煤油冷凝器的设计_化工原理课程设计

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1、《化工原理》课程设计说明书设计题目：煤油冷凝器的设计专业：高分子材料与工程指导老师：赵海鹏设计者：韩明扬学号：1024121222015年1月设计任务书设计题目：煤油冷却器的设计设计任务处理能力：27000吨/年煤油操作条件①煤油：入口温度150℃，出口温度40℃②冷却介质：自来水，入口温度20℃，出口温度50℃③允许压强降：不大于100kPa④每年按330天计，每天24小时连续运行设计内容①设计方案简介：对确定的工艺流程及换热器型式进行简要论述。②换热器的工艺计算：物料与热量衡算，传热面积，主要设备尺寸计算③换热器的主要结构尺寸设计。④主要辅助设备选型。⑤主要设备的材料

2、选择目录绪论...............................................................1一.列管式换热器及设计方案简介…………………………..................................21.1列管式换热器1.2.设计方案的拟定二.热量计算……………………………………………………………...…………...42.1.初选换热器的类型2.2.管程安排（流动空间的选择）及流速确定2.3.确定物性数据2.4.计算总传热系数2.5.计算传热面积三.工艺结构设计……………………………………………………….....

3、…….....83.1.管径和管内流速3.2.管程数和传热管数3.3.平均传热温差校正及壳程数3.4.传热管排列和分程方法3.5.壳程内径及换热管选型汇总3.6.折流板3.7.接管四.换热器核算…………………………………………………….…………….....124.1.热量核算4.2.压力降核算五.辅助设备的计算和选择…………………………………..........………………165.1.水泵的选择5.2.油泵的选择六.设计结果表汇……………………………….……………………...…….……..18七.心得体会…….....………………………………………………....……………

4、19八.参考文献..………………………………………………………....…..………..20附图：（主体设备设计图，工艺流程简图）绪论换热器是化工，炼油工业中普遍应用的典型的工艺设备。在化工厂，换热器的费用约占总费用的10%~20%，在炼油厂约占总费用35%~40%。换热器在其他部门，如动力、原子能、冶金、食品、交通、环保、家电等也有着广泛的应用。因此，设计和选择得到使用、高效的换热器对降低设备的造价和操作费用具有十分重要的意义。在不同温度的流体间传递热能的装置称为热交换器，即简称换热器，是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备。换热器的类型按传热方式的不同可分为：混合式、蓄

5、热式和间壁式。其中间壁式换热器应用最广泛。19一.列管式换热器及设计方案简介1.1列管式换热器因设计需要,下面简单介绍下列管式换热器列管式换热器又称管壳式换热器，在化工生产中被广泛应用。它的结构简单、坚固、制造较容易，处理能力大，适应性能，操作弹性较大，尤其在高温、高压和大型装置中使用更为普遍。1.1.1固定管板式固定管板式即两端管板和壳体连结成一体，因此它具有结构简单造价低廉的优点。但是由于壳程不易检修和清洗，因此壳方流体应是较为洁净且不易结垢的物料。当两流体的温度差较大时，应考虑热补偿。有具有补偿圈（或称膨胀节）的固定板式换热器，即在外壳的适当部位焊上一个补偿圈，当外

6、壳和管束的热膨胀程度不同时，补偿圈发生弹性形变，以适应外壳和管束的不同的热膨胀程度。这种热补偿方法简便，但不宜用于两流体温度差太大和壳方流体压强过高的场合。1-挡板2-补偿圈3-放气嘴图2.2.1.固定管板式换热器的示意图1.1.2浮头式这种换热器有一段管板不与壳体相连，可沿轴向自由伸缩。这种结构不但可完全消除热应力，而且在清洗和检修时，整个管束可以从壳体中抽出。因此，尽管其架构较复杂，造价较高，但应用仍较普遍。191.1.3U形管式每根管子都弯成U形，两端固定在同一个管板上，因此，每根管子皆可自由伸缩，从而解决热补偿问题。这种结构较简单，质量轻，适用于高温高压条件。其缺

7、点是管内不易清洗，并且因为管子要有一定的弯曲半径，其管板利用率较低。1.2设计方案的拟定根据任务书给定的冷热流体的温度，来选择设计列管式换热器的固定管板式换热器；再根据冷热流体的性质，判断其是否容易结垢，来选择管程走什么，壳程走什么。本设计中选择使循环水走管程，煤油走壳程。从资料中查得冷热流体的物性数据，如比热容，密度，粘度，导热系数等。估算出总传热系数，再计算传热面积。根据管径，管内流速确定传热管数，算出传热管程，传热管总根数等。然后校正传热温差及壳程数，确定传热管排列方式和分程方法。根据设计步骤，计算出壳体内径，选择折流板