化工原理课程设计_粗笨冷凝器

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1、化工原理课程设计任务书一、设计题目：年产2.5万吨苯冷却器的工艺设计二、设计条件1.生产能力2.5吨每年粗苯2.设备型式：列管换热器3.操作压力：常压4.苯的进出口温度：进口80℃,出口35℃5.换热器热损失为热流体热负荷的3.5%6.每年按330天计，每天24小时连续生产7.建厂地址：兰州地区8.要求管程和壳程的阻力都不大于104Pa,9.非标准系列列管式换热器的设计三、设计步骤及要求1.确定设计方案（1）选择列管换热器的类型（2）选择冷却剂的类型和进出口温度（3）查阅介质的物性数据（4）选择冷热流体流动的空间及流速（5）选择列管换热器换热管的规格（6）换热管排列方式

2、（7）换热管和管板的连接方式（8）选择列管换热器折流挡板的形式（9）材质的选择2.初步估算换热器的传热面积A3.结构尺寸的计算（1）确定管程数和换热管根数及管长（2）平均温差的校核（3）确定壳程数（4）确定折流挡板，隔板规格和数量（5）确定壳体和各管口的内径并圆整5.校核（1）核算换热器的传热面积，要求设计裕度不小于10%,不大于20%.（2）核算管程和壳程的流体阻力损失（3）管长和管径之比为6～10如果不符合上述要求重新进行以上计算.6.附属结构如封头、管箱、分程隔板、缓冲板、拉杆和定距管、人孔或手孔、法兰、补强圈等的选型7.将计算结果列表（见表1）四、设计成果1.设

3、计说明书（A4纸）（1）内容包括封面、任务书、目录、正文、参考文献、附录（2）格式必须严格按照兰州交通大学毕业设计的格式打印。2.换热器工艺条件图（2号图纸）（手绘）摘要在石油、化工、食品加工、轻工、制药等行业的生产过程中，换热器是通用工艺设备，可用作加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，换热器的类型、性能各异，但设计所依据的传热基本原理相同，不同之处是在结构设计上需要根据各自设备的特点采用不同的方法。本次我的设计题目是年产2.5万吨苯冷却器的工艺设计，要求自行设计非系列标准的换热器管壳式换热器。首先是根据给定的工艺参数进行前期的工艺计算。工艺计算的大体内容为确定设

4、计方案、确定物性、计算传热系数、初估传热面积、工艺结构尺寸的计算和换热器校核。其中对初选的传热系数进行校核，计算传热面积裕量，流动阻力，如果不能满足设计要求，需调整设计，直至满足设计要求为止。其次是附属结构计算。这部分是对管板、接管、法兰等具体零件的设计和选用。材料选用方面：对于主要承压元件选用Q345R为材料。由于介质腐蚀性不高，所以选用20钢为换热管的材料。材料的选用与制造成本紧密相连，所以应该在保证设计要求的前提下尽量降低成本。关键词：苯冷却器非标准工艺计算目录1.文件综述-6-1.1换热器简介-6-1.2换热器的种类-6-1.3列管式换热器-7-1.3.1固定管

5、板式换热器-7-1.3.2浮头式换热器-8-1.3.3U型管式换热器-8-1.3.4填料函式换热器-9-1.4管壳式换热器设计时应考虑的问题-9-1.4.2流体两端温度的选择-9-1.4.3管子的规格和排列方法-10-1.5主要附件-10-2.确定设计方案-11-2.1选择换热器的类型-11-2.2流动空间及流速的选择-11-3工艺计算及主体设备设计-12-3.1确定物性数据-12-3.2估算传热面积-12-3.2.1计算热负荷-12-3.2.2计算两流体的平均温度差-13-3.2.3传热面积-13-3.3苯的冷却量-13-3.4工艺结构尺寸-14-3.4.1管径和管内

6、流速-14-3.4.2管程数和传热管数-14-3.4.3传热管排列和分程方法-14-3.4.4壳体内径-14-3.4.5折流板-14-3.4.6其他附件-15-4换热器核算-15-4.1热流量核算-15-4.1.1壳程表面传热系数-15-4.1.2管程对流传热系数：-16-4.1.3污垢热阻和管壁热阻-16-4.1.4计算传热系数-16-4.1.5平均传热温差校正-17-4.1.6计算传热面积-17-4.1.7该换热器的实际传热面积-17-4.1.8该换热器的面积裕度为-18-4.2换热器内流体的流动阻力-18-4.2.1管程流体阻力-18-5参考文献-20-6符号说明

7、-21-粗苯冷却器的设计1.文件综述1.1换热器简介换热器就是用于存在温度差的流体间的热交换设备，换热器中至少有两种流体，温度较高则放出热量，反之则吸收热量。换热器依据传热原理和实现热交换的方法一般分为间壁式、混合式、蓄热式三类。其中间壁式换热器应用最广。它又可分为管式换热器、板式换热器、翅片式换热器、热管换热器等。其中以管式（包括蛇管式、套管式、管壳式等）换热器应用最普遍。列管式和板式，各有优点，列管式是一种传统的换热器，广泛应用于化工、石油、能源等设备;板式则以其高效、紧凑的特点大量应用于工业当中。1.2换热器的种类换热器按传热方式的