进行传热计算的依据。K的大小取决于流体的物性、传热过程的操作条件及换热器的类型等，K值通常可以由实验测定，或取生产实际的经验数据，也可以通过分析计算求得 。 列管式换热器中K值大致范围 热流体 冷流体 传热系数K/(W·m2·K-1) 水轻油重油气体水蒸汽冷凝水蒸汽冷凝低沸点烃类蒸汽冷凝高沸点烃类蒸汽冷凝水蒸汽冷凝水蒸汽冷凝水蒸汽冷凝 水水水水水气体水水水沸腾轻油沸腾重油沸腾 850～1700340～91060～28017～2801420～425030～300455～114060～1702000～4250455～1020140～425 对流传热系数（相变） 3、对流传热系数（无相变） 2、平均温度差 　 　　　　　并流：  　逆流： 　 并流： 错流和折流时 错流和折流时的平均温度差 计算方法： （1）依逆流算出△tm： ?（2）△tm=ψ△t△t’m ψ——温度校正系数，无因次，=f（R，P） 可通过图4-19查得。在设计时应选择ψ0.9 P、R因子的查找 P ψ P、R因子的查找 4、污垢热阻 换热器的传热表面在经过一段时间运行后，壁面往往积一层污垢，对传热形成附加的热阻，称为污垢热阻，这层污垢热阻在计算传热系数K时一般不容忽视。由于污垢层的厚度及其热导率不易估计，通常根据经验确定污垢热阻。若管壁内、外侧表面上的污垢热阻分别用Rdi和Rd0表示，根据串联热阻叠加原则 化工原理课程设计 指导老师： 满瑞O）H） Email: rlman@mail.csu.edu.cn 孔江榕，符建刚，谭军，周永华，杨鹰 课程目的和要求 目的： 锻炼学生的综合能力：资料查阅、知识综合应用、理论计算、设备选型、绘制图形、编写说明书。 培养工程观念：理论→小试→放大。 要求： 设定大致框架，绘制工艺流程图； 进行有关计算，得出设备主要尺寸和参数（换热器直径，管数等，排布等）； 根据计算结果绘制主体设备图形； 编写设计说明书。 具体要求 所有工作必需必须独立完成； 9月15日完成计算，设计说明书草稿、主体设备草图。 9月20日完成正式的设计说明书、主体设备图和流程图。 说明书右边留30mm，用来标注参考文献，图纸必须规范，标注清楚。 9月20日答辩。 化工原理课程设计题目 设计处理能力为 X吨煤油（正戊烷）/年的列管换热器。 其中：化工1201 X=15×104吨/年煤油 化工1202 X=20×104吨/年煤油 化工1203 X=25×104吨/年煤油 其它为正戊烷 设计条件（煤油） 1、换热能力： X吨煤油／年 2、设备类型：列管换热器 3、操作条件： 煤油:入口温度130℃（学号1-10号）140℃（学号11-20号），150℃（学号21-30号），出口40℃； 冷却介质，自来水，入口30℃，出口40℃。 允许压力降：不大于105Pa, 煤油定性温度下的物性数据 ：密度825kg/m3；粘度 7.15×10-4pa.s；比热容2.22kJ/(kg.℃），导热系数为01.4w/(m.c) 每年按330天计算，每天24小时连续运行。 列管换热器等传热计算 挡板 设计说明书的内容 1、目录； 2、设计题目及原始数据(任务书)； 3、简述换热器的类型和特点， 4、论述本换热流程结构的选择和材料选择； 5、有关换热器计算 6、设计结果概要(主要设备尺寸、衡算结果等); 7、主体设备设计计算及说明； 8、参考文献 ； 9、后计及其它． 1、换热器类型的选择 2、流动空间的选择 3、流速的确定 4、流动方式的选择 5、流体出口温度的确定 一、设计方案的确定 1、换热器类型的选择 固定管板式换热器； 浮头式换热器； U形管式换热器； 其它 固定管板式换热器管束连接在管板