化工原理设计材化0702苏建伟

《化工原理设计材化0702苏建伟》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、南京工业大学《材料工程基础》课程设计设计题目：列管式换热器设计——煤油处理能力19吨/年专业：材料化学班级：材化0702学号：14姓名：苏建伟日期：2010-6-28——7-9指导教师：钱海燕设计成绩：日期：-14-17一设计任务书（一）设计题目列管式换热器设计——煤油处理能力19吨/年(二)设计任务及操作条件1、处理能力19吨/年2、设备型号列管式换热器3、操作条件（1）釜残液：煤油，入口温度102℃，出口温度40℃（2）冷却介质：井水（3）换热器的管程和壳程压强降：不大于50Kpa（4）煤油平

2、均温度下的物性参数：名称ρ（Kg/m）C（KJ/kg·℃)μ（Pa·s）λ（W/m·℃）煤油9864.190.540.662-14-17目录1．设计任务书………………………………………………………………………12．设计方案简介……………………………………………………………………13．工艺计算和主体设备设计………………………………………………………24．辅助设备的计算和选型…………………………………………………………85．设计一览表………………………………………………………………………96．工艺流程

3、简图……………………………………………………………………107．主体设备工艺图…………………………………………………………………118．设计评论…………………………………………………………………………139．参考文献…………………………………………………………………………1410.CAD附图………………………………………………………………………末尾-14-17二设计方案简介（1）确定流体通入的空间煤油为的入口出口温差大，为流量较小的流体，宜在管内走。煤油有多种有机化合物混合而成，容易结垢，因此为了

4、清洗方便，宜在管内流过，以便于清洗管子。并将冷水通入壳层空间。（2）确定流体的定性温度、物性数据，并选择列管式换热器的型式。冷却介质为井水，取入口温度为20℃，出口温度为40℃。（3）选择管型由于煤油的腐蚀性较小，可以选用炭管，可以更多的节约成本。选择管子直径为Ф25×2.5mm的炭管。（4）选择换热器型号估算单程管子根数为n=38.9根据传热面积估算管子长度为L=27.08m若用4管程，则每管程的管长选用l=6m则管总数为38.9×4，取152选择G500Ⅳ－2.45－70型换热器壳径D500m

5、m公称面积S70m管程数N4管数n152管长L6m管子直径Ф25×2.5mm(炭钢管)-14-17管子排列方法正三角形公称压强P2.45MPa挡板间距为0.3m，整个换热器中共用挡板数为19个。（1）选择辅助设备输送井水时选用IS100-80-125的单吸离心泵三工艺计算和主体设备设计1．计算釜残液的流量列管式换热器的处理要求是19×10吨/年W=2．试算并初选换热器规格（2）确定流体通入的空间煤油为的入口出口温差大，为流量较小的流体，宜在管内走。煤油有多种有机化合物混合而成，容易结垢，因此为了清

6、洗方便，宜在管内流过，以便于清洗管子。并将冷水通入壳层空间。（3）确定流体的定性温度、物性数据，并选择列管式换热器的型式。冷却介质为井水，取入口温度为20℃，出口温度为40℃。煤油的定性温度T==71℃水的定性温度t==30℃两流体温差T-t=71-30=41℃由于两流体温差不大于50℃，并且两流体都比较清洁不易结垢，故选用固定管板式列管换热器，结构简单而且价格低廉。两流体在定性温度下的物性数据如下-14-17物料流体温度℃密度ρKg/m粘度μmPa·s比热容CKJ/(kg·℃)导热系数λW/(m

7、·℃)普朗特数Pr水30995.70.80154.1740.6185.42煤油719860.544.190.662（1）计算热负荷Q按管内煤油计算，即Q=Wc(T-T)=6.025×4.19×1000×(102-40)=1.565×10W若忽略换热管的热损失，水的流量可由热量衡算求得，即W===18.75kg/s（2）计算平均温差，并确定壳程数。逆流温差△t=T-t=102-40=62℃△t==40-20=20℃△t==37.12℃R=P=由R与P值查图表可得φ=0.85，所以△t=φ△t=0.8

8、5×37.12=31.55℃又因φ=0.85＞0.8，故可选用单壳程的列管换热器。（3）初选换热器规格根据管内为有机液体，管外为水，传热系数K值为280~850W/(m·℃)的范围内，初选K=700W/(m·℃)，故A=m管内煤油的流速选取u=0.5m/s,选传热管Ф25×2.5mm(炭钢管)-14-17估算单程管子根数为n=38.9根据传热面积估算管子长度为L=27.08m若用4管程，则每管程的管长选用l=6m则管总数为38.9×4，取152选择G500Ⅳ－2.45－70型换热器