化工原理课程设计1
30页1、化工原理课程设计南 京 工 业 大 学材料工程基础课程设计 设计题目:列管式换热器设计 专 业:高分子材料与工程 班 级 学 号: 姓 名: 日 期: 2012年6月 18日6月29日 指导教师: 叶旭初 设计成绩: 日 期: 6月29日 目 录设计任务书3 一 设计题目3 二 设计任务及操作条件3 三 设计要求及内容3第1章 设计方案简介4 1.1 概述4 1.2 方案设计和拟定5 1.3 确定设计原则7第2章 固定式换热器的设计计算7 2.1 设计计算基本步骤7 2.2 确定列管换热器的形式8 2.3 初选换热器规格9第3章 列管式换热器的设计校核11 3.1 换热器核算11 3.2 换热器压强降核算13第4章 辅助设备的计算与选择15 4.1折流板15 4.2 接管18 4.3 壁厚的确定、封头18 4.4.管板20 4.5换热管21 4.6分程隔板22 4.7拉杆23 4.8换热管与管板的连接24 4.9 防冲板或导流筒的选择、鞍式支座的示意图(BI型)25 4.10膨胀节的设定讨论26 4.11换热器设计主要结构尺寸一览表26第5章 附图28 4.1 工艺流程图28 4.2
2、主体设备工艺图28 第6章 设计小结29 参考文献30列管式换热器设计任务书(一)设计题目 列管式换热器设计(二)设计任务及操作条件1、处理能力 列管式换热器设计2、设备型式 列管式换热器3、操作条件(1)釜残液:硫酸混合液,入口温度20,出口温度80(2)加热介质:蒸汽,入口温度120,出口温度100(3)换热器的管程和壳程压强降:不大于0.4M Pa(4)重油平均温度下的物性参数:名 称(kg/m3)Cp (kJ/.)(Pa.s) (W/m.)混合液11143.9970.4910-30.534(三)设计要求及内容 (1)根据换热任务和有关要求确认设计方案(2)初步确认换热器的结构和尺寸(3)核算换热器的传热面积和管,壳程流体阻力(4)确认换热器的工艺结构(5)绘制列管式换热器的工艺流程图及主体设备工艺图列管式换热器设计说明书第1章 设计方案简介1.1 概述 列管式换热器是目前应用最广泛的一种换热设备,设计资料和数据比较完善,目前在许多国家已有系列化标准,列管式换热器在换热效率,紧凑型性和金属消耗等方面不及其他新型换热器,但由于它有结构牢靠,使用性大,材料广泛等独特特点,因而在各种换
3、热器的竞争中占有绝对优势1.1.1 列管式换热器的优点 列管式换热器列管式换热器又称管壳式换热器,是目前石油化工生产中应用最广泛的一种换热器。它与其它换热器相比,主要优点是单位体积所具有的传热面积大,传热效果好,结构比较简单,处理能力大,适应性强,操作弹性大,尤其在高温、高压和大型装置中应用更为普遍。1.1.2 列管式换热器种类列管式换热器种类很多,目前广泛使用的按其温差补偿结构来分,主要有 以下几种:浮头式换热器、固定式换热器、U型管换热器、填料式换热器等。 1)浮头式换热器(代号F) 浮头式换热器两端的管板,一端不与壳体相连,该端称为浮头。管子受热时,管束连同浮头可以沿轴向自由伸缩,完全消除了温差应力。图1 浮头式列管换热器1管程隔板;2壳程隔板;3浮头 浮头式换热器的特点是一端管板固定在壳体与管箱之间,另一端管板可以在壳体内自由移动。这种换热器壳体和管束的热膨胀是自由的,管束可以抽出,便于清洗管间和管内。其缺点是结构复杂,造价高,在运行中浮头处发生泄漏,不易处理。浮头式换热器是适用于壳体和管束温差较大或壳程介质易结垢的条件。 2)固定管板式换热器(代号G) 固定管板式换热器的两端
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