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合肥工业大学化工原理课程设计说明书设计题目 列管式煤油冷却器的设计 学生姓名 谢继强 学生学号 2012214995 同组学生 祝尚 宋响亮 邓威 指导老师 陈亚中 学 院 医学工程学院 专业班级 制药工程12-2班 完成时间 2014年3月27日设计任务书一 设计题目：列管式煤油冷却器的设计二 设计任务及操作条件1. 处理能力：10万吨/年煤油2. 设备形式：列管式换热器3. 操作条件 （1）煤油：入口温度140℃，出口温度40℃ （2）冷却介质：自来水，入口温度30℃，出口温度40℃ （3）允许压强降：不大于1000kPa （4）煤油定性温度下的物性数据：密度 825kg/m3，黏度 7.15*10-4Pa.s ，比热容 2.22kJ/(kg.℃) ，导热系数 0.14W/（m.℃） （5）每年按330天计，每天按24小时连续运行4. 提交文件 （1）设计说明书一份 （2）A3工艺流程图一张 （3）A1换热器装配图一张《化工原理》课程设计成绩评定表评定基元评审要素评审内涵满 分指导教师实评分评阅教师实评分设计说明书40%格式规范设计说明书是否符合规定的格式要求5内容完整设计说明书是否包含所有规定的内容5设计方案方案是否合理及符合选定题目的要求10工艺计算过 程工艺计算过程是否正确、完整和规范20设计图纸40%图纸规范图纸是否符合规范5标注清晰标注是否清晰明了5与设计吻合图纸是否与设计计算的结果完全一致10图纸质量设计图纸的整体质量的全面评价20平时成绩10%上课出勤上课出勤考核5制图出勤制图出勤考核5答辩成绩10%内容表述答辩表述是否清楚5回答问题回答问题是否正确5合计100综合成绩 成绩等级 指导教师 评阅教师 答辩小组负责人(签 名) (签 名) (签 名)年 月 日 年 月 日 年 月 日说明: 评定成绩分为优秀(90-100)，良好(80-89)，中等(70-79)，及格（60-69）和不及格(60)。绪论换热器的概述换热器是许多工业生产中常用的设备，尤其是石油、化工、制药生产应用更为广泛。在化工厂中换热器可用做加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器、和再沸器等。换热器类型众多，性能各异，各具特点，可以适应绝大多数工艺过程对换热器的要求。进行换热器的设计，首先是根据工艺要求选用适当的类型，同时计算完成给定生产任务所需的传热面积，并确定换热器的工艺尺寸。1.2 换热器的分类换热器的类型按传热方式的不同可分为：混合式、蓄热式和间壁式。其中间壁式换热器应用最广泛，其中管壳式换热器的分类见表1-1[1]。表1-1 管壳式换热器的结构分类类型特点间璧式换热器管壳式列管式固定管板式刚性结构用于管壳温差较小的情况（一般≤50℃），管间不能清洗带膨胀节有一定的温度补偿能力，壳程只能承受低压力浮头式管内外均能承受高压，可用于高温高压场合U型管式管内外均能承受高压，管内清洗及检修困难填料函式外填料函管间容易泄露，不宜处理易挥发、易爆炸及压力较高的介质内填料函密封性能差，只能用于压差较小的场合釜式壳体上部有个蒸发空间用于再沸、蒸煮双套管式结构比较复杂，主要用于高温高压场合和固定床反应器中套管式能逆流操作，用于传热面积较小的冷却器、冷凝器或预热器螺旋管式沉浸式用于管内流体的冷却、冷凝或管外流体的加热喷淋式只用于管内流体的冷却或冷凝1.3列管式换热器列管式换热器（tubular exchanger）是目前化工及酒精生产上应用最广的一种换热器。它主要由壳体、管板、换热管、封头、折流挡板等组成。所需材质 ，可分别采用普通碳钢、紫铜、或不锈钢制作。在进行换热时，一种流体由封头的连结管处进入，在管流动，从封头另一端的出口管流出，这称之管程；另-种流体由壳体的接管进入，从壳体上的另一接管处流出，这称为壳程列管式换热器。1.4固定管板式换热器固定管板式换热器由两端管板和壳体构成。由于其结构简单，运用比较广泛。固定管板式换热器是一种实现物料之间热量传递的节能设备，是在石油、化工、石油化工、冶金、电力、轻工、食品等行业普遍应用的一种工艺设备。在炼油、化工装置中换热器占总设备数量的40%左右，占总投资的30%-45%。随着节能技术的发展，应用领域不断扩大，利用换热器进行高温和低温热能回收带来了显著的经济效益。固定管板式换热器的特点是：（1）旁路渗流较小；（2）锻件使用较少，造价低；（3）无内；（4）传热面积比浮头式换热器大20%～30%。固定管板式换热器的缺点是：（1）壳体和管壁的温差较大，壳体和管子壁温差t≤50℃,当t≥50℃时必须在壳体上设置膨胀节；（2）易产生温差力，管板与管头之间易产生温差应力而损坏；（3）壳程无法机械清洗；（4）管子腐蚀