化工原理設(shè)計(jì)換熱器設(shè)計(jì)

《化工原理設(shè)計(jì)換熱器設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。

1、廣東石油化工學(xué)院化工原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)題目：柴油預(yù)熱原油的管殼式換熱器學(xué)生班級(jí)：學(xué)生姓名：學(xué)生學(xué)號(hào)：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(jì)任務(wù)書(shū)21一、設(shè)計(jì)題目：列管式換熱器設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)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(guò)0.5×105Pa。試選用一臺(tái)適當(dāng)型號(hào)的列管式換熱器。(x:學(xué)號(hào))三、設(shè)計(jì)要求提交設(shè)計(jì)結(jié)果，完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)包括：封面、目錄、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)、設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)、設(shè)計(jì)結(jié)

2、果匯總表、參考文獻(xiàn)及設(shè)計(jì)自評(píng)表、換熱器裝配圖等。（設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)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(cuò)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(shū)目:1、姚玉英.化工原理,上冊(cè),1版.天津:天津大學(xué)出版社,19992、柴誠(chéng)

3、敬.化工原理課程設(shè)計(jì).1版.天津:天津大學(xué)出版社,19943、匡國(guó)柱.化工單元過(guò)程及設(shè)備課程設(shè)計(jì).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(jì).1版.廣州:華南理工大學(xué)出版社,200321目錄1.設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)12.概述23.設(shè)計(jì)條件及物性參數(shù)表24.方案設(shè)計(jì)和擬定35.設(shè)計(jì)計(jì)算66.熱量核算117.參考文獻(xiàn)168.心得體會(huì)17311．設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1.1設(shè)計(jì)題目用柴油預(yù)熱原油的管殼式換熱器1.2設(shè)計(jì)任務(wù)1.查閱文獻(xiàn)資料，了解換熱設(shè)備的相關(guān)知識(shí)，熟悉換熱器設(shè)計(jì)的方法和步驟；2.根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)

4、給定的生產(chǎn)任務(wù)和操作條件，進(jìn)行換熱器工藝設(shè)計(jì)及計(jì)算；3.根據(jù)換熱器工藝設(shè)計(jì)及計(jì)算的結(jié)果，進(jìn)行換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；4.以換熱器工藝設(shè)計(jì)及計(jì)算為基礎(chǔ)，結(jié)合換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的結(jié)果，繪制換熱器裝配圖；5.編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)工作的進(jìn)行書(shū)面總結(jié)，設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)應(yīng)當(dāng)用簡(jiǎn)潔的文字和清晰的圖表表達(dá)設(shè)計(jì)思想、計(jì)算過(guò)程和設(shè)計(jì)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60105411042.2

5、08150.1283.0×10-31512.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(jiǎn)稱為換熱器。在換熱器中至少要有兩種溫度不同的流體,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(dòng)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(diǎn)，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)

6、主導(dǎo)地位。3.設(shè)計(jì)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(guò)0.3×105Pa4.方案設(shè)計(jì)和擬訂151根據(jù)任務(wù)書(shū)給定的冷熱流體的溫度，來(lái)選擇設(shè)計(jì)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(lái)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(cè)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(jì)算出總傳熱系數(shù)，再計(jì)算出傳熱

7、面積。根據(jù)管徑管內(nèi)流速，確定傳熱管數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)傳熱管長(zhǎng)為6m，算出傳熱管程，傳熱管總根數(shù)等等。再來(lái)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(jì)步驟，計(jì)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(jì)殼程和管程的內(nèi)徑。分別對(duì)換熱器的熱量，管程對(duì)流系數(shù)，傳熱系數(shù)，傳熱面積進(jìn)行核算，再算出面積裕度。最后，對(duì)傳熱流體的流動(dòng)阻力進(jìn)行計(jì)算，如果在設(shè)計(jì)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(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)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

8、點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，質(zhì)量輕，適用于高溫和高壓的場(chǎng)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(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)高，便于清洗和檢修，完全消除溫差應(yīng)力，應(yīng)用普遍。我們?cè)O(shè)計(jì)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換熱器。4.2管程與殼程的選取根據(jù)以下原則：1.不潔凈和易結(jié)垢的流體宜走管內(nèi)，以便于清洗管子2.腐蝕性的流體宜走管內(nèi)，以免殼體和管子同時(shí)受腐蝕，且管子也便于清洗和檢修3