化工原理课程设计苯加热器设计

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1、列管式换热器设计说明书太原工业学院化工原理课程设计苯加热器设计系：班级：姓名：学号：完成时间：年月日13列管式换热器设计说明书课程设计任务书设计一个换热器，将纯苯液体从55℃加热到80℃。纯苯的流量为1.4×104kg/h。加热介质采用的是具有200kPa的水蒸气。要求纯苯液体在换热器中的压降不大于30kPa，试设计或选择合适的管壳式换热器，完成该任务。设计要求（1）换热器工艺设计计算（2）换热器工艺流程图（3）换热器设备结构图（4）设计说明13列管式换热器设计说明书目录一、方案简介·········································

2、·······················4二、方案设计································································51、确定设计方案·····························································52、确定物性数据·····························································53、计算总传热系数·········································

3、··················54、工艺结构尺寸·····························································65、换热器核算·······························································7三、设计结果一览表··························································10四、设计总结··················································

4、··········12五、参考文献································································1313列管式换热器设计说明书附图··········································································一、方案简介1、概述换热器是化工、石油、食品及其他许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位，由于生产规模、物料的性质、传热的要求等各不相同，估换热器的类型也是多种多样。按用途特可分为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器

5、等，根据冷、热流体热量交换的原理和方式可分为三大类：混合式、蓄热式、间壁式。间壁式换热器的特点是冷、热流体被固定壁面间隔开，不想混合，通过间壁进行热量的交换。此类换热器中，以列管式应用最广。本设计任务是利用饱和水蒸气给纯苯加热。利用热传递过程中对流传热原则，制成换热器，以供生产需要。2、换热器类型列管式换热器又称为管壳式换热器，是最典型的间壁式换热器，主要分三大类：固定管板式、浮头式、U型管式。（1）固定管板式换热器结构简单，成本低，壳程检修和清洗困难，壳程必须是清洁、不易产生垢层和腐蚀的介质。（2）13列管式换热器设计说明书浮头式换热器结构较为复杂，成本高，消除

6、了温差应力，是应用较多的一种结构形式。（1）U型管式换热器结构简单，适用于高温和高压场合，但管内清洗不易，制造困难。二、方案设计某厂在生产过程中，需将纯苯液体从55℃冷却到80℃。纯苯的流量为1.4×104kg/h。加热介质采用的三具有200kPa的水蒸气,要求纯苯液体在换热器中的压降不大于30kPa。试设计或选择合适管壳式换热器。1．确定设计方案（1）选择换热器的类型两流体温度变化情况：冷流体进口温度55℃，出口温度80℃。热流体为饱和水蒸气，温度恒为Ts，查表得，200kPa的饱和水蒸气的饱和温度为Ts=120℃该换热器采用饱和水蒸气冷凝放热来加热冷流体，管壁

7、与壳壁温差较大，流体压强不高，初步确定选用固定管板式换热器，考虑到管壁与壳壁温差较大情况，因此，换热器应安装膨胀节，进行热补偿。（2）管程安排从流体流经管程或壳程的选择标准来看，纯苯液体有毒，为减少向环境泄露的机会，苯宜走管程；水蒸气较洁净，不会污染壳程，所以饱和蒸汽宜走壳程，以便及时排除冷凝液。综上所述，纯苯液体走管程，饱和水蒸气走壳程。2、确定物性数据定性温度：可取流体进口温度的平均值。管程纯苯的定性温度为：壳程流体的定性温度为：Ts=120℃根据定性温度，分别查取壳程和管程流体的有关物性数据。（1）纯苯在67.5℃下的有关物性数据如下：密度　　ρi=830k

8、g/m3定