化工原理课程设计---苯冷却器的设计

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1、XXXX大学化工原理课程设计题目：姓名：专业：指导老师：日期：年月日目录一、设计任务书-----------------------------------------------1、设计题目---------------------------------------------2、工艺要求及操作条件------------------------------3、设计要求---------------------------------------------二、设计说明书-------------------------------------

2、---------1、确定设计方案--------------------------------------2、确定物性数据--------------------------------------3、计算总传热系数-----------------------------------4、计算出热面积--------------------------------------5、工艺结构尺寸的计算-----------------------------6、换热器核算---------------------------------------

3、--三、设计课汇集-----------------------------------------------四、评价--------------------------------------------------------五、参考文献--------------------------------------------------一.设计任务(一)设计题目：苯冷却器的设计(二)工艺要求及操作条件1.处理能力：6000kg/h2.设备形式：列管式换热器3.操作条件a.苯入口温度70℃，出口温度30℃。b.冷却剂：循环水，入口温度20℃，出

4、口温度30℃。c.允许压差：不大于105Pa。d.苯定性温度下的物性数据：查阅化工原理附录。(三)设计要求：1.设计计算列管式换热器的热负荷、传热面积、换热管、壳体、管板、封头、隔板及接管等。2.绘制列管式换热器的装配简图。3.编写课程设计说明书。苯的定性温度：   密度         ρ0＝876.5kg/m3定压比热容   Cp0＝1.68kJ/kg℃热导率       λ0＝0.138W/m℃粘度         μ0＝0.00044Pa﹒s水的定性温度：密度         ρi＝996.95kg/m3 定压比热容   Cpi＝4.178

5、kJ/kg℃热导率       λi＝0.61W/m℃粘度        μi＝0.000903Pa﹒s(三)计算总传热系数1.热流量kJ/h=112KW2.平均传热温差=(△t1-△t2)/㏑(△t1/△t2)=(40-10)/㏑(40/10)=27.3℃式中：℃,℃3.冷却水用量(kg/h)4.总传热系数管程传热系数W/(m2·℃)壳传热系数假设壳程的传热系数W/(m2·℃)；污垢热阻W/(m2·℃)W/(m2·℃)管壁的导热系数W/(m2·℃)==83W（四）计算传热面积=(㎡)考虑15%的裕度面积，(㎡)（五）工艺结构尺寸1.管径和管内流速

6、选用传热管（碳钢），取管内流速m/s。2.管程数和传热管数依据传热管内径和流速确定单程传热管数（根）按单程管计算，所需传热管长度为（m)按单程管设计，传热管过长，宜采用多管程结构。现取传热管长L=6（m）,则该换热器管程数为(管程)传热管得总根数（根）3。平均传热温差校正及壳程数平均传热温差校正系数按单壳程双管程结构温差校正系数应查有关图表。有图表可得到平均传热温差（℃）4.传热管排列和分程方法采用组合排列法，即每程内均安正三角形排列，隔板两侧采用正方形排列。取管心距，则（mm）横过管束中心线的管数（根）4.壳体内径采用多管程结构，取管板利用率则壳

7、体内径为（mm)5.折断板采用弓形折流板，取弓形折流板圆缺高度为壳体内径的25%，则切去的圆缺高度为（mm),故可取（mm)。取折流板间距，则（mm),可取B=100（mm)。折流板数（块）折流板圆缺面水平装配。6.接管壳程流体进口接管：取接管内油品流速为u=1.0m/s,则内管内径为（m)取标准管径为50mm。管程流体进出口接管：取管接管内循环水流速m/s,则接管内径为（m)。取标准管径为80mm。（六）换热器核算1.热量核算（1）壳程对流传热系数对圆缺折流板，可采用克恩公式当量直径，有正三角形排列得（m)壳程流通截面积（m）壳程立体流速及其雷诺

8、数分别为(m/s)普兰特准数粘度校正W/(m2·℃)管程对流传热系数管程流通截面积管程流体流速(m/s)普兰特准数（3）传