化工原理换热器设计(word文档良心出品).doc

PAGE-11-江西科技师范大学食品科学与工程专业《化工原理课程设计》说明书题目名称浮头式换热器的设计专业班级食品科学与工程1班学号学生姓名张开明尚志勇指导教师常军2012年1月6日目录TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc313654359"1．设计方案1HYPERLINK\l"_Toc313654365"2．设计计算1HYPERLINK\l"_Toc313654366"2.1确定设计方案1HYPERLINK\l"_Toc313654367"2.1.1选择换热器类型1HYPERLINK\l"_Toc313654368"2.1.2管程安排1HYPERLINK\l"_Toc313654369"2.2确定物性数据1HYPERLINK\l"_Toc313654370"2.3估算传热面积2HYPERLINK\l"_Toc313654371"2.3.1热流量2HYPERLINK\l"_Toc313654372"2.3.2热流体用量2HYPERLINK\l"_Toc313654373"2.3.3平均换热温差2HYPERLINK\l"_Toc313654374"2.3.4初算传热面积2HYPERLINK\l"_Toc313654375"2.4工艺结构尺寸2HYPERLINK\l"_Toc313654376"3.4.1管径和管内流速2HYPERLINK\l"_Toc313654377"2.4.2管程数和传热管数2HYPERLINK\l"_Toc313654378"2.4.3平均传热温差校正3HYPERLINK\l"_Toc313654379"2.4.4传热管排列3HYPERLINK\l"_Toc313654380"2.4.5壳体直径3HYPERLINK\l"_Toc313654381"2.4.6折流板3HYPERLINK\l"_Toc313654382"2.4.7接管3HYPERLINK\l"_Toc313654383"3．换热器核算4HYPERLINK\l"_Toc313654384"3.1传热面积核算4HYPERLINK\l"_Toc313654390"3.2换热器内压降的核算6HYPERLINK\l"_Toc313654393"4．设备选型7HYPERLINK\l"_Toc313654394"4.1换热器的选择7HYPERLINK\l"_Toc313654395"4.2管径的选择7HYPERLINK\l"_Toc313654397"4.3折流板的选择7HYPERLINK\l"_Toc313654398"4.4材料的选择8HYPERLINK\l"_Toc313654399"5．附表及图纸9HYPERLINK\l"_Toc313654400"6．总结10HYPERLINK\l"_Toc313654401"7．参考文献101．设计方案在某工业生产中，由反应器生产出来的热煤油流经换热器，用循环冷却水将其从160℃进一步冷却到60℃，在进入储存装置。已知热煤油的压力为0.1MPa，循环水的入口温度为20℃，出口温度为75℃，流量为25m3/h，压力为0.4MPa。试设计一台合适的换热器，能够完成该生产任务。2．设计计算2.1确定设计方案换热器是化工、炼油工业生产中普遍应用到的典型的工艺设备。在化工厂，换热器的费用约占用总费用的10%~20%。换热器在其他的部门如冶金、食品等也有着广泛的应用。因此，设计和选择使用高效的换热器对降低设备造价和操作费用成本具有重要的作用。本设计是针对浮头式换热器在生产过程中最主要的设备部件进行模拟设计和选型，进行工艺结构、主要设备及附件尺寸的设计。2.1.1选择换热器类型两流体的温度变化情况如下：煤油的进口温度160℃，出口温度60℃；冷却水的进口温度20℃，出口温度75℃该换热器是用循环冷却水进行冷却，在冬季操作时，其进口温度会降低，考虑到这一因素，估计换热器的管壁温度和壳体的温度之差较大，需要考虑热膨胀的影响[1]。因此，从安全等因素考虑，可以初步确定选用浮头式换热器。2.1.2管程安排已知两流体的操作压力分别为不大于0.4MPa和0.1MPa，两流体分别是冷却水和煤油。由于循环冷却水容易结垢，若其温度太低时，将会加快污垢增长的速度，使换热器的热流量降低，考虑到散热降温等方面的因素，因该使冷却水走管程，使煤油走壳程。2.2确定物性数据定性温度：对于一般气体和水等低粘度流体，其定性温度可以取流体进出口温度的平均值，则壳程(煤油)的定性温度为T=(160+60)/2=110℃；管程(冷却水)