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1、资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。级应用化学专业《化工原理》课程设计说明书题目:姓名:班级学号:指导老师:同组人员完成时间:资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。目录(按毕业论文格式要求书写)massachusettsinstituteoftechnology一.目的培养学生综合运用本门课程及有关先修课程的基础理论和基本知识去完成某项单元操作设备设计任务的实践能力。二.目标设计的设备必须在技术上是可行的,经济上是合理的,操作上是安全的,环境上是友好的。三.题目固定管板式冷却器的
2、设计四.设计条件管程和壳程的压力均不大于0。6MPa,管程和壳程的压力降均不大于30KPa。被冷却的物料为己烷,物料从正常温度(T1)被冷却,出口温度(T2)自定。冷却剂为自来软水,进口温度为30C(t1),出口温度(t2)自定。五.设计步骤1.方案设计(1)冷却剂的选用:自来软水(2)换热器型式的选择:固定管板式(3)流体壳程的选择:自来软水走管程,己烷走壳程(4)流体流动方向的选择:双管程+单壳程2.工艺设计(1)查出己烷的正常沸点(进口温度)T1=68.74C资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。(
3、2)选定己烷的出口温度T2=44C(3)选定冷却剂的出口温度t2=38C(4)计算逆流传热的平均温度差tm逆t1t2（68.74）（44-30）oC=38=21.28lnt1ln68.7438t24430(5)校正传热平均温度差T1T268.7444Rt1383.093t230t2t13830Pt168.740.2065T130由φ(R,P)查表得φ=0.93,因为0.85<0.93<0.95,满足要求。由此得:tm折φtm逆0.9321.28=19.79oC(6)计算定性温度Tm和tm11=56.37oCTm（T+T）=（68
4、.74+44）2122tm11-t1oC（t2）=（30+38）=3422(7)查出物料和冷却剂的物性参数物料己烷质量qm11400t/d名称流量比热Cp2428.34Jkgk1粘度μ0.00023pas容密度ρ624.89kg/m3导热λ0.1047wm1k1系数查出冷却剂的物性参数密度ρ994.3kg/m3粘度μ0.00074pas比热Cp4174Jkg1k1导热系数λ0.6248wm1k1容(8)计算热负荷资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。（T-T）=14001000（68.74-44）=973
5、473.64J/SQqm1cp112242428.343600(9)根据总传热系数K的大致范围,初选总传热系数K0=470W/(m2k)(10)初算传热面积S0S0Q973473.64104.64m2K0tm折47019.79(11)根据工艺条件,选取公称压力PN=1.0MPa(12)根据流体物性,选定换热管材为:碳素钢(13)由初算传热面积S0和选定的公称压力PN,根据管壳式换热器行业标准JB/T4715-92,初定换热器的工艺尺寸:1.从行标中直接查取计算换热面积:S=109.3m22.公称直径DN取600mm(卷制圆筒,圆
6、筒内径为公称直径)3.管长L=4500mm4.管壁壁厚Фd0bmm：:Φ192mm5.总管数:n=4166.中心排管数:Nc=237.管程流通面积Ai=0.0368m28.管子排列方式:正三角形9.管心距:t=25mm10.管程数:NP=211.壳程数:NS=112.折流板间距:h=300mm13.折流板型式:25﹪圆缺形14.计算冷却剂的流量资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。qm2Q973473.64t2-t1）29.153kg/scp（24174（38-30）15.计算管程流速uiqmi29.15
7、3ui994.30.7967/sρAi0.0368因为0.5<0.7967<3m/s,因此满足要求。16.计算管程对流传热系数aiNu=0.023Re0.8Prnai=0.023λdiuiρ0.8CPμn（）（）diμλ自来水被加热,n取0.4,代入数值:ai0.62480.0150.7967994.30.841740.0007420.40.023（0.000742）（0.6248）0.015=4197.87w（/m2.k）17.计算壳程当量直径de和流速u0（3t2-d）（30.0252-242420.019）0440.017
8、27mded0=0.019A0h(DNcd0)=0.3(.6）=0.0489m223.019qv0qm0140010000.53m/su0A0243600624.89A00.0489因为0.2<0.53<1.5m/s,因此满足要求。18.计算壳程对流传热系数a0
