化工原理設(shè)計(換熱器設(shè)計)

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1、word資料下載可編輯廣東石油化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計說明書題目：柴油預(yù)熱原油的管殼式換熱器學(xué)生班級：學(xué)生姓名：學(xué)生學(xué)號：18指導(dǎo)教師：李燕化學(xué)化工學(xué)院年月日化工原理課程設(shè)計任務(wù)書專業(yè)技術(shù)資料word資料下載可編輯一、設(shè)計題目：列管式換熱器設(shè)計二、設(shè)計任務(wù)及操作條件某煉油廠用柴油將原油預(yù)熱。柴油和原油的有關(guān)參數(shù)如下表,兩側(cè)的污垢熱阻均可取1.72×10-4m2.K/W，要求兩側(cè)的阻力損失均不超過0.5×105Pa。試選用一臺適當(dāng)型號的列管式換熱器。(x:學(xué)號)三、設(shè)計要求提交設(shè)計結(jié)果，完成設(shè)計說明書。設(shè)計說明書包括：封面、目錄、設(shè)計任務(wù)書、設(shè)計計算書、設(shè)計結(jié)果匯總表、參考文獻

2、及設(shè)計自評表、換熱器裝配圖等。（設(shè)計說明書及圖紙均須手工完成）四、定性溫度下流體物性數(shù)據(jù)物料溫度℃質(zhì)量流量kg/h比熱kJ/kg.℃密度kg/m3導(dǎo)熱系數(shù)W/m.℃粘度Pa.s入口出口柴油175T2342202.487150.1330.64×10-3原油70110443302.208150.1283.0×10-3推薦總K=45~280W/m.℃注：若采用錯流或折流流程，其平均傳熱溫度差校正系數(shù)應(yīng)大于0.8五、參考書目:1、姚玉英.化工原理,上冊,1版.天津:天津大學(xué)出版社,19992、柴誠敬.化工原理課程設(shè)計.1版.天津:天津大學(xué)出版社,19943、匡國柱.化工單元過程及設(shè)備

3、課程設(shè)計.1版.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,20024、李功祥.常用化工單元設(shè)備設(shè)計.1版.廣州:華南理工大學(xué)出版社,2003專業(yè)技術(shù)資料word資料下載可編輯目錄1.設(shè)計任務(wù)書12.概述23.設(shè)計條件及物性參數(shù)表24.方案設(shè)計和擬定35.設(shè)計計算66.熱量核算117.參考文獻168.心得體會17專業(yè)技術(shù)資料word資料下載可編輯1．設(shè)計任務(wù)書1.1設(shè)計題目用柴油預(yù)熱原油的管殼式換熱器1.2設(shè)計任務(wù)1.查閱文獻資料，了解換熱設(shè)備的相關(guān)知識，熟悉換熱器設(shè)計的方法和步驟；2.根據(jù)設(shè)計任務(wù)書給定的生產(chǎn)任務(wù)和操作條件，進行換熱器工藝設(shè)計及計算；3.根據(jù)換熱器工藝設(shè)計及計算的結(jié)果，進行換熱器

4、結(jié)構(gòu)設(shè)計；4.以換熱器工藝設(shè)計及計算為基礎(chǔ)，結(jié)合換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計的結(jié)果，繪制換熱器裝配圖；5.編寫設(shè)計說明書對整個設(shè)計工作的進行書面總結(jié)，設(shè)計說明書應(yīng)當(dāng)用簡潔的文字和清晰的圖表表達設(shè)計思想、計算過程和設(shè)計結(jié)果。1.3操作條件物料溫度℃質(zhì)量流量kg/h比熱kJ/kg.℃密度kg/m3導(dǎo)熱系數(shù)W/m.℃粘度Pa.s入口出口柴油170T2350802.487150.1330.64×10-3原油60105411042.208150.1283.0×10-3專業(yè)技術(shù)資料word資料下載可編輯2.概述在不同溫度的流體間傳遞熱能的裝置稱為熱交換器,簡稱為換熱器。在換熱器中至少要有兩種溫度不同的

5、流體,一種流體溫度較高,放出熱量;另一種流體則溫度較低,吸收熱量在化工、石油、動力、制冷、食品等行業(yè)中廣泛使用各種換熱器,它們也是這些行業(yè)的通用設(shè)備,并占有十分重要的地位。隨著換熱器在工業(yè)生產(chǎn)中的地位和作用不同，換熱器的類型也多種多樣，不同類型的換熱器也各有優(yōu)缺點，性能各異。列管式換熱器是最典型的管殼式換熱器，它在工業(yè)上的應(yīng)用有著悠久的歷史，而且至今仍在所有換熱器中占據(jù)主導(dǎo)地位。3.設(shè)計條件及物性參數(shù)表3.1操作條件原油：入口溫度60℃出口溫度105℃質(zhì)量流量：41104kg/h加熱介質(zhì)柴油：入口溫度170℃出口溫度T2質(zhì)量流量：(35080)kg/h允許壓降：不超過0.3×

6、105Pa4.方案設(shè)計和擬訂專業(yè)技術(shù)資料word資料下載可編輯根據(jù)任務(wù)書給定的冷熱流體的溫度，來選擇設(shè)計列管式換熱器中的浮頭式換熱器；再依據(jù)冷熱流體的性質(zhì)，判斷其是否易結(jié)垢，來選擇管程走什么，殼程走什么。在這里，柴油走管程，原油走殼程。從手冊中查得冷熱流體的物性數(shù)據(jù)，如密度，比熱容，導(dǎo)熱系數(shù)，黏度。計算出總傳熱系數(shù)，再計算出傳熱面積。根據(jù)管徑管內(nèi)流速，確定傳熱管數(shù)，標(biāo)準傳熱管長為6m，算出傳熱管程，傳熱管總根數(shù)等等。再來就校正傳熱溫差以及殼程數(shù)。確定傳熱管排列方式和分程方法。根據(jù)設(shè)計步驟，計算出殼體內(nèi)徑，選擇折流板，確定板間距，折流板數(shù)等，再設(shè)計殼程和管程的內(nèi)徑。分別對換熱器

7、的熱量，管程對流系數(shù)，傳熱系數(shù)，傳熱面積進行核算，再算出面積裕度。最后，對傳熱流體的流動阻力進行計算，如果在設(shè)計范圍內(nèi)就能完成任務(wù)。4.1列管式換熱器種類選取根據(jù)固定管板式的特點：結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，殼程清洗和檢修困難，殼程必須是潔凈不易結(jié)垢的物料。U形管式特點：結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量輕，適用于高溫和高壓的場合。管程清洗困難，管程流體必須是潔凈和不易結(jié)垢的物料。浮頭式特點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價高，便于清洗和檢修，完全消除溫差應(yīng)力，應(yīng)用普遍。我們設(shè)計的換熱器的流體是油，易結(jié)垢，再根據(jù)可以完全消除熱應(yīng)力原則我們選用浮頭式