甲苯冷却器的化工原理设计说明书

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1、专业资料西安文理学院化工化工原理课程设计甲苯冷却器的设计系院名称化学工程学院学生姓名张伟学生学号0903140243专业班级14级能源1班指导老师张杏梅提交时间2016.11.7word完美格式专业资料目录1设计任务书………………………………………………………………………31.1设计目的………………………………………………………………………31.2设计任务………………………………………………………………………33.3设计内容方案…………………………………………………………………32工艺计算及主要设备设计

2、………………………………………………………42.1估算传热面积…………………………………………………………………42.1.1基本物性数据查取…………………………………………………………42.1.2热负荷计算…………………………………………………………………42.1.3确定流体流径………………………………………………………………52.1.4计算平均温度差……………………………………………………………52.1.5选取K值，估计传热面积…………………………………………………52.2工艺结构尺寸……………………

3、……………………………………………52.3初选换热器型号………………………………………………………………62.4换热器核算…………………………………………………………………72.4.1热流量核算…………………………………………………………………82.4.2壁温核算…………………………………………………………………92.4.3换热器内流体流动阻力……………………………………………………103设计结果………………………………………………………………………113.1换热器的结构尺寸及计算结果………………………

4、………………………12主要符号说明………………………………………………………………………13参考文献…………………………………………………………………………13word完美格式专业资料姓名：张伟（地址：西安文理学院化学工程学院，西安邮编：7160065）1设计任务书1.1设计目的在工厂实际生产中，由于甲苯产品的温度较高，需要设计装置来进行冷却。通过对甲苯产品冷却的管壳式换热器设计，了解换热器的种类，结构特点等，并且能够根据工艺要求选择适当的类型，同时还能根据传热的基本原理，选择流程，确定换热器的基本尺寸

5、，计算传热面积以及计算流体阻力。最后根据算结果绘制设备主体图和部件图，掌握一些基本绘图知识。1.2设计任务设计任务：1、处理能力：5万吨甲苯/年2、设备型式：列管式换热器操作条件：1、甲苯：入口温度90℃，出口温度40℃。2、冷却介质：自来水，入口温度25℃，出口温度35℃。3、允许压强降不大于90kPa。4、每年按300天，每天24小时连续运行。设计要求：1、完成换热器工艺设计，结构设计；2、绘制设备条件图；3、编制设计说明书。1.3设计内容方案1、选择设计方案：根据设计任务书的条件和要求，通过对现有

6、生产的调查或现有的资料的分析对比，选择合理的流程方案和设备类型，初步确定主要设备的型式，并进行计算。2、主要设备的选型和计算：包括参数的选定、物料衡算、热量衡算、设备的工艺尺寸及结构设计。word完美格式专业资料3、主体设备结构简图：包括主体图（工艺尺寸、技术特性等）以及部分部件图4、编写设计说明书：包括①标题页；②摘要；③目录；④前言；⑤任务书⑥工艺计算及主要设备计算⑦设计结果⑧主要符号说明⑨参考书目2工艺计算及主要设备设计2.1估算传热面积2.1.1基本物性数据查取甲苯的定性温度==60℃水的定性温

7、度=根据定性温度，分别查取壳程和管程流体的有关物性数据表2.1甲苯、冷却水的物性参数甲苯在65℃下的有关物性数据循环冷却水在30℃下的物性数据密度定压比热容导热系数粘度Ρh=873kg/m3Cph=1.57kJ/(kg·)λh=0.1273W/(m·)μh=0.000454Pa·s密度定压比热容导热系数粘度Ρc=995.7kg/m3Cpc=4.174kJ/(kg·)λc=0.6176W/(m·)μc=0.000801Pa·s2.1.2热负荷计算甲苯质量流量忽略热损失，冷却水耗量word完美格式专业资料2

8、.1.3确定流体的流径该设计任务的热流体为甲苯，冷却水为自来水，为使甲苯通过壳壁面向空气中散热，提高冷去效果，令甲苯走壳程，水走管程。2.1.4计算平均温度差暂按单壳程、双管程考虑，先求逆流时平均温度差甲苯冷却水℃15℃2.1.5选K值，估计传热面积参照表格，取，则2.2工艺结构尺寸由于两流体温度差，可选用固定管板式换热器。1、管径和管内流速选用25×2.5mm较高级冷拔传热管(碳钢10)，取管内流速u0=0.4m/s。2、管程数和传热管数