化工原理课程设计---甲苯冷却器的设计

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1、学号化工原理课程设计说明书专业：化学工程与工艺学生班级：级班学生姓名：指导教师：201年月日19目录一、设计任书…………………………………………………………….1二、工艺流程草图及说明………………….............................................5三、工艺计算及主要设备设计…………….............................................61、确定设计方案……………………………………………………….61.1选择换热器的类型……………………

2、……………………………61.2流程安排……………………………………………………………62、确定物性数据……………………………………………………….63、估算传热面积……………………………………………………….73.1热流量………………………………………………………………73.2平均传热温差………………………………………………………73.3传热面积……………………………………………………………73.4冷却水用量…………………………………………………………74、工艺结构尺寸……………………………………………………….

3、74.1管径和管内流速……………………………………………………74.2管程数和传热管数…………………………………………………74.3传热管排列和分程方法……………………………………………84.4壳体内径……………………………………………………………84.5折流板………………………………………………………………84.6其他附件……………………………………………………………84.7接管…………………………………………………………………85、换热器核算………………………………………………………….9195.1热流量核算

4、…………………………………………………………95.1.1壳程表面传热系数……………………………………………95.1.2管内表面传热系数……………………………………………95.1.3污垢热阻和管壁热阻…………………………………………95.1.4传热系数KC………………………………………………….105.1.5传热面积裕度………………………………………………..105.2换热器内流体的流动阻力………………………………………..115.2.1管程流体阻力………………………………………………..115.2.2课程阻力……

5、………………………………………………..11一、辅助设备的计算和选型…………………………………………...111换热器入水管的规格………………………………………112从河边至工厂的管子的规格…………………………………123离心泵1的规格………………………………………………….124换热器处离心泵2的规格……………………………………….135蓄水池、凉水塔的设计…………………………………………14五、设计结果设计一览表……………………………………………...15六设计评述…………………………………………………………

6、...17七主要符号说明……………………………………………………...1919一、化工原理课程设计任务书（换热器的设计）（一）设计题目：甲苯冷却器的设计（二）设计任务及操作条件：题目工厂因工艺扩建，需设计装置来冷却甲苯车间的产品甲苯。试根据以下工艺要求设计合理的输水工艺（管件布置和输送机械的选择）及合适的换热器。有关工艺和要求如下。①该厂附近有一条小河，但夏季有2——4个月的枯水期，一直改长距离河岸最短约为2公里，该厂与河液面海拔高度约为4——6米。②设计换热器放置距地面7.5米相应管件与直管总长依据所测绘工艺流

7、程图计算水管的直管水道的直管阻力系数取0.018。③进水管的直管阻力系数取0.025。设计要求：①换热器管壳层压降均不超过0.1atm.②水的入口温度为25℃。③甲苯温度从70℃下降为55℃产量21.6万吨。（三）设计项目2选择适宜的列管换热器并进行核算。3画出工艺设备图及列管布置图。19二、工艺流程草图及说明工艺流程草图主要说明：由于循环冷却水较易结垢，为便于水垢清洗，应使循环水走管程，甲苯走壳程。如图，甲苯经泵抽上来，经加热器加热后，再经管道从接管C进入换热器壳程；冷却水则由泵抽上来经管道从接管A进入换热器管

8、程。两物质在换热器中进行换热，甲苯从70℃被冷却至55℃之后，由接管D流出；循环冷却水则从19℃变为15℃，由接管B流出。三、工艺计算及主要设备设计1、确定设计方案1.1选择换热器的类型：两流体温度变化情况：甲苯进口温度为70℃，出口温度55℃，冷流体进口温度25℃，出口温度35℃19；冬季操作时，其进口温度会降低，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，