孟宪宇化工原理课程设计列管式换热器226801.docVIP

化工原理课程设计 设计说明书 设计题目 换热器 学 院 机电工程学院 专 业 过程装备与控制工程 姓 名 学 号 指导教师 孟宪宇 日期7/6 目录 - 4 - 2.1 确定物性数据 - 4 - 2.2 计算热流量 - 5 - 2.3 计算循环冷确水用量 - 5 - 2.4 计算逆流平均传热温差 - 6 - 2.5 计算传热面积 - 6 - 3 工艺结构尺寸 - 6 - 3.1 管径和管内流速 - 6- 3.2 管程数和传热管数 - 6 - 3.3 平均传热温差校正及壳程数 -6- 3.4 传热管分程和排列方法 - 7 - 3.5 壳体内经 - 7 - 3.6 折流板 - 7 - 3.7 其它附件 - 8 - 3.8 接管 - 8 - 4 换热器核算 - 8 - 4.1 传热能力核算 - 8 - 4.2 壁温核算 - 10 - 4.3 换热器内流体的流动阻力 - 11 - 5 列管式换热器结构设计 - 12 - 5.1 浮头管板及钩圈法兰结构设计 - 12 - 5.2 管箱结构设计 - 13 - 5.3 管箱法兰与管箱侧壳体法兰设计 - 13 - 5.4 固定端管板结构设计 - 13 - 5.5 外头盖侧壳体法兰与外头盖法兰设计 - 13 - 5.6 外头盖结构设计 - 13 - 5.7 垫片选择 - 13 - 5.8 鞍座选用及安装位置确定 - 14 - 5.9 折流板布置 - 14 - 6 列管式换热器强度设计 - 14 - 6.1 壳体壁厚计算 - 14 - 6.2 外盖头短节与封头厚度计算 - 15 - 6.3 管箱短节与封头厚度计算 - 16 - 6.4 固定管板计算 - 17 - 6.5 浮头管板及钩圈计算 - 18 - 6.6 无折边球封头计算 - 18 - 6.7 管箱短节开孔补强的校核 - 19 - 6.8 壳体接管开孔补强校核 - 19 - 7 换热器主要结构尺寸和计算结果 - 21 - 参考文献 - 22 - 化工原理课程设计任务书 某生产过程的流程如图所示。反应器的混合气体经与进料物流换热后，用循环冷却水将其从110℃进一步冷却至60℃之后，进入吸收塔吸收其中的可溶性组分。已知混合气体的流量为226801，压力为6.9，循环冷却水的压力为0.4，循环水的入口温度为29℃，出口的温度为39℃，试设计一列管式换热器，完成生产任务。 已知： 混合气体在85℃下的有关物性数据如下（来自生产中的实测值） 密度 定压比热容 ℃ 热导率 ℃ 粘度 循环水在34℃下的物性数据： 密度 定压比热容 K 热导率 K 粘度 1 设计方案概述及简介 1 绪论 1 选题的依据、意义和理论或实际应用方面的价值 列管式换热器是目前应用最为广泛的换热设备，具有可靠性高、适应性广等优点，在各工业领域中得到最为广泛的应用。尽管受到了其他新型换热器的挑战，但反过来也促进了其自身的发展。在换热器向高参数、大型化发展的今天，列管式换热器仍占主导地位。研究与开发此类新型的换热器，对工业发展与经济增长具有重大意义。 2 概述 2.1 换热设备的应用 用于在两种或两种以上流体间、一种流体一种固体间、固体颗粒间或者热接触且具有不同温度的同一种流体间的热量传递的装置称为换热设备。在化工生产中，为了工艺流程的需要，往往进行着各种不同的换热过程：如加热、冷却、蒸发和冷凝。换热设备就是用来进行这些热传递过程的设备，通过这种设备，以便使热量从温度较高的流体传递到温度较低的流体，以满足工艺上的需要。它是化工、炼油、食品、轻工、能源、制药、机械及其他许多工业部门广泛使用的一种通用工艺设备，对于迅速发展的化工炼油等工业生产来说，换热设备尤为重要，约占总投资的35% ~40%。换热设备在化工生产中，有时作为一个单独的化工设备，有时作为某一工艺设备的组成部分，因此换热器在化工生产中应用是十分广泛的。任何化工生产中，无论是国内还是国外，它在生产中都占有主导地位。近20年来，换热设备在能量储存、转化、回收，以及新能源利