123课程设计-换3热器(参考)

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1、----煤油冷却器的设计设计者单位：西安工业大学北方信息工程学院设计者年级：2011级设计者专业：高分子材料与工程设计者姓名与学号：武勇强B11021014指导教师：任文轩完成日期：2014年1月5日$1任务书1.1生产任务1.2设备形式1.3操作条件1.4换热器的选择与主要核算内容$2概述$3传热计算3.1确定物性数据333332换热器类型初选3流动空间的选择4流体流速的确定5计算总传热系6计算总传热面积$4机械结构设计4.1换热管（管径、管程、换热管数、分程、换热管排列方式、流体在换热管的流速等）4.2壳程内径和壳程数4.4管板4.4折流挡板$5换热器

2、的核算…5.1传热核算5.2流动阻力核算$6设计结果汇总表$7参考文献§1换热设计任务书1.1生产任务将上游的煤油粗提物进行降温操作。处理能力：9万吨/年煤油设备形式：列管式换热器1.2操作条件1、煤油：入口温度140°C,出口温度40°C2、冷却介质：0来水，入U温度30°C，出LI温度40°C（可自选）3、允许压强降：不大于lOOkPa4、煤油定性温度下的物性数据：密度825kg/m3，黏度7.15X104Pa.s,比热容2.22kJ/（kg.°C）,导热系数0.14W/（m.°C）5、每年按300天计，每天24小吋连续运行1.3列管式换热器的设计任务

3、1、完成该换热器的工艺设计，拈辅助设备及进岀口接管的计算和选型。2、画出主要设备和辅助设备的工艺条件图。3、写出该换热器的设计说明书，包括设计结果汇总和对自己设计的评价。§2概述在不同温度的流体问传递热能的装置称为热交换器，简称为换热器。在换热器屮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~种流体则温度较低，吸收热量。35%〜40°%。随着我国工、Ik的不断发展，对能源利用、幵发和节约的耍求不断提高，因而对换热器的耍求也口益加强。换热器的设计、制造、结构改进及传热机理的研究十分活跃，一些新型高效换热器相继问世。§3传热计算3.1确定物性数据

4、定性温度：对于一般气体和水等低黏度流体，其定性温度可取流体进出口温度的平均值。壳程流体（煤油）的定性温度为：T=140+40=90°C2管程流体（水）的定性温度为：t=（30+40）/2=35°C在定性温度下，分别奔取管程和壳程流体（冷却水和煤油）的物性参数，见卜表:煤汕8252.227.15X10-40.14水995.74.198.0070.61763.2初选换热器的类型固定管板，该换热器用循环冷却水冷却，循环冷却水的压力为0.4MPa,冬季操作时进口温度会降低，考虑到这一因素，估计该换热器的管壁温和壳体壁温之差较大，加之其冷、热W流体的温度、压力不高，

5、温差不大，因此初步确定选用带膨胀节的固定管板式换热器。3.3流动空间的选择由于循环冷却水较易结垢以及油品的黏度较大，为便于水垢清洗、减少流动阻力，应使循环冷却水走管程，油品走壳程。3.4流体流速的选择选用(h25X2.5mm的碳钢管，管内流速取sm/.50uio3.5计算总传热系数3.5.1.煤油的流量qm=(9X1000X1000)/(300X24X3600)=4.17kg/s3.5.2.热负荷热量衡算方程3.4.3.平均传热温差计算两流体的平均传热=4L47°C(102-32)-(40-18),102-32In40-18ti—132—18r.-r,-

6、102-18=0.167R:T1-T2102-4030-18=4.43由阁可杏得：=0.93>度差为：0.8(要求>0.8),所以，修正后的传热温礼=0^38.567=39。。3.4.4.冷却水用量由以上的计算结果以及已知条件，很界易算得:Qm.=11962kg/hQ_2x10000004.18x(32-18)3.4.5.总传热系数K总传热系数的经验值见K表，有关手册屮也列奋其他情况卜'的总传热系数经验值，可供设计时参考。选择时，除要考虑流体的物性和操作条件外，还应考虑换热器的类型。总传热系数的经验选择管程壳程总传热系数/[w/（m3-°C）水（流速为0.

7、9〜1.5m/s）水（流速为0.9〜1.5m/s）582〜698水水（流速较高时）814〜1163冷水轻有机物P<0.5mPa-s467〜814冷水小有机物P=0.5〜ImPa•s290〜698冷水熏有机物P〉lmPa•s116〜467盐水轻有机物P<0.5mPa-s233〜582冇机溶剂有机溶剂M=0.3〜0.55mPa•s198〜233轻冇机物U<0.5mPa•s轻冇机物P<0.5mPa•s233〜465中有机物P=0.5〜ImPa•s小有机物P=0.5〜ImPa•s116〜349重冇机物u〉lmPa•s重冇机物P〉lmPa•s58〜233水（流速为l

8、m/s）水蒸气（有压力）冷凝2326〜4652水水蒸气（常压或负压