资源描述：
《柴油原油换热器设计说明书()》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、化工原理课程设计柴油换热器设计说明书设计者：班级：过控132组长：吴世杰成员：刘云杰李亚芳郑仕业刁昌东王宇学生姓名：吴世杰日期：2015年9月4日指导教师：佟白目录一.设计说明书3二•设计条件及主要物性的确定・31.定性温度的确定32.流体有关物性3三.确定设计方案41.选择换热器的类型42.流程安排4四.估算传热面积41.传热器的热负荷42.平均传热温差43.传热面积估算4五.工程结构尺寸51.管径和管内流速52.管程数和传热管数53.平均传热温差校正和壳程数54.传热管排列和分程方法55.壳程内径66.折流板67.其他附件6
2、8.接管6六•换热器核算-71.热流量核算7(1)壳程表面传热系数7(2)管程表面传热系数7(3)污垢热阻和管壁热阻8(4)传热系数K8(5)传热面积裕度82.壁温核算93•换热器内流体的流动阻力9(1)管程流动阻力9(2)壳程流动阻力10七.换热器主要工艺结构尺寸和计算结果表11八.设备参考数计算121.壳体壁厚122•接管法兰123.设备法兰121.封头管箱122.设备法兰垫片(橡胶石棉板)123.管法兰用垫片134.管板135.支垫（鞍式支座）136.设备参数总表13七.设计总结15十.主要符号说明16H-一.参考文献17
3、一.设计说明书1.设计任务书和设计条件原油44000kg/h由70。C被加热到110。C与柴油换热,柴油流量34000kg/h,柴油入口温度175°C,出口温度127。己知两则污垢热阻为0.0002m2・C/W,管程与壳程两则降压小于或等于0.3at,热阻损失5%,初设k=250w/m2•C。二.设计条件及主要物性参数2.1设计条件由设计任务书可得设计条件如下表:体积流量(标准kg/h)进口温度(°C)出口温度(°C)操作压力(Mpa)设计压力(Mpa)柴油(管内)340001751271.11.2原油(管外)440007011
4、00.30.4注：要求设计的冷却器在规定压力下操作安全，必须使设计压力比最大操作压力略大，本设计的设计压力比最大操作压力大0.IMPao2.2确定主要物性数据2.2.1定性温度的确定根据《流体力学(上)》P177,公式(4-109),热流量为Qc=WcCpXT^L)XI.05=44000X2.2X(148-42)XI.05二1.13X106kJ/h二1.13X106W管程柴油的定性温度为175+1272__=151°C壳程原油的定性温度为Z2±U2=90c22.2.2流体有关物性数据根据由上面两个定性温度数据，查阅参考书町得原油
5、和柴油的物理性质。运用内插法(公式为y=yb+(儿-几)(仏-®))，可得壳程和管程流体的有关物性数据。原油在90CC,1.2MPa下的有关物性数据如下:物性密度5(kg/m3)定压比热容Cpi[kJ/(kgQ]粘度Ui(Pa•s)导热系数入i(W•mi•0C_1)原油8152.26.65X10-30.128柴油在151°C的物性数据如下:物性密度p。定压比热容Cp°粘度-导热系数入。(kg/m3)[kJ/(kg°C)J(Pa•s)°C_,)柴油7152.480.64X1030.133三、确定设计方案1.1选择换热器的类型由于温
6、差较大和要便于清洗壳程污垢，对于油品换热器，以采用Fe系列的浮头式列管换热器为宜。采用折流挡板，可使作为被冷却的原油易形成湍流，可以提高对流表面传热系数，提高传热效率。3.2流程安排柴油温度高，走管程课减少热损失，原油黏度较大，走壳程在较低的Re数时即可达到湍流，有利于提高其传热膜系数。四、估算传热面积4.1热流量2=1.13x106W2.2平均传热温差a+(175-110)+(127-70)―“2__」'-__二(O°C,latm)=61°C221.3传热面积由于管程气体压力较高，故可选较大的总传热系数。初步设定设Ki=250
7、W・nr?・XT。根据《化工单元过程及设备课程设计》P44,公式3-8,则估算的传热面积为Ar'i=竺込74.1250x61五.工程结构尺寸5・1管径和管内流速选用（1）25X2.5mm的传热管（碳钢管）；由《传热传质过程设备设计》P7表1—3得管壳式换热器中常用的流速范围的数据，可设空气流速Ui=lm/s,用Ui计算传热膜系数，然后进行校核。1.2管程数和传热管数依《化工单元过程及设备课程设计》P46,公式3-9可依据传热管内径和流速确定单程传热管数兀＞24diUi340007(715x3600)0.785x0.022xl=4
8、2(根)按单程管计算，所需的传热管长度为74.13.14x0.025x4222.5m按单管程设计，管程数为传热管过长，宜采用多管程结构。现取传热管长1=7m,则该换热器NP=L/1=22.5/7^4（管程）传热管总根数N=42X4二168(根)。‘2E27#21
