化工课程设计-列管式换热器设计
宁 波 工 程 学 院 化 工 原 理 课 程 设 计1化 工 原 理 课 程 设 计课 程 设 计 题 目 ： 列 管 式 换 热 器 设 计学 院 名 称 ： 化 学 工 程 学 院专 业 ： 化 学 工 程 与 工 艺班 级 ：姓 名 ： 学 号指 导 教 师 ：宁 波 工 程 学 院 化 工 原 理 课 程 设 计II设 计 任 务 书设 计 题 目 ： 列 管 式 换 热 器 设 计操 作 条 件 及 设 计 任 务 ：1、 操 作 条 件柴 油 处 理 能 力 ： 学 号 1-18号 （ 进 料 量 ） 10000吨 +学 号 *1000吨 年学 号 19-37号 （ 进 料 量 ） 10000吨 +学 号 *500吨 年(注 ： 本 处 学 号 为 两 位 数 字 的 序 号 )操 作 时 间 ： 8000 小 时 年进 出 口 温 度 ： 学 号 1-18号 ： 原 油 ； 入 口 温 度 70 ， 出 口 温 度 110 ；柴 油 ： 入 口 温 度 175 ， 出 口 温 度 130学 号 19-37号 ： 原 油 ； 入 口 温 度 65 ， 出 口 温 度 100 ；柴 油 ： 入 口 温 度 170 ， 出 口 温 度 130两 侧 压 力 降 都 不 应 超 过 0.3at厂 址 ： 宁 波 地 区 。2、 设 计 任 务 ：（ 1） 选 择 适 宜 的 列 管 式 换 热 器 ： 流 程 的 选 择 、 流 速 的 选 择 、 流 体阻 力 的 计 算 。（ 2） 工 艺 计 算 ： 有 效 平 均 温 度 差 、 传 热 系 数 K、 传 热 面 积 A。（ 3） 管 子 及 其 管 板 的 连 接（ 4） 管 数 、 管 程 数 和 管 子 的 排 列 ；（ 5） 壳 体 直 径 及 壳 体 厚 度 的 计 算 ；（ 6） 折 流 板 、 支 撑 板 的 机 构 ；（ 7） 温 差 应 力 及 其 补 偿 方 法 ；（ 8） 在 A3图 纸 中 绘 制 换 热 器 结 构 图 、 管 板 结 构 图 、 折 流 结 构 图设 计 说 明 书 一 份 、 A3图 纸 一 张 ；学 号 ： 20 柴 油 处 理 能 力 ： 20000 吨 /年原 油 ； 入 口 温 度 65 ， 出 口 温 度 100 ；柴 油 ： 入 口 温 度 170 ， 出 口 温 度 130两 侧 压 力 降 都 不 应 超 过 0.3at厂 址 ： 宁 波 地 区 。宁 波 工 程 学 院 化 工 原 理 课 程 设 计11目 录一 、 确 定 设 计 方 案 .2二 、 工 艺 结 构 设 计 .3（一）估算传热面积.31.换 热 器 的 热 流 量 （ 忽 略 热 损 失 ） .33.平 均 传 热 温 差 .34.估 K值 .35.由 K值 估 算 传 热 面 积 .3（二）工艺结构尺寸.31. 管 径 、 管 长 、 管 数 .32. 管 子 的 排 列 方 法 .44. 折 流 板 .45. 计 算 壳 程 流 通 面 积 及 流 速 .46. 计 算 实 际 传 热 面 积 .47. 传 热 温 差 报 正 系 数 的 确 定 .48. 管 程 与 壳 程 传 热 系 数 的 确 定 .59. 传 热 系 数 oK 的 确 定 .610. 传 热 面 积 .611. 附 件 .712. 换 热 器 流 体 流 动 阻 力 .713. 温 差 应 力 及 其 补 偿 方 法 .714. 设 备 详 图 （ 详 细 参 照 CAD 图 ） .7三 、 结 果 概 要 .10四 、 总 结 .11五 、 参 考 文 献 .12宁 波 工 程 学 院 化 工 原 理 课 程 设 计22一 、 确 定 设 计 方 案1、 选 择 换 热 器 类 型俩 流 体 温 度 变 化 情 况 ：柴 油 进 口 温 度 170 ， 出 口 温 度 130 。 原 油 进 口 温 度 65 ， 出 口 温 度 100从 两 流 体 的 温 度 来 看 ， 估 计 换 热 器 的 管 壁 温 度 和 壳 体 壁 温 之 差 不 会 很 大 ， 因 此 初 步 确 定 选 用浮 头 式 式 换 热 器 。图 1 浮 头 式 列 管 换 热 器1 管 程 隔 板 ； 2 壳 程 隔 板 ； 3 浮 头2、 流 程 安 排该 任 务 的 热 流 体 为 柴 油 ， 冷 流 体 为 原 油 ， 由 于 原 油 的 黏 度 大 ， 因 此 使 原 油 走 壳 程 ，柴 油 走 管 程 。物 性 ：物 料 密 度Kg/m3 粘 度Pa.s 比 热 容kJ/(kg. ) 导 热 系 数W/(m. )原 油 815 3× 10-3 2.2 0.128柴 油 715 0.64× 10-3 2.48 0.133宁 波 工 程 学 院 化 工 原 理 课 程 设 计33二 、 工 艺 结 构 设 计（一）估算传热面积1.换 热 器 的 热 流 量 （ 忽 略 热 损 失 ）1 1 1 2 32500( ) 2.48 10 (170 130) 68888.88893600m pQ q c T T W 2.冷 却 剂 原 油 用 量 （ 忽 略 热 损 失 ）2 2 1 2 68888.8889 0.8947 /( ) 2200 (100 65)m p Qq kg sc t t 3.平 均 传 热 温 差' 1
