化工原理课程设计——换热器的设计毕业论文

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1、目录一任务书……………………………………………………………………...21.1.题目1.2.任务及操作条件1.3.列管式换热器的选择与核算二．概述........................................32.1.换热器概述2.2.固定管板式换热器2.3.设计背景及设计要求三．热量设计.................................................53.1.计算总传热系数3.2.初选换热器的类型四.换热器主要传热参数的核算..........................84.1.

2、总传热系数的核算4.2传热面积的核算4.3.换热器内压降的核算五．换热器零部件的结构设计.....................135.1.折流板5.2.壁厚的确定、封头5.3.管板5.4.换热管5.5拉杆5.6.换热管与管板的连接六.设计结果表汇.......................................22七.参考文献...........................................23附：化工原理课程设计之心得体会……………………………….23§一.化工原理课程设计任务书1.1.题目乙二醇冷却

3、器的设计1.2.任务及操作条件1.2.1处理能力：50万吨乙二醇/年1.2.2.设备形式：管壳式换热器1.2.3.操作条件(1).乙二醇：入口温度120℃，出口温度105℃操作压力：0.6MPa(2).冷却介质：甲苯，入口温度25℃，出口温度60℃允许压降不大于100KPa(3).每年按330天，每天24小时连续运行(4).允许压降不大于100Kpa.3.设计要求（1）完成换热器工艺设计、结构设计；（2）绘制列管式换热器的设备条件图。（3）编写列管式换热器的设计说明书。4.设计工作量说明书总页数不少于25-30页5.课程设计说明书的内容(

4、1)目录；(2)设计题目及原始数据（任务书）(3)论述换热器总体结构(换热器型式、主要结构）的选择；(4)换热器加热过程有关计算（物料衡算、热疗衡算、传热面积、换热管型号、壳体直径等）(5)设计结果概要（主要设备尺寸、衡算结果等）；(6)主体设备设计计算及说明；(7)主要零件的强度计算（选做）；(8)主要零件的强度计算（选做）；(9)附属设备的选择（选做）(10)后记及其他。§二.概述2.1.换热器概述换热器是化工、炼油工业中普遍应用的典型的工艺设备。在化工厂，换热器的费用约占总费用的10%～20%，在炼油厂约占总费用35%～40%。换热

5、器在其他部门如动力、原子能、冶金、食品、交通、环保、家电等也有着广泛的应用。因此，设计和选择得到使用、高效的换热器对降低设备的造价和操作费用具有十分重要的作用。在不同温度的流体间传递热能的装置称为热交换器，即简称换热器，是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备。换热器的类型按传热方式的不同可分为：混合式、蓄热式和间壁式。其中间壁式换热器应用最广泛，如表2-1所示。表2-1传热器的结构分类类型特点间壁式管壳式列管式固定管式刚性结构用于管壳温差较小的情况（一般≤50℃），管间不能清洗带膨胀节有一定的温度补偿能力，壳程只能承受低压力浮头式管内外均

6、能承受高压，可用于高温高压场合U型管式管内外均能承受高压，管内清洗及检修困难填料函式外填料函管间容易泄露，不宜处理易挥发、易爆炸及压力较高的介质内填料函密封性能差，只能用于压差较小的场合釜式壳体上部有个蒸发空间用于再沸、蒸煮双套管式结构比较复杂，主要用于高温高压场合和固定床反应器中套管式能逆流操作，用于传热面积较小的冷却器、冷凝器或预热器螺旋管式沉浸式用于管内流体的冷却、冷凝或管外流体的加热喷淋式只用于管内流体的冷却或冷凝板面式板式拆洗方便，传热面能调整，主要用于粘性较大的液体间换热螺旋板式可进行严格的逆流操作，有自洁的作用，可用做回收低

7、温热能伞板式结构紧凑，拆洗方便，通道较小、易堵，要求流体干净板壳式板束类似于管束，可抽出清洗检修，压力不能太高混合式适用于允许换热流体之间直接接触蓄热式换热过程分阶段交替进行，适用于从高温炉气中回收热能的场合2.2.固定管板式因设计需要，下面简单介绍一下固定管板式换热器。固定管板式即两端管板和壳体连结成一体，因此它具有结构简单造价低廉的优点。但是由于壳程不易检修和清洗，因此壳方流体应是较为洁净且不易结垢的物料。当两流体的温度差较大时，应考虑热补偿。有具有补偿圈（或称膨胀节）的固定板式换热器，即在外壳的适当部位焊上一个补偿圈，当外壳和管束的

8、热膨胀程度不同时，补偿圈发生弹性变形（拉伸或压缩），以适应外壳和管束的不同的热膨胀程度。这种热补偿方法简单，但不宜用于两流体温度差太大（不大于70℃）和壳方流体压强过高（一般不高于600kPa