煤油冷却器设计14604

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1、化工原理课程设计设计:煤油冷却装置的设计姓名：班级：学号：时间：指导老师：设计成绩日期：21㈠、设计任务书1.1、设计题目：煤油冷却装置的设计1.2、设计任务及操作条件：处理能力：（）吨/年煤油设备形式：列管式换热器操作条件：⒈煤油：入口温度140℃，出口温度40℃；⒉冷却介质:自来水，入口温度30℃，出口温度40℃；⒊允许压强降：不大于100kPa⒋煤油定性温度下的物性数据：密度为825kg/m3,粘度为7.15×104Pa.s,比热容为2.22kj/(kg.℃)，导热系数为0.14W/(m.℃)。⒌每年按330天计，每天24小时连续运行。1.3、选择适宜的列管式换热器

2、并进行核算1.4、绘制换热器装置图（A3图纸）21目录一、概述41.1、换热器的分类41.2、流动空间的选择原则：4二、设计方案简介52.1、选择换热器的类型：52.2、流体空间及流速的确定：5三、工艺流程草图及说明6四.列管式换热器的工艺计算64.1确定物性参数：64.2计算总传热系数74.2.1、热流量74.2.4、总传热系数K74.3、计算传热面积84.4、工艺结构尺寸94.4.1、管径和管内流速94.4.2、管程数和传热管数94.4.3、平均传热温差校正及壳程数94.4.4、传热管排列和分程方程方法104.4.5、壳体内径104.4.6、折流板104.4.7、接管

3、104.5、换热器核算114.5.1、热量核算：114.5.3、传热系数K124.5.4、传热面积S134.5.5、换热器内流体的流动阻力134.5.6、壁温核算15五、补助设备的计算和选型155.1对壳程流体煤油所需的泵进行计算选择，155.2对管程循环水所需的泵进行计算选择，16六、设计结果一览表17七、设计评述19八、参考资料19九、主要符号说明2021一、概述1.1、换热器的分类在不同温度的流体间传递热能的装置称为热交换器，简称为换热器。在换热器中至少要有两种温度不同的流体，一种流体温度较高，放出热量；另一种流体则温度较低，吸收热量。换热器的类型多种多样，不同类型

4、的换热器各有优缺点，性能各异。列管式换热器是最典型的换热器，它在工业上的应用有着悠久的历史，在所以的换热器中占着主导的地位。列管式换热器有以下几种：①固定管板式固定管板式换热器的两端和壳体连为一体，管子则固定在管板上，在外壳上焊有膨胀节，当两流体的温度差较大时，管体和管束热膨胀不同，补偿圈发生缓慢的弹性形变来来补偿因温差引起的热膨胀。特点：结构简单、在相同的壳体直径内，排管最多、比较紧凑；造价低廉、壳程清洗和检修困难（壳程宜用于不易结垢和清洗的流体）。适用：比较适合用于温差不大或温差较大但壳程压力不高的场合。②浮头换热器浮头式换热器的两端管板只有一端与壳体完全固定，另一端

5、则可相对于壳体做某些移动，该端称之为浮头。此类换热器的管束膨胀不受壳体的约束，所以壳体与管束之间不会由于膨胀量的不同而产生热应力。特点：结构复杂、笨重，造价比较高，材料消耗量大，浮头的端盖在操作中无法检查，安装时要密封，管束和管壳的间隙较大。适用：管壳壁间温差较大，易于腐蚀和易于结垢的场合。③U型换热器U型管式换热器每根管子均弯成U型，流体进、出口分别安装在同一端的两侧，封头内用隔板分成两室，每根管子可自由伸缩，来解决热补偿问题。特点：结构简单、质量轻、管程清洗困难，管程流体必须是洁净和不易结垢的物料。适用：高温高压的场合211.2、流动空间的选择原则：①尽量提高两侧传热

6、系数较小的一个，使传热面两侧的传热系数接近。②管、壳程的决定应做到便于清洗除垢和修理，以保证运行的可靠性。③应减小管子和壳体因受热不同而产生的热效应。④对于有毒的介质或气相介质，必使其不泄露，应注意密封。⑤应尽量避免使用贵金属，以降低成本。宜于通入管内空间的流体：①不清洁的流体管内流速高，悬浮物不易沉积，且管内空间便于清洗。②体积小的流体管内空间的流动截面往往比管外空间的截面小，流体易于获得必要的理想流速，而且也便于做成程流动。③有压力的流体管子承压能力强，简化了壳体密封的要求。④腐蚀性强的流体只有管子及管箱才需要耐腐蚀的材料，而壳体及管外空间的所有零件均可用普通材料制造

7、，造价可以降低。⑤与外界温差大的流体可以减少热量的散逸。宜通于管间的流体：①两流体温差相差较大可减少管壁于壳壁间的温度差，因而可减少了管束与壳体间的相对伸长。②两流体给热性能相差较大③饱和蒸汽易于排出冷凝液④粘度大的流体管间的流动截面和方向都在不断的变化，在低雷诺数下，管外给热系数比管内大⑤泄露后危险性大的流体可减少泄露机会二、设计方案简介确定初步方案：2.1、选择换热器的类型：两流体温度变化情况：热流体进口温度140℃,出口温度40℃；冷流体（循环水）进口温度30℃，出口温度40℃21.由于该换热器用循环冷却水冷却，冬季操作