孙志伟化工原理课程设计

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1、辽宁科技学院课程设计课程名称：化工原理课程设计题目：有机循环液冷却器的设计专业：环境工程学生姓名：孙志伟班级：环境BG112学号：6411111227指导教师姓名：田景利设计完成时间：2014年1月8日辽宁科技学院本科生课程设计第III页化工原理课程设计任务书一、设计题目：有机循环液冷却器的设计二、设计条件：1、处理能力：45000kg/h（有机循环液）；2、设备型式：标准列管换热器；3、操作条件：1)有机液：入口温度65℃,出口温度50℃；2)冷却介质：水,入口温度25℃,流量26000kg/h；3)允许压强降：管程压强

2、降小于70kPa；4、物性参数：物性参数表流体t，℃ρ，kg/m3μ，mPa·s残油50~659501.0井水10~4010000.742流体cp，kJ/（kg·℃）λ，W/（m·℃）r，kJ/kg残油2.260.172－井水4.180.621－三、设计计算内容：1、传热面积、换热管根数；2、确定管束的排列方式、程数、折流板的规格和数量等；3、壳体的内径；4、冷、热流体进、出口管径；5、核算总传热系数；6、管壳程流体阻力校核。辽宁科技学院本科生课程设计第III页四、设计成果：设计说明书一份。五、设计时间一周。六、参考文献[

3、1]申迎华，郭晓刚．化工原理课程设计［Ｍ］．北京：化学工业出版社，2009：[2]柴城敬．化工原理课程设计指导［Ｍ］．天津：天津大学出版社，1999：[3]林大钧，于传浩，杨静．化工制图［Ｍ］．北京：高等教育出版社，2007：[4]中国石化集团．化工工艺设计手册［Ｍ］．北京：化学工业出版社，2009：七、设计人：学号：6411111227姓名：孙志伟八、设计进程：指导教师布置实践题目0.5天设计方案确定0.5天工艺计算2.0天绘图0.5天编写实践说明书1.0天答辩0.5天应用化学教研室2014年1月6日辽宁科技学院本科生课

4、程设计第III页辽宁科技学院本科生课程设计第IV页目录化工原理课程设计任务书I1换热器基本介绍11.2固定管板式11.3设计要求22确定换热器规格22.1初选换热器规格23换热面积核算53.1计算传热系数53.2计算热阻核算传热面积64管程和壳程压力降的核算74.1计算压强降74.1.2计算壳程压降75壳程及管程的外部接管85.1计算壳程外接管管径85.2计算管程管径8设计结果汇总表9设计评述10参考文献11附录12辽宁科技学院本科生课程设计第14页1换热器基本介绍换热器是化工、炼油工业中普遍应用的典型的工艺设备。在化工厂

5、，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作用。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、蓄热式和间壁式。其中间壁式换热器应用最广泛。1.2固定管板式因设计需要，下面简单介绍一下固定管板式换热器。固定管板式即两端管板和壳体连结成一体，

6、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，当外壳和管束的热膨胀程度不同时，补偿圈发生弹性变形（拉伸或压缩），以适应外壳和管束的不同的热膨胀程度。这种热补偿方法简单，但不宜用于两流体温度差太大（不大于70℃）和壳方流体压强过高（一般不高于600kPa）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辽宁科技学院本科生课程设计

7、第14页1.3设计要求完善的换热器在设计和选型时应满足以下各项基本要求：（1）合理地实现所规定的工艺条件：可以从：①增大传热系数②提高平均温差③妥善布置传热面等三个方面具体着手。（2）安全可靠换热器是压力容器，在进行强度、刚度、温差应力以及疲劳寿命计算时，应遵循我国《钢制石油化工压力容器设计规定》和《钢制管壳式换热器设计规定》等有关规定与标准。（3）有利于安装操作与维修直立设备的安装费往往低于水平或倾斜的设备。设备与部件应便于运输与拆卸，在厂房移动时不会受到楼梯、梁、柱的妨碍，根据需要可添置气、液排放口，检查孔与敷设保温层

8、。（4）经济合理评价换热器的最终指标是：在一定时间内（通常1年内的）固定费用（设备的购置费、安装费等）与操作费（动力费、清洗费、维修费）等的总和为最小。在设计或选型时，如果有几种换热器都能完成生产任务的需要，这一标准就尤为重要了。辽宁科技学院本科生课程设计第14页2确定换热器规格2.1初选换热器规格2.