純苯冷卻器設(shè)計(jì)—課程設(shè)計(jì)

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1、課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)題目：純苯冷卻器設(shè)計(jì)系部：生物與化學(xué)工程系專業(yè)：應(yīng)用化學(xué)學(xué)生姓名：班級(jí)：化B051學(xué)號(hào)26指導(dǎo)教師姓名：職稱職稱設(shè)計(jì)完成時(shí)間：2013年7月10化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)題目：純苯冷卻器設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)任務(wù)及操作條件:1、設(shè)計(jì)任務(wù)：處理能力：20000kg/h設(shè)備型式：列管式2、操作條件：純苯液：入口溫度80，進(jìn)口溫度為55；冷卻介質(zhì)：35℃（入口）循環(huán)水；允許壓強(qiáng)降：管、殼程壓強(qiáng)降不超過(guò)10Kpa;3、物性參數(shù)：物性流體溫度℃kg/mmPa·sCpkJ/(kg)W/(m)kJ/

2、kg苯67828.60.3521.8410.129394水3910000.674.1740.63222583.設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容：（1）傳熱面積、換熱管根數(shù)；（2）確定管束的排列方式、程數(shù)、折流板等；（3）殼體的內(nèi)徑；（4）冷熱流體進(jìn)出口管徑；（5）核算總傳熱系數(shù)；（6）管殼程流體阻力校核；4．設(shè)計(jì)成果；（1）設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份；（2）換熱器工藝條件圖；三、設(shè)計(jì)內(nèi)容及時(shí)間安排設(shè)計(jì)動(dòng)員0.5天1、概述2、設(shè)計(jì)方案的選擇3、確定物理性質(zhì)數(shù)據(jù)0.5天4、設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容：計(jì)算總傳熱系數(shù)；計(jì)算傳熱面積1.5天5、主要

3、設(shè)備工藝尺寸設(shè)計(jì)（1）管徑尺寸和管內(nèi)流速的確定（2）傳熱面積、管程數(shù)、管數(shù)和殼程數(shù)的確定（3）接管尺寸的確定1天6、設(shè)計(jì)結(jié)果匯總7、換熱器工藝條件圖1天8、設(shè)計(jì)評(píng)述答辯0.5天四、圖紙要求列管式換熱器工藝條件圖五、參考資料1.上海醫(yī)藥設(shè)計(jì)院?；すに囋O(shè)計(jì)手冊(cè)(上、下).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1986目錄程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表II化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書3第1章概述7第2章設(shè)計(jì)條件及主要物性參數(shù)72．1設(shè)計(jì)條件82．2物性參數(shù)8第3章確定設(shè)計(jì)方案83．1選擇換熱器的類型83．2流體空間選擇8第4章工藝計(jì)算

4、94．1確定物性數(shù)據(jù)94．2估算傳熱面積94.2.1計(jì)算熱負(fù)荷（忽略熱損失）94.2.3平均溫度差的計(jì)算94.2.4估算傳熱面積94.3工藝結(jié)構(gòu)尺寸104．3．1選管子規(guī)格104．3．2總管數(shù)和管程數(shù)104．3．3確定管子在管板上的排列方式104．4．4殼體內(nèi)徑的確定104.3.5確定實(shí)際管子數(shù)114．3．6折流板的確定及繪管板布置圖124.3.7接管口徑計(jì)算124．3．8拉桿設(shè)置12第5章傳熱器校核135．1傳熱面積校核135．1．1傳熱溫差校正：135．1．2總傳熱系數(shù)K的計(jì)算135．2．2

5、．1管內(nèi)傳熱膜系數(shù)135．2．2．2管外傳熱膜系數(shù)135．2．2．3污垢熱阻和管壁熱阻145．2．2．4總傳熱系數(shù)K145．1．3傳熱面積校核155．2核算管、殼程流動(dòng)阻力155．2．1管程155．2．2殼程155．3壁溫的計(jì)算16第6章設(shè)計(jì)結(jié)果匯總表17設(shè)計(jì)評(píng)述18設(shè)備圖18參考文獻(xiàn)18附錄A19附錄B20第1章概述本設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是設(shè)計(jì)純苯液冷卻器設(shè)計(jì)，處理能力為20000kg/h,純苯液的入口溫度80，進(jìn)口溫度為55；冷卻介質(zhì)為35（入口）循環(huán)水：允許壓強(qiáng)降為管、殼程壓強(qiáng)降不超過(guò)10Kpa

6、;根據(jù)苯和水的物性參數(shù)，假設(shè)水的出口溫度為43，根據(jù)這些條件選擇換熱器，列管式換熱器的類型主要有四種：固定管板式換熱器、浮頭式換熱器、U型管式換熱器和填料函式換熱器，在這個(gè)設(shè)計(jì)中選固定管板式換熱器。固定管板式換熱器的特點(diǎn)：兩端管板和殼體連接成一體，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、布管多，更換、造價(jià)低，管內(nèi)便于清洗，應(yīng)用廣泛。殼程不易清洗，因此殼方流體應(yīng)是較潔凈且不易結(jié)垢的物料。所以純苯液走殼程，循環(huán)水走管程。適合在管殼壁溫差不大于50的情況下使用，當(dāng)溫差相差較大時(shí)可設(shè)置膨脹節(jié)。由于此設(shè)計(jì)的溫差小于50,所以可以

7、不用考慮熱補(bǔ)償.第2章設(shè)計(jì)條件及主要物性參數(shù)2．1設(shè)計(jì)條件（1）處理能力：20000kg（純苯液）/h；（2）設(shè)備類型：列管換熱器；（3）操作條件：純苯液：入口溫度80℃，進(jìn)口溫度為55℃；冷卻介質(zhì)：35℃（入口）循環(huán)水；允許壓強(qiáng)降：管、殼程壓強(qiáng)降不超過(guò)10Kpa;2．2物性參數(shù)物性流體溫度℃kg/mmPa·sCpkJ/(kg℃)W/(m℃)kJ/kg苯67828.60.3521.8410.129394水3910000.674.1740.6322258第3章確定設(shè)計(jì)方案3．1選擇換熱器的類型兩流

8、體溫度變化情況：熱流體進(jìn)口溫度80℃，出口溫度55℃。冷流體進(jìn)口溫度35℃，假設(shè)出口溫度為43℃。從兩流體的溫度看，換熱器的管壁溫度和殼體溫度差不大，因此初步采用固定管板換熱器。3．2流體空間選擇因?yàn)闊崃黧w為苯，冷流體為水，為了使苯通過(guò)殼體壁面向空氣中散熱，提高冷卻效果，故使苯走殼程，另外，水也較易結(jié)垢，為便于提高流速減少污垢生成，以及便于清洗，故使水走管程。第4章工藝計(jì)算4．1確定物性數(shù)據(jù)苯的定性溫度：水的定性溫度：4．2估算傳熱面積4.2.1計(jì)算熱負(fù)荷（忽略熱損失）Q=×1.841××（80