化工原理设计材化0702苏建伟.docVIP

南 京 工 业 大 学 《材料工程基础》课程设计 设计题目： 列管式换热器设计——煤油处理能力 1 9 吨/年 专 业： 材料化学 班 级： 材化0702 学 号： 14 姓 名： 苏建伟 日 期： 2010-6-28——7-9 指导教师： 钱海燕 设计成绩： 日 期： 一 设计任务书 设计题目 列管式换热器设计——煤油处理能力19吨/年 (二) 设计任务及操作条件 1、处理能力 19吨/年 2、设备型号 列管式换热器 3、操作条件 （1）釜残液：煤油，入口温度102℃，出口温度40℃ （2）冷却介质： 井水 （3）换热器的管程和壳程压强降：不大于50Kpa （4）煤油平均温度下的物性参数： 名称 ρ（Kg/m） C（KJ/kg·℃) μ（Pa·s） λ（W/m·℃） 煤油 986 4.19 0.54 0.662 目录 设计任务书………………………………………………………………………1 设计方案简介……………………………………………………………………1 工艺计算和主体设备设计………………………………………………………2 辅助设备的计算和选型…………………………………………………………8 设计一览表………………………………………………………………………9 工艺流程简图……………………………………………………………………10 主体设备工艺图…………………………………………………………………11 设计评论…………………………………………………………………………13 参考文献…………………………………………………………………………14 10.CAD附图………………………………………………………………………末尾 二 设计方案简介 确定流体通入的空间 煤油为的入口出口温差大，为流量较小的流体，宜在管内走。煤油有多种有机化合物混合而成，容易结垢，因此为了清洗方便，宜在管内流过，以便于清洗管子。并将冷水通入壳层空间。 确定流体的定性温度、物性数据，并选择列管式换热器的型式。 冷却介质为井水，取入口温度为20℃，出口温度为40℃。 选择管型 由于煤油的腐蚀性较小，可以选用炭管，可以更多的节约成本。选择管子直径 为Ф25×2.5mm的炭管。 （4）选择换热器型号 估算单程管子根数为 n=38.9 根据传热面积估算管子长度为 L=27.08m 若用4管程，则每管程的管长选用l=6m 则管总数为38.9×4，取152 选择G500Ⅳ－2.45－70型换热器 壳径 D 500mm 公称面积 S 70m 管程数N 4 管数n 152 管长L 6m 管子直径 Ф25×2.5mm(炭钢管) 管子排列方法 正三角形 公称压强P 2.45MPa 挡板间距为0.3m，整个换热器中共用挡板数为19个。 选择辅助设备 输送井水时选用IS100-80-125的单吸离心泵 三 工艺计算和主体设备设计 计算釜残液的流量 列管式换热器的处理要求是19×10吨/年 W= 试算并初选换热器规格 确定流体通入的空间 煤油为的入口出口温差大，为流量较小的流体，宜在管内走。煤油有多种有机化合物混合而成，容易结垢，因此为了清洗方便，宜在管内流过，以便于清洗管子。并将冷水通入壳层空间。 确定流体的定性温度、物性数据，并选择列管式换热器的型式。 冷却介质为井水，取入口温度为20℃，出口温度为40℃。 煤油的定性温度 T==71℃ 水的定性温度 t==30℃ 两流体温差 T-t=71-30=41℃ 由于两流体温差不大于50℃，并且两流体都比较清洁不易结垢，故选用固定管板式列管换热器，结构简单而且价格低廉。 两流体在定性温度下的物性数据如下 温度 ℃ 密度ρ Kg/m 粘度μ mPa·s 比热容C KJ/(kg·℃) 导热系数λ W/(m·℃) 普朗特数 Pr 水 30 995.7 0.8015 4.174 0.618 5.42 煤油 71 986 0.54 4.19 0.662 计算热负荷Q 按管内煤油计算，即 Q=Wc(T-T)=6.025×4.19×1000×(102-40)=1.565