煤油列管换热器课程设计

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1、设计题目：煤油列管式换热器的设计班级：姓名：时间：2015.1.18-1.22设计说明书冃录一•列管管热器概述二•设计部分1•原始数据2•确定方案，初算换热器的传热而积，主要工艺及结构基本参数的计算3•列出所设计换热器结构基本参数4•总传热系数的校验5•换热器主要构件尺寸与接管尺寸的确定6•管壳程压强降的核验88列管换热器结构及机械设计7•有关数据汇总8•参考文献：9•总结一•列管换热器概述用于冷热流体的热量交换的换热器又称为热交换器，是工业生产中实现物料之间热量传递的一种工业设备。在换热设备中，应用最广泛的是列

2、管换热器。优点：1•选材范围广2•换热表面清洗方便3•适应性强4•处理能力大5•结构简单，造价较低6•历史悠久，使用经验成熟7•能承受咼温和高压等特点缺点：1•换热效率低2•紧凑性与金属消耗量等方面不及高效紧凑式换热器二•设计部分1•原始数据煤油处理能力Q二6.4x10°吨/年相对分子质量M=170密度Pi=825kg/m3粘度Ui=7・15xlO“Pa・s平均导热入讦0・14W/m・°C平均比Cpi=2.1kJ/kg-°C系数热容进口温度T^nor出口温T2=40°C度允许压强降△P二5x105Pa每天按330

3、天计，每天24小时连续运行自来水入口温度t讦25°C出口温度t2=40°C2•确定方案，初算换热器的传热面积，主要工艺及结构基本参数的计算。项目数据及公式出处说明及计算结果煤油冷却水介查V化工原t=t

4、+t2-25+40-32.5°C22T=32.5°C质的选择理〉第二版P2=994.825kg/m3及其物性上册高等u2=76.4525x10_5Pa-s参数教育出版入2=0.62165W/m-°C社P317Cp=4.174kJ/kg-°C换热器类查《化工原A”_-A/2In"&2△t爲二35.7°C型的选择理课程

5、设计指导书》(Tl-t2)-(T2-tl)((Tl-t2)In-(T2-tl)_(110-40)-(40-25)化学工业出版社p4i(110-40)In(40-25)二35・7°C由于两流体温差不大于50°C,所以选用固定管板式换热器。流动路径的选择煤油被冷却，阻压力降不容许超过5xlO5Pa,且「二7.15xlO_1Pa-s,所以按煤油走管内，而冷却水走管间。流速的选择煤油在管内流速取：Ui=0.5m/sUi=0.5m/s初算换热器的传热面积SoZ热负荷及冷却介质消耗的计算查《化工原理》笫二版上册天津大学化工学

6、院高等教育出版社卩219煤油的质量流量：qml=(6.4x104x103)/(330x24x3600)=2.24kg/s热负荷：Q.=QmlCpi(Ti-T2)=2.24x2.1x103x(110-40)=329.280kw冷却水的消耗量：0-QMm2-/、Cp2(t2~t)=(329.280xl03)/(4.174xl03xl5)=5.27kg/s=18.97T/hqml=2.24kg/sQ=329.28kwqm2=5.27kg/s=18.97T/h计算平均温度差查《常用化工单元设r-—110-40‘2—‘1

7、40-25=4.67R=4.67△tm并确定管程数备设计》李功祥版华南理工大学出版社P12查《化工工艺设计手册》第二版P2-54图3p_h-40-257]-片110-25=0.176温度校正系数为：①小二0.83>0・&因此选用单壳程（逆流），因此平均温差：△切二小篇.①m=35.7x0.83=29.63°CP=0.176Atm=29.63°C按经验数据值初选总传热系数K。，（估）查《常用化工单元设备设计》李功祥版华南理工大学出版社P14表1-6满足任务书要求的总传热系数K。的经验值290-580W/m2•°C之

8、间。r（^=350W/m2•k0估)=350W/m2•k初算出所需传热面积sr查《化工原理》第二版上册天津大学化工学院高等c/—Q°一K(佔皿=(329.280x103)/(350x29.63)=31.75m2S'。二31・75肿教育出版社卩219主要工艺及结构基本参数的计算换热管的确定查《化工原理课程设计》P12选用①25rnmx2.5mm换热管数量及长度的确定查《常用化工单元设备设计》李功祥版华南理T大学出版社P15管数:=(4x2.24/825)/(0.5x3.14x0.022)=17.29管长：L'=S°

9、ri7id{}=31.75/(18x3.14x0.025)=22.47mn=17.29根n=17.29根r=22.47mNp=4Lz=22.47m由于管长L；过长，生产出的产品不便于使用，所以取管程数Np=4T'L==23/4=5.75*n=Np-n,=4x18=72根L=5.75mn=72根管子排列《化T原管了的排列方式，采用方式及管理课程设正三角形排列。子与管板计》化