固定管板式换热器课设论文.docVIP

化工原理课程设计（论文） 煤油冷却器的设计 学 院 专 业 年 级 学 号 学生姓名 指导教师 2011年 11月 目录 任务书..................................4 1.1题目 1.2任务及操作条件 1.3列管式换热器的选择及设计要求 概述....................................5 2.1换热器概述 2.2固定管板式换热器 2.3设计背景及设计要求 三．物料数据的确定.........................10 3.1试算并初选换热器规格 3.2计算总传热系数 3.3计算传热面积 四．工艺结构尺寸............................13 4.1.管径和管内流速 4.2.管程数和传热管数 4.3传热管排列和分程方法 4.4壳体内径 4.5折流板 4.6接管 4.7拉杆和定距管 4.8管板厚度 4.9封头 4.10缓冲挡板 4.11放气孔、排液孔 4.12膨胀节 4.13胀接 4.14密封垫圈 五．换热器核算..............................20 5.1壳程对流传热系数 5.2管程对流系数 5.3传热系数K 5.4传热面积 5.5计算压强降 六．工艺计算结果汇总表......................25 七．后记....................................26 参考文献................................... 27 煤油冷却器的设计 一．化工原理课程设计任务书 1.1设计题目： 煤油冷却器的设计 1.2设计任务及操作条件 处理能力 19.6*104 吨/年 煤油 设备型式 列管式换热器 操作条件 a 煤油：入口温度145℃，出口温度 35℃ b 冷却介质：自来水，入口温度 30℃，出口温度 40℃ c 允许压强降：不大于105 pa d 煤油定性温度下的物性数据：密度为825kg/m3 ，粘度为7.15*10-4 pa*s，比热容为2.22kJ/（kg *℃），导热系数为0.14w/（m*℃） e 每年按330天计，每天24小时连续运行 1.3换热器的选择及设计要求 列管式换热器的形式主要依据换热器管程与壳程流体的温度差来确定。由于两流体的温差大于50 ，故选用带补偿圈的固定管板式换热器。这类换热器结构简单、价格低廉，但管外清洗困难，宜处理壳方流体较清洁及不易结垢的物料。因水的对流传热系数一般较大，并易结垢，故选择冷却水走换热器的管程，煤油走壳程。 列管式换热器的工艺设计主要包括以下内容： 根据任务要求，确定设计方案 进行工艺计算 选择适宜的结构方案，进行结构设计 进行流体阻力核算 绘制流程图及设备图纸，写说明书 二．概述 2.1换热器概述 换热器是许多工业生产中常用的设备,尤其是石油、化工生产应用更为广泛。在化工厂中换热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等。换热器的类型很多，性能各异，个具特点，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。 换热器类型虽然很多，但计算传热面积所依据的传热基本原理相同，不同之处仅是在结构上需根据各自设备特点采用不同的计算方法而已。 本次设计的是煤油冷却器，冷却器是许多工业生产中常用的设备。列管式换热器的结构简单、牢固，操作弹性大，应用材料广。列管式换热器有固定管板式、浮头式、U形管式和填料函式等类型。这类换热器结构简单、价格低廉，但管外清洗困难，宜处理壳方流体较清洁及不易结垢的物料。 2.2固定管板式换热器 2.2.1工艺流程草图： 主要说明：由于循环冷却水较易结垢，为便于水沟清洁，应使循环水走管程，煤油走壳程。如图，煤油经泵抽上来，经加热器加热后，再经管道从接管C进入换热器壳程，冷却水则由泵抽上来，经管道从接管A进