化工原理課程設(shè)計(jì)--列管式換熱器的設(shè)計(jì)選型-文庫(kù)吧
2025-05-16 14:05 本頁(yè)面
【正文】 ⒋ 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ⒌ 工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明書 ⑴ 封面：課程設(shè)計(jì)題目、學(xué)生班級(jí)及姓名、指導(dǎo)教師、時(shí)間。 ⑵ 目錄 ⑶ 設(shè)計(jì)任務(wù)書 ⑷ 概述與設(shè)計(jì)方案的簡(jiǎn)介 ⑸ 設(shè)計(jì)條件及主要物性參數(shù)表 ⑹ 工藝設(shè)計(jì)計(jì)算 ⑺ 輔助設(shè)備的計(jì)算及選型 ⑻ 設(shè)計(jì)結(jié)果匯總表 ⑼ 設(shè)計(jì)評(píng)述 4 ⑽ 工藝流程圖及設(shè)備工藝條件圖 ⑾ 參考資料 ⑿ 主要符號(hào)說(shuō)明 以上即為我們?cè)谡n程設(shè)計(jì)中所涉及的主要內(nèi)容。 三、列管式換熱器設(shè)計(jì)內(nèi)容 確定設(shè)計(jì)方案 （ 1）選擇換熱器的類型；（ 2）流程安排 確定物性參數(shù) （ 1）定性溫度；（ 2）定性溫度下的物性參數(shù) 估算傳熱面積 （ 1）熱負(fù)荷；（ 2）平均傳熱溫度差；（ 3）傳熱面積；（ 4）冷卻水用量 工藝結(jié)構(gòu)尺寸 （ 1）管徑和管內(nèi)流速；（ 2）管程數(shù)；（ 3）平均傳熱溫度差校正及殼程數(shù)；（ 4）傳熱管排列和分程方法；（ 5）殼體內(nèi)徑；（ 6）折流板；（ 7）其它附件；（ 8）接管 換熱器核算 （ 1）傳熱能力核算；（ 2）壁溫核算；（ 3）換熱器內(nèi)流體的流動(dòng)阻力 四、設(shè)計(jì)任務(wù)和操作條件 某廠用 井水 冷卻從反應(yīng)器出來(lái)的循環(huán)使用的有機(jī)液 。欲將 6000kg/h 的植物油從 140℃冷卻到 40℃，井水進(jìn)、出口溫度分別為 20℃和 40℃。若要求換熱器的管程和殼程壓強(qiáng)降均不大于 35kPa，試選擇合適型號(hào)的列管式換熱器。定性溫度下有機(jī)液的物性參數(shù)列于附表中。 附 表 項(xiàng) 目 密度， kg/m3 比熱， KJ/(kg℃ ) 粘度， Pa s 熱導(dǎo)率， kJ/(m℃ ) 植物油 950 五、主要設(shè)備結(jié)構(gòu)圖（示例） 根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)果，可選擇其它形式的列管換熱器。 六 、設(shè)計(jì)進(jìn)度 5 1. 設(shè)計(jì)動(dòng)員，下達(dá)設(shè)計(jì)任務(wù)書 ； 搜集資料，閱讀教材，擬定設(shè)計(jì)進(jìn)度 1天 ； 2. 設(shè)計(jì)計(jì)算（包括電算，編寫說(shuō)明書草稿） 23天 ； 3. 繪圖 2天 ； 5. 整理，抄寫說(shuō)明書 1天 ； 6. 設(shè)計(jì)小結(jié)及答辯 1天 。 七 、設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)分體系 考核 成績(jī)分為五檔：優(yōu)秀 （ 90100分） 、良好 （ 8089分） 、中等 （ 7079分） 、及格 （ 6069分） 、不及格 （＜ 60分）。 一 概述及設(shè)計(jì)方案的簡(jiǎn)介 1 概述 在不同溫度的流體間傳遞熱能的裝置稱為熱交換器，簡(jiǎn)稱為換熱器。在換熱器中至少要有兩 種溫度不同的流體，一種流體溫度 較高 ， 放出熱量；另一種流體則溫度較低，吸收熱量。隨著我國(guó)工業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)能源利用、開發(fā)和節(jié)約的要求不斷提高，因而對(duì)換熱器的要求也日益加強(qiáng)。換熱器的設(shè)計(jì)、制造、結(jié)構(gòu)改進(jìn)及傳熱機(jī)理的研究十分活躍，一些新型高效換熱器相繼問世。隨著換熱器在工業(yè)生產(chǎn)中的地位和作用不同，換熱器的類型也多種多樣，不同類型的換熱器各有優(yōu)缺點(diǎn)，性能各異。 換熱器的應(yīng)用廣泛，日常生活中取暖用的暖氣散熱片、汽輪機(jī)裝置中的凝汽器和航天火箭上的油冷卻器等，都是換熱器。它還廣泛應(yīng)用于化工、石油、動(dòng)力和原子能等工業(yè)部門。它的主要功能是保證工藝 過程對(duì)介質(zhì)所要求的特定溫度，同時(shí)也是提高能源利用率的主要設(shè)備之一。由于制造工藝和科學(xué)水平的限制，早期的換熱器只能采用簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，而且傳熱面積小、體積大和笨重，如蛇管式換熱器等。隨著制造工藝的發(fā)展，逐步形成一種管殼式換熱器，它不僅單位體積具有較大的傳熱面積，而且傳熱效果也較好，長(zhǎng)期以來(lái)在工業(yè)生產(chǎn)中成為一種 典型的換熱器。換熱器中流體的相對(duì)流向一般有順流和逆流兩種。順流時(shí)，入口處兩流體的溫差最大，并沿傳熱表面逐漸減小，至出口處溫差為最小。逆流時(shí)，沿傳熱表面兩流體的溫差分布較均勻。在冷、熱流體的進(jìn)出口溫度一定的條 件下，當(dāng)兩種流體都無(wú)相變時(shí)，以逆流的平均溫差最大順流最小。在完成同樣傳熱量的條件下，采用逆流可使平均溫差增大，換熱器的傳熱面積減小；若傳熱面積不變，采用逆流時(shí)可使加熱或冷卻流體的消耗量降低。前者可節(jié)省設(shè)備費(fèi)，后者可節(jié)省操作費(fèi)，故在設(shè)計(jì)或生產(chǎn)使用中應(yīng)盡量采用逆流換熱。 2 設(shè)計(jì)方案的簡(jiǎn)介 確定設(shè)計(jì)方案，包括選擇換熱器的類型、流程安排；確定物性參數(shù)，包括定性溫度、定性溫度下的物性參數(shù)；估算傳熱面積，包括熱負(fù)荷、平均傳熱溫度差、傳熱 面積、冷卻水用量；確定工藝結(jié)構(gòu)尺寸，包括管徑和管內(nèi)流速、管程數(shù)、平均傳熱 溫度差校正及殼程數(shù)、傳 6 熱管排列和分程方法、殼體內(nèi)徑、折流板、其它附件、接管；換熱器核算， 包括傳熱能力核算、壁溫核算、換熱器內(nèi)流體的流動(dòng)阻力。最后畫出工程圖。 二 設(shè)計(jì)條件及主要物性參數(shù)表 將 6000kg/h的 植物油 從 140℃ 冷卻到 40℃ ，井水進(jìn)、出口溫度分別為 20℃ 和 40℃ 。要求換熱器的管程和殼程壓強(qiáng)降均不大 于 35kPa。 三 工藝設(shè)計(jì)計(jì)算 1 確定物性方案 （ 1） 選擇換熱器的類型
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