换热器课程设计：甲苯冷却器的设计

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1、学号07江西理工大学化工原理课程设计说明书专业：化学工程与工艺学生班级：二○一○级一班学生姓名：指导教师：材料与化学工程学院2013年6月23日19目录一、设计任书…………………………………………………………….1二、工艺流程草图及说明………………….............................................5三、工艺计算及主要设备设计…………….............................................61、确定设计方案……………………………………………………….61.1选择换热器的类型…………

2、………………………………………61.2流程安排……………………………………………………………62、确定物性数据……………………………………………………….63、估算传热面积……………………………………………………….73.1热流量………………………………………………………………73.2平均传热温差………………………………………………………73.3传热面积……………………………………………………………73.4冷却水用量…………………………………………………………74、工艺结构尺寸……………………………………………………….74.1管径和管内流速…………………

3、…………………………………74.2管程数和传热管数…………………………………………………74.3传热管排列和分程方法……………………………………………84.4壳体内径……………………………………………………………84.5折流板………………………………………………………………84.6其他附件……………………………………………………………84.7接管…………………………………………………………………8191、换热器核算………………………………………………………….95.1热流量核算…………………………………………………………95.1.1壳程表面传热系数…………

4、…………………………………95.1.2管内表面传热系数……………………………………………95.1.3污垢热阻和管壁热阻…………………………………………95.1.4传热系数K………………………………………………….105.1.5传热面积裕度………………………………………………..105.2换热器内流体的流动阻力………………………………………..115.2.1管程流体阻力………………………………………………..115.2.2课程阻力……………………………………………………..11一、辅助设备的计算和选型…………………………………………...111换热器入水管的

5、规格………………………………………112从河边至工厂的管子的规格…………………………………123离心泵1的规格………………………………………………….124换热器处离心泵2的规格……………………………………….135蓄水池、凉水塔的设计…………………………………………14五、设计结果设计一览表……………………………………………...15六设计评述…………………………………………………………...17七主要符号说明……………………………………………………...1919一、化工原理课程设计任务书（换热器的设计）（一）设计题目：甲苯冷却器的设计（二）设计任务及操

6、作条件：题目工厂因工艺扩建，需设计装置来冷却甲苯车间的产品甲苯。试根据以下工艺要求设计合理的输水工艺（管件布置和输送机械的选择）及合适的换热器。有关工艺和要求如下。①该厂附近有一条小河，但夏季有2——4个月的枯水期，一直改长距离河岸最短约为2公里，该厂与河液面海拔高度约为4——6米。②设计换热器放置距地面7.5米相应管件与直管总长依据所测绘工艺流程图计算水管的直管水道的直管阻力系数取0.012。③进水管的直管阻力系数取0.025。设计要求：①换热器管壳层压降均不超过0.1atm.②水的入口温度为5℃。③甲苯温度从90℃下降为75℃用流量25t∕h。（三）设

7、计项目1选择适宜的列管换热器并进行核算。2画出工艺设备图及列管布置图。19二、工艺流程草图及说明工艺流程草图主要说明：由于循环冷却水较易结垢，为便于水垢清洗，应使循环水走管程，甲苯走壳程。如图，甲苯经泵抽上来，经加热器加热后，再经管道从接管C进入换热器壳程；冷却水则由泵抽上来经管道从接管A进入换热器管程。两物质在换热器中进行换热，甲苯从90℃被冷却至75℃之后，由接管D流出；循环冷却水则从5℃变为12℃，由接管B流出。三、工艺计算及主要设备设计1、确定设计方案1.1选择换热器的类型：两流体温度变化情况：甲苯进口温度为90℃，出口温度75℃，冷流体进口温度5

8、℃，出口温度12℃；冬季操作时，其进口温度会升高，考虑到这一因素，