食品工程原理课程设计 列管式换热器的设计

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1、吉林化工学院食品工程原理课程设计目录1食品工程原理课程设计任务书12概述与设计方案的选择32.1概述32.1.1换热器32.1.2换热器的选择32.1.3流动空间的选择52.1.4流速的确定52.1.5材质的选择62.1.6管程结构62.1.7壳程结构72.2设计方案简介82.2.1选择换热器的类型82.2.2流体流动空间及流速的确定83工艺及设备设计计算93.1确定物性数据9计算总传热系数93.1.1热流量93.1.2平均传热温差93.1.3冷却水用量103.1.4总传热系数K103.2传热面积的计算103.3工艺结构尺寸113.3.1管径和管内流速113.3.2管程数和传热管数

2、113.3.3平均传热温差校正及壳程数113.3.4传热管排列和分程方法113.3.5壳体内径123.3.6折流板数123.3.7接管123.4换热器核算123.4.1热量核算123.4.2换热器内流体的流动阻力144设计结果汇总表1620吉林化工学院食品工程原理课程设计5讨论17参考资料18结束语19附录（主要符号说明）2020吉林化工学院食品工程原理课程设计1食品工程原理课程设计任务书1.1设计题目年处理量为7.4　　万吨花生油换热器的设计；1.2操作条件（1）花生油：入口温度110℃，出口温度40℃；（2）冷却介质：采用循环水，入口温度20℃，出口温度30℃；井水，入口压强0

3、.3MPa。（3）每年按330天计，每天24小时连续生产。（4）花生油定性温度下的物性数据：（5）允许压强降：不大于30kPa。（6）换热器热损失：以总传热量的5%计。（7）油侧污垢热阻0.000176m2·K/W，水侧污垢热阻0.00026m2·K/W.1.3设计任务（1）设备型式：列管式换热器；（2）选择适宜的列管式换热器并进行核算；（3）绘制设备工艺条件图，并编写设计说明书。（4）工艺设计计算包括：选择适宜的换热器并进行核算，主要包括物料衡算和热量衡算、热负荷及传热面积的确定、换热器主要尺寸的确定、总传热系数的校核等。（注明公式及数据来源）（5）结构设计计算：选择适宜的结构方

4、案，进行必要的结构设计计算。主要包括管程和壳程分程、换热管尺寸确定、换热管的布置、折流板的设置等。（注明公式及数据来源）（6）绘制工艺流程图绘制工艺流程图一张；CAD绘制。（7）编写设计说明书设计说明书的撰写应符合规范与要求。1.4参考书（1）贾绍义，柴诚敬.《化工原理课程设计》，天津大学出版社；20吉林化工学院食品工程原理课程设计（2）陈敏恒，丛德滋等.《化工原理》上册，化学工业出版社出版；（3）匡国柱.史启才.《化工单元过程及设备课程设计》；（4）《化工设计全书》编辑委员会.金国淼等编.《吸收设备》化学工业出版社；（5）李云飞，葛克山.《食品工程原理》，中国农业大学出版社；（6

5、）其它参考书。食品工程教研室2011年5月20吉林化工学院食品工程原理课程设计2概述与设计方案的选择2.1概述2.1.1换热器在不同温度的流体间传递热能的装置称为热交换器，简称为换热器。在换热器中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；另一种流体则温度较低，吸收热量。在工程实践中有时也会存在两种以上流体参加换热的换热器，但它的基本原理与上述情形并无本质上的差别。在食品、化工、石油、动力、制冷等行业中广泛使用各种换热器，它不仅可以单独作为加热器、冷却器等使用，而且是一些化工单元操作的重要附属设备，因此在化工生产中占有重要地位。随着换热器在工业生产中的地位和作用不同，换

6、热器的类型也多种多样，不同类型的换热器各有优缺点，性能各异。在换热器设计中，首先应根据工艺要求选择适用的类型然后计算换热所需传热面积，并确定换热器的结构尺寸。2.1.2换热器的选择换热器的种类很多，根据其热量传递的方法的不同，可以分为3种形式：坚壁式、直接接触式和蓄热式。列管式换热器的应用已有很悠久的历史，现在，它被当作一种传统的标准换热设备在很多工业部门中大量使用，尤其在石油、化工、能源设备等部门所使用的换热设备中，列管式换热器仍处于主导地位。虽然列管式换热器在传热效率、紧凑性和金属耗量等方面不及某些新型换热器，但它具有结构简单、坚固耐用、适应性强、制造材料广泛等独特的优点，因而

7、在换热设备中仍处于主导地位。同时板式换热器也已成为高效、紧凑的换热设备，大量应用于工业中。列管换热器主要特点：1耐腐蚀性：聚丙烯具有优良的耐化学品性，对于无机化合物，不论酸，碱、盐溶液，除强氧化性物料外，几乎直到100℃都对其无破坏作用，对几乎所有溶剂在室温下均不溶解，一般烷、径、醇、酚、醛、酮类等介质上均可使用。2耐温性：聚丙烯塑料熔点为164-174℃，一般使用温度可达110-125℃。3无毒性：不结垢，不污染介质，也可用于食品工业。4重量轻：对设备安装维修极为方