化工課程設(shè)計(jì)--用水冷卻煤油產(chǎn)品的多程列管式換熱器設(shè)計(jì)(已修改)
2025-06-23 09:01 本頁(yè)面
【正文】 化工原理課程設(shè)計(jì) 設(shè) 計(jì) 書 專業(yè)年級(jí) 2021級(jí) 應(yīng)用 化學(xué) 小組成員 指導(dǎo)教師 日 期 2021527 目 錄 目錄 ……………………………………………… … 第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)書 ………………………………… 1 第二章 概述 ………………………………………… 2 第三章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與說明 …………………………… … 4 第四章 換熱 器的設(shè)計(jì)計(jì)算 ………………………… 5 第五章 總結(jié) ………………………………… …… 16 第六章 參考文獻(xiàn) ……………………………… …… 18 第一 章 設(shè)計(jì)任務(wù)書 一 、設(shè)計(jì) 名稱 用水冷卻煤油產(chǎn)品的多程 列管式換熱器設(shè)計(jì) 二 、設(shè)計(jì)任務(wù) 使煤油從 140℃ 冷卻到 40℃, 壓力 1bar(100kpa) ,冷卻劑為水，水壓力為3bar(300kpa)，處理量為 10t/h。 三、設(shè)計(jì)任務(wù) 1 合理的參數(shù)選擇和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2 傳熱計(jì)算和壓降計(jì)算：設(shè)計(jì)計(jì)算和校核計(jì)算 四、設(shè)計(jì)說明書內(nèi)容 1 傳熱面積 2 管程設(shè)計(jì)包括：總管數(shù)、程數(shù)、管程總體阻力校核 3 殼體直徑 4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括流體壁厚 5 主要進(jìn)出口管徑的確定包括：冷熱流體的進(jìn)出口管 五、設(shè)計(jì)進(jìn)度 1 設(shè)計(jì)動(dòng)員，下達(dá)設(shè)計(jì)任務(wù)書 天 2 搜集資料，閱讀教材，擬定設(shè)計(jì)進(jìn)度 天 3 設(shè)計(jì)計(jì)算（包括電算，編寫說明書草稿） 56 天 4 繪圖 34 天 5 整理，抄寫說明書 2 天 第二章 概述 化工生產(chǎn)中 ,無(wú)論是 化學(xué)過程 還是物理過程 ,幾乎都需要熱量的引入和導(dǎo)出 .例如在絕大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)過程和物理過程都是在一定溫度下進(jìn)行的 ,為了使物系達(dá)到并保持指定的溫度 ,就要預(yù)先對(duì)物料進(jìn)行加熱或冷卻 ,并在很多過程進(jìn)行時(shí) ,也要及時(shí)取走過程放出的熱量或補(bǔ)充過程吸收的熱量 . 工業(yè)上用于傳熱過程的基本設(shè)備稱為換熱器 .在化工生產(chǎn)中 ,最常見的是兩流體間的熱交換 .而且多是間壁式換熱 ,兩流體不接觸 ,不混合 .冷熱兩流體在傳熱是被固體壁面 (傳熱面 )所隔開 ,兩流體分別在壁畫兩側(cè)流動(dòng) .典型的換熱器有套管式換熱器和列管式換熱器 . 列管式換熱器是目前化工及酒精 生產(chǎn)上應(yīng)用最廣的一種換熱器。它主要由殼體、管板、換熱管、封頭、折流擋板等組成。所需材質(zhì) ，可分別采用普通碳鋼、紫銅、或不銹鋼制作。 列管式換熱器種類很多，目前廣泛使用的按其溫差補(bǔ)償結(jié)構(gòu)來(lái)分，主要有以下幾種：浮頭式換熱器、固定式換熱器、 U 形管換熱器、填料函式換熱器等 1 浮頭式換熱器 浮頭式換熱器兩端的管板，一端不與殼體相連，該端稱浮頭。管子受熱時(shí)，管束連同浮頭可以沿軸向自由伸縮，完全消除了溫差應(yīng)力。浮頭換熱器的特點(diǎn)：浮頭式換熱器的一端管板固定在殼體與管箱之間，另一端管板可以在殼體內(nèi)自由移動(dòng)，這個(gè)特點(diǎn)在現(xiàn)場(chǎng)能看 出來(lái)。這種換熱器殼體和管束的熱膨脹是自由的，管束可以抽出，便于清洗管間和管內(nèi)。其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高（比固定管板高 20%），在運(yùn)行中浮頭處發(fā)生泄漏，不易檢查處理。浮頭式換熱器適用于殼體和管束溫差較大或殼程介質(zhì)易結(jié)垢的條件。 2 固定管板式換熱器 固定管板式換熱器的兩端管板和殼體制成一體，當(dāng)兩流體的溫度差較大時(shí)，在外殼的適當(dāng)位置上焊上一個(gè)補(bǔ)償圈 （ 或膨脹節(jié)）。當(dāng)殼體和管束熱膨脹不同時(shí)，補(bǔ)償圈發(fā)生緩慢的彈性變形來(lái)補(bǔ)償因溫差應(yīng)力引起的熱膨脹。固定管板式換熱器的特點(diǎn)：旁路滲流較小 、 造價(jià)低 、 無(wú)內(nèi)漏 ,缺點(diǎn)是殼體和管壁的 溫差較大，易產(chǎn)生溫差力，殼程無(wú)法清洗，管子腐蝕后連同殼體報(bào)廢，設(shè)備壽命較低，不適用于殼程易結(jié)垢場(chǎng)合。 3 U 型管式換熱器 這類換熱器只有一個(gè)管板，管程至少為
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