化工原理课程设计--原油预热器的设计.docVIP

化工原理课程设计 课程设计题目： 物性 流体 温度 ℃ ρ kg/m3 μ mPa·s Cp kJ/（kg·℃） λ W/（m·℃） r kJ/kg 原油 平均温度 815 6.65 2.2 0.128 柴油 平均温度 715 0.64 2.48 0.133 设计计算内容： 传热面积、换热管根数； 确定管束的排列方式、程数、挡板、隔板的规格和数量； 壳体的内径； 冷、热流体进、出口管径； 核算总传热系数； 管壳、壳程程流体阻力校核。 设计成果： 设计说明书一份。 设计时间： 一周。 参考文献 姚玉英等 《化工原理》 天津大学出版社 1999.5 柴城敬等 《化工原理课程设计指导》天津大学出版社 1999.5 设计人： 学号：0311109103 姓名：陈常满 设计进程 指导教师布置设计题目 0.5天 设计方案确定 0.5天 设计计算 2.0天 编写实践说明书 1.0天 答辩 1.0天 应用化学教研室 2011年12月20日 目 录 1 任务说明书 4 概述……………………………………………………………………………………………5 2 设计方案的确定 6 2.1 计算热负荷Q及其他参数 7 2.2 换热器型号的选取 8 3 总传热系数的核算 9 3.1 管内柴油的对流传热系数………………………………………………………………9 3.1.1 管内各参数的确定 ………………………………………………………………7 3.1.2 管内柴油的对流传热系数 ………………………………………………………7 3.2 壳程原油的对流传热系数………………………………………………………………8 3.2.1 壳体内径 …………………………………………………………………………9 3.2.2 折流挡板…………………………………………………………………………10 3.2.3 其他参数 …………………………………………………………………………10 3.2.4 壳程原油的对流传热系数 ………………………………………………………11 3.3 接管 ……………………………………………………………………………………12 3.4 总传热系数 ……………………………………………………………………………12 3.5 总传热面积及富裕量 …………………………………………………………………12 4 阻力的校核 13 4.1 管程阻力的校核 13 4.2 壳程阻力的校核 13 5 设计结果汇总 14 6 参考文献 …………………………………………………………………………………14 1 任务书说明 本课程设计是原油预热器的设计。用柴油加热原油。 设计条件：柴油：38000kg/h，入口温度175℃ ；原油：50000kg/h，入口温度70℃，出口温度110℃；允许压强降：管程、壳程允许压强降均不超过30kPa。 物性参数： 物性 流体 温度 ℃ ρ kg/m3 μ mPa·s Cp kJ/（kg·℃） λ W/（m·℃） 原油 平均温度 815 6.65 2.2 0.128 柴油 平均温度 715 0.64 2.48 0.133 设备类型选用列管式换热器。 设计计算内容： 传热面积、换热管根数； 确定管束的排列方式、程数、挡板、隔板的规格和数量； 壳体的内径； 冷、热流体进、出口管径； 核算总传热系数； 管壳、壳程程流体阻力校核。 概述： 列管式换热器是目前化工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。浮头式换热器换热器的一块管板用与外壳相连接，另一块管板不与外壳连接，以使管子受热或冷却时可以自由伸缩，但在这块管板上连接一个顶盖，称之为“浮头”，所以这种换热器叫做。其优点是：管束可以拉出，以便清洗；管束的膨胀不变壳体约束，因而当两种换热器介质的温差大时，不会因管束与壳体的热膨胀量的不同而产生温差应力。其缺点是结构复杂，造价高（比固定管板高20%），在运行中浮头处发生泄漏，不易检查处理。浮头式换热器适用