煤油冷却器的设计.doc

化工原理课程设计题 目 煤油冷却器的设计 学院名称 化学化工学院 指导教师 刘芝芳 职 称 副教授 班 级 高分子材料与工程071班 学 号 20074580110 学生姓名 单银焕 2010年1月16日化工原理课程设计任务书专业：高分子材料与工程 班级：2007级01班 设计人：单银焕一设计题目：煤油冷却器的设计二、原始数据及操作条件1、处理能力：10万吨/年2、设备形式：列管式3、煤油：T入= 140，T出= 404、冷水：T入= 25，T出= 40 5、P500时，取fo=5.0*Reo-0.228 nc-横过管束中心线的管子数 NB-折流挡板数故 Fo=5*5976.92-0.228=0.6885流体流过折流板缺口的阻力，总阻力壳程流动阻力也比较合适。四、设计一览表换热器主要结构尺寸和计算结果见下表。参数管 程壳 程流量/（kg/s）12.4363.5073进/出温度/25/40140/40物性定性温度/32.590密度/（kg/m3）994.85825定压比热容/（kJ（kg*K）4.1742.22粘度/（Pa*s）0.0007630.000715热导率/w/（m*K）0.6220.140普朗特数5.1211.34设备结构参数形式浮头式台数1壳体内径mm500壳程数1管径/mm252.5管心距/mm32管长/mm6000管子排列管数目/根160折流板数/块39传热面积/m267.65折流板间距/mm150管程数2材质碳钢主要计算结果管程壳程流速/（m/s）0.50.259表面传热系数/w/（m2*OC）2688.3676.08污垢阻力/（w/m2*OC）0.0003440.000172阻力/Pa5257.2610171.76热流量/kW778.62传热温差/oC37.2传热系数/w/（m2*oC）373.4裕度/%20.6五、设计结果的讨论与说明（一）设计结果的讨论换热器的种类繁多，不同的换热器由其各自的优点和使用局限。本课程设计中选用浮头式换热器，这种换热器相比其他换热器有以下几点明显的优势：1. 管束可抽出，以方便清洗管、壳程；2. 介质间温差不受限制；3. 可在高温、高压下工作；可用于结垢比较严重的场合；4. 可用于管程易腐蚀的场合。但同时也有一些缺点，例如，造价高、结构复杂等等。（二）设计结果的说明1）选择设备规格（1） 确定流体在换热器中的流动途径。（2） 根据传热任务计算热负荷。（3） 确定流体在换热器两端的温度，选择管壳式换热器的形式；计算定性温度，并确定在定性温度下的流体物性。（4） 计算平均温度差，并根据温度校正系数不应小于0.8的原则，决定壳程数。（5） 依据总传热系数的经验范围，或按生产实际情况选定总传热系数值。（6） 由总传热速率方程，初步算出传热面积，并确定换热器的基本尺寸（ 、及管子在管板上的排列等），或按系列标准选择设备规格。2）计算管程，壳程和压强降根据初定的设备规格,计算管程、壳程流体的流速和压强降,检查计算结果是否合理或满足一般工艺要求.若压强降不符合要求,要调整流速,再确定管程数或折流板间距,或选择另一规格的换热器,重新计算压强降直至满足要求为止。3）算总传热系数 计算管程、壳程对流传热系数,确定污垢热阻和,再计算总传热系数K。比较K的初设计值和计算值，若K/K=1.11.25，则初选的换热器合适，否则需另设K值，重复以上步骤。此次设计按以上步骤进行，通过核算已经符合要求。由于本人水平有限，难免有遗漏谬误之处，恳切希望刘老师指出，以便订正。六、参考文献1 柴诚敬，张国亮等化工流体流动与传热北京：化学工业出版社，20002 余国琮等化工容器及设备北京：化学工业出版社，19803 中华人民共和国国家标准.GB151-89钢制管壳式换热器.国家技术监督局发布,19894 匡国柱，史启才化工单元过程及设备课程设计.北京：化学工业出版社，20025 化工设备设计全书编委会热换器设计上海：上海科学技术出版社，19886 徐中全译，尾花英郎著热交换器设计手册北京：石油工业出版社，19827 潘继红等管壳式换热器的分析与计算北京：科学出版社，19968 朱聘冠换热器原理及计算北京：清华大学出版社，198710大连理工大学，化工原理（上册）北京：中国石化出版社，199311兰州石油机械研究所换热器（上册）北京：中国石化出版社，199212时均等化学工程手册（第二版，上卷）北京：七、心得体会 本次课程设计是理论联系实际的桥梁，是我们学习化工设计基础的初步尝试。通过课程设计，使我们能综合运用本课程和前修课程的基本知识，进行融会贯通的独立思考，在规定的时间内完成了指定的化工设计任务，从而得到了化工程序设计的初步训练。通过课程设计，使我们更加深刻的了解了工程设计的基本内容，掌握化工设计的程序和方法，培养了我们分析和解决工程实际问题的能力。同时，通过课程设计，还可以使我们树立正确的设计思想，培养实事求是，严肃认真，高度负责的工作作风。此外，通过本次课程设计，提高了我们以下方面的能力1 熟悉查阅文献资料，搜索有关数据。正确选用公式。当缺乏必要数据时，尚需要自己通过实验测定或到生产现场实际查定。2 在兼顾技术上先进性，可行性，经济上合理的前提下，综合分析设计任务要求，确定化工工艺流程，进行设备