煤油冷却器的设计课程设计论文

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1、化工原理课程设计题目煤油冷却器的设计学院名称化学化工学院0目录第一章2第二章管壳式换热器设计2(1)选择换热器的类型2（2）流动空间及流速的确定3第三章管壳式换热器的设计计算3（1）热流量4（2）平均传热温差4（3）冷却水用量4（4）总传热系数K4(1)管径和管内流速5(2)管程数和传热管数5(3)平均传热温差校正及壳程数5（4）传热管排列和分程方法6（5）壳体内径6（6）折流板6（7）接管6（1）热量核算7（2）换热器内流体的流动阻力8第四章计算结果一览表1011第一章前言。固定管板式换热器是一种通用的标准换热设备。它因结构简单、耐用、造价低廉

2、、用材广泛、清洗方便、适应性强等优点而在换热设备中占据主导地位固定管板式换热器，管端以焊接或胀接的方法固定在两块管板上，而管板则以焊接的方法与壳体连接，与其他形式的管壳式换热器相比，结构简单，当壳体直径相同时，可安排更多的管子，也便于分程。制造成本低，由于不存在弯管部分，管内不易集聚污垢，即使产生污垢也便于清洗。为减少温差应力，壳在壳体上安装膨胀节，利用膨胀节在外力作用下中产生较大的变形能力来降低管束与壳体中的温差应力。第二章管壳式换热器设计1选型本次生产设计要求中，两流体温度变化情况：热固定管板式换热器温度40℃。该换热器用循环冷却水冷却，循环

3、冷却水的压力不大于.MPa,冬季操作时进口温度会降低，考虑到这一因素，估计该换热器的管壁温和壳体壁温之差较大，加之其冷、热两流体的温度、压力不高，温差不大，因此初步确定选用带膨胀节的固定管板式换热器。2确定计算方案(1)选择换热器的类型141本次生产设计要求中，两流体温度变化情况：热流体进口温度130℃，出口温度40℃；冷流体（循环水）进口温度30℃，出口温度40℃。该换热器用循环冷却水冷却，循环冷却水的压力为0.4MPa,冬季操作时进口温度会降低，考虑到这一因素，估计该换热器的管壁温和壳体壁温之差较大，加之其冷、热两流体的温度、压力不高，温差不

4、大，因此初步确定选用带膨胀节的固定管板式换热器。（2）流动空间及流速的确定由于循环冷却水较易结垢以及油品的黏度较大，为便于水垢清洗、减少流动流速取。第三章管壳式换热器的设计计算1确定物性数据定性温度：可取流体进口温度的平均值。煤油的定性温度为水的定性温度为根据定性温度，分别查取煤油和水的有关物性数据。煤油在85℃下的有关物性数据如下：密度：定压比热容：导热系数：粘度;U=0.Pa.s循环冷却水在35℃下的物性数据：密度：定压比热容：c=4.08KJ/(Kg.)141导热系数：粘度：u=0.pa.s2计算总传热系数（1）热流量Q0=m0cpo(T1

5、-T2)=×2.22×(120-40)=KW（2）平均传热温差△tm=33.7℃′（3）冷却水用量Wi=（4）总传热系数K①管程传热系数Re=diuipi÷ui=0.02×994×0.05÷0.=13710由于管程中的流体为水，其在35℃下的黏度小于2倍的常温水的黏度，属于低粘度流体，其传热系数应用迪克斯-贝尔特关联式，即：=2733.2②壳程传热系数假设壳程的传热系数：℃)污垢热阻Rsi=0.m2.℃/WRSO=0.0002m2.℃/W管壁的导热系数141=1223计算传热面积S，=÷122÷33.7=288m2=考虑15%的面积裕度（安全系数

6、和初估性质）：S=1.5×S′=288×1.5=432.3m2+++4工艺结构尺寸(1)管径和管内流速选用φ25×2.5mm传热管，取管内流速。(2)管程数和传热管数依据传热管内径和流速确定单程传热管数ns=193根按单程管计算，所需的传热管长度为L==28.5m按单程管设计，传热管过长，宜采用多管程结构。现取传热管长L=6m，则该换热管管程数为2,则ns=432.5÷3.14÷0.025÷6=918根每程管数为918÷2=459根管内流速为，ui=0.056m/s(3)平均传热温差校正及壳程数平均传热温差校正系数R=141P=按单壳程，双管程结

7、构，温差校正系数应查有关图表。可得¢=0848平均传热温差△tm=0.848×33.7=28.6℃（4）传热管排列和分程方法采用组合排列法，即每程内均按正三角形排列隔板两侧采用正方形排列。取管心距，则横过管束中心线的管数Nc=1.19√N=36（根）（5）壳体内径采用多管程结构，取管板利用率，则壳体内径为D=1.05t√1217mm圆整取D=1300mm（6）折流板采用弓形折流板，取弓形折流板圆缺高度为壳体内径的35%，则切去的圆缺高度为h=0.35×1300=455mm，取折流板间距B=0.6D，则B=0.6×1300=780mm，折流板数=传

8、热管长/折流板间距－1=6000÷780-1=7块折流板圆缺面水平装配。（7）接管141壳程流体进出口接管：取接管内油品流速为15m/s