原油预热器设置.doc

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1、辽宁科技学院课程设计课程名称：化工原理课程设计题目：原油预热器的设计专业：环境工程学生姓名：刘士杰班级：环境BG121学号：指导教师姓名：田景利设计完成时间：2015年01月08日1.设计条件：（1）处理能力：馏分45000kg/h；原油56000kg/h；（2）设备型式：标准列管换热器；（3）操作条件：①原油：入口温度70℃，出口温度110℃；柴油：入口温度175℃；②允许压强降：管程、壳程允许压强降均不应超过30kPa；（4）物性参数：物性流体温度℃ρkg/m3μmPa·sCpkJ/（kg·℃）λW/（m·℃）rkJ/kg原油平均温度8156.652.20.128柴油平均温度7

2、150.642.480.1332.设计计算内容：（1）传热面积、换热管根数；（2）确定管束的排列方式、程数、挡板、隔板的规格和数量；（3）壳体的内径；（4）冷、热流体进、出口管径；（5）核算总传热系数；（6）管壳、壳程程流体阻力校核。3.设计成果：（1）设计说明书一份。4.设计时间：一周。5.参考文献《化工原理》谭天恩、窦梅等编著1.设计人：学号：姓名：刘士杰2.设计进程指导教师布置设计题目0.5天设计方案确定0.5天设计计算2.0天编写实践说明书1.0天答辩1.0天应用化学教研室2011年12月20日目录1任务说明书1概述……………………………………………………………………………

3、………………22设计方案的确定32.1计算热负荷Q及其他参数32.2换热器型号的选取43总传热系数的核算63.1管内柴油的对流传热系数………………………………………………………………63.1.1管内各参数的确定………………………………………………………………63.1.2管内柴油的对流传热系数………………………………………………………63.2壳程原油的对流传热系数………………………………………………………………63.2.1壳体内径…………………………………………………………………………63.2.2折流挡板…………………………………………………………………………73.2.3其他参数……

4、……………………………………………………………………73.2.4壳程原油的对流传热系数………………………………………………………83.3接管……………………………………………………………………………………83.4总传热系数……………………………………………………………………………93.5总传热面积及富裕量…………………………………………………………………94阻力的校核104.1管程阻力的校核104.2壳程阻力的校核105设计结果汇总126参考文献…………………………………………………………………………………13任务书说明本课程设计是原油预热器的设计。用柴油加热原油。设计条件：馏分：

5、45000kg/h，入口温度175℃；原油：56000kg/h，入口温度70℃，出口温度110℃；允许压强降：管程、壳程允许压强降均不超过30kPa。物性参数：物性流体温度℃ρkg/m3μmPa·sCpkJ/（kg·℃）λW/（m·℃）原油平均温度8156.652.20.128柴油平均温度7150.642.480.133设备类型选用列管式换热器。设计计算内容：（1）传热面积、换热管根数；（2）确定管束的排列方式、程数、挡板、隔板的规格和数量；（3）壳体的内径；（4）冷、热流体进、出口管径；（5）核算总传热系数；（6）管壳、壳程程流体阻力校核。1概述列管式换热器是目前化工生产上应用最

6、广的一种换热器。它主要由壳体、管板、换热管、封头、折流挡板等组成。所需材质，可分别采用普通碳钢、紫铜、或不锈钢制作。在进行换热时，一种流体由封头的连结管处进入，在管流动，从封头另一端的出口管流出，这称之管程；另-种流体由壳体的接管进入，从壳体上的另一接管处流出，这称为壳程列管式换热器。浮头式换热器：换热器的一块管板用法兰与外壳相连接，另一块管板不与外壳连接，以使管子受热或冷却时可以自由伸缩，但在这块管板上连接一个顶盖，称之为“浮头”，所以这种换热器叫做浮头式换热器。其优点是：管束可以拉出，以便清洗；管束的膨胀不变壳体约束，因而当两种换热器介质的温差大时，不会因管束与壳体的热膨胀量的

7、不同而产生温差应力。其缺点是结构复杂，造价高（比固定管板高20%），在运行中浮头处发生泄漏，不易检查处理。浮头式换热器适用于壳体和管束温差较大或壳程介质易结垢的条件。2设计方案的确定2.1计算热负荷Q及其他参数根据任务书中的说明，计算传热任务，考虑5%至25%的热损失，我选择10%，则：冷流（2.1.1）=1.10×56000kg/h×2.2KJ/(kg·℃）×（110℃﹣70℃）=KJ/h=1.50×106W柴油的出口温度，由热量衡算求得：（2.1.2）=175℃－