【正文】 2020 屆化工原理課程 設(shè)計(jì) 《 33萬噸列管式換熱器 設(shè)計(jì) 》 學(xué)生姓名 趙薇 學(xué) 號 7071210223 所屬學(xué)院 生命科學(xué)學(xué)院 專 業(yè) 化學(xué)工程與工藝 班 級 化工 142 班 指導(dǎo)教師 田維亮、李秀敏 塔里木大學(xué)教務(wù)處制 化工原理設(shè)計(jì)（塔里木大學(xué)） 2 化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 專業(yè) 化學(xué)工程與工藝 班級 化工 142 班 學(xué)生姓名 趙薇 發(fā)題時(shí)間： 2020 年 12 月 8 日 一、 設(shè)計(jì)題目 ： 煤油冷卻器的設(shè)計(jì) 1． 處理能力： 年處理 煤油 xy 萬噸（ x 是學(xué)號的十位數(shù)＋ 1,y 是學(xué)號的個(gè)位數(shù)，比如學(xué)號7071210125，就是 35） 2． 設(shè)備形式： 列管式換熱器 3． 設(shè)計(jì)參數(shù) （ 1） 煤油：入口溫度 140℃，出口溫度 40℃ （ 2） 冷卻介質(zhì)：自來水，入口溫度 30℃，出口溫度 40℃ （ 3） 允許壓強(qiáng)降：不大于 100kPa （ 4） 煤油定性溫度下的物性數(shù)據(jù)：密度 825kg/m3，黏度 ，比熱容(kg.℃ )，導(dǎo)熱系數(shù) (m.℃ ) （ 5） 每年按 330 天計(jì)，每天 24 小時(shí)連續(xù)運(yùn)行 （ 6） 建廠地區(qū)：大氣壓為 760mmHg、自來水年平均溫度為 20℃的 庫車縣。 三、 設(shè)計(jì)要求和工作量 完成設(shè)計(jì)說明書一份 四、 設(shè)計(jì)說明書主要內(nèi)容（參考） 化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 摘 要 第一章 前言 第二章 換熱器設(shè)計(jì)簡介 換熱器概述 換熱器的分類 器選型及其依據(jù) 管程和殼程數(shù)的確定 流動(dòng)空間的選擇 流體流速的選擇 流動(dòng)方式的選擇 第三章 列管式換熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算 傳熱系數(shù) K 平均溫度差 化工原理設(shè)計(jì)（塔里木大學(xué)） 3 對流傳熱系數(shù) 污垢熱阻 流體流動(dòng)阻力 (壓強(qiáng)降 )的計(jì)算 第四章 換熱器設(shè)計(jì) 確定物性數(shù)據(jù) 傳熱面積初值計(jì)算 管側(cè)傳熱系數(shù) 管內(nèi)給熱系數(shù) 傳熱核算 殼側(cè)壓力降 管側(cè)壓降計(jì)算 裕度計(jì)算 第五章 零件計(jì)算 封頭 緩沖擋板 放氣孔、排液孔 接管 假管 拉桿和定距管 膨脹節(jié) 第六章 設(shè)計(jì)結(jié)果匯總 主要結(jié)構(gòu)參數(shù)表 第七章 設(shè)計(jì)小結(jié) 參考文獻(xiàn) 附 錄 五、 主要參考文獻(xiàn) ［ 1］譚天恩， 等 .化工原理（第 三 版） .北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2020 ［ 2］ 大連理工大學(xué)化工原理教研室 .化工原理課程設(shè)計(jì) .大連：大連理工大學(xué)出版社， 1994 ［ 3］賈紹義，柴誠敬 .化工原理課程設(shè)計(jì) .天津：天津大學(xué)出版社， 2020 ［ 4］ 時(shí)鈞主編 .化學(xué)工程手冊（第二版） .北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 1996 參考文獻(xiàn)并不局限于上述所列。 六 、 儀器設(shè)備 塔里木大學(xué)化工原理實(shí)驗(yàn)室 查資料和進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師（簽名）： 2020 年 月 日 化工原理設(shè)計(jì)（塔里木大學(xué)） 4 摘要 ： 通過對列管式換熱器的設(shè)計(jì)，首先要確定設(shè)計(jì)的方案，選擇合適的計(jì)算步驟。查得計(jì)算中用到的各種數(shù)據(jù)，對該換熱器的傳熱系數(shù) 傳熱面積 工藝結(jié)構(gòu)尺寸等等要進(jìn)行核算，與要設(shè)計(jì)的目標(biāo)進(jìn) 行對照是否能滿足要求，最終確定換熱器的結(jié)構(gòu)尺寸 ， 我 設(shè)計(jì)的是 33萬噸列管式 煤油 換熱器， 選用帶膨脹節(jié)的固定管板式換熱器 ，用水當(dāng)冷卻介質(zhì) ， 初步計(jì)算 該換熱器 管程流動(dòng)阻力 為 33858pa，殼 程流動(dòng)阻力 為 ， 其 面積裕度為%， 根據(jù)初步計(jì)算可知此換熱器可行 。 前言 換熱器是許多工業(yè)生產(chǎn)中常用的設(shè)備 ,尤其是石油、化工生產(chǎn)應(yīng)用更為廣泛。 化工 廠中換熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器和再沸器等。換熱器的類型很多，性能各異，個(gè)具特點(diǎn)，可以適應(yīng)絕大多數(shù)工藝過程對換熱器的要求。進(jìn)行換熱器的設(shè)計(jì)，首先是根據(jù)工藝要求選用適當(dāng)?shù)念愋?，同時(shí)計(jì)算完成給定生產(chǎn)任務(wù)所需的傳熱面積，并確定換熱器的工藝尺寸。 換熱 器類型雖然很多，但計(jì)算傳熱面積所依據(jù)的傳熱基本原理相同，不同之處 僅是在結(jié)構(gòu)上需根據(jù)各自設(shè)備特點(diǎn)采用不同的計(jì)算方法而已。 煤油一般是通過對石油進(jìn)行分餾而制得，剛剛分餾得到的煤油溫度 會(huì)比較高，不利于保存和運(yùn)輸?shù)?，需要進(jìn)行冷卻。在工業(yè)大生產(chǎn)過程中自然冷卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到煤油冷卻的時(shí) 間那要求，選用低溫水進(jìn)行冷卻是比較好的冷卻方式。設(shè)計(jì)性能優(yōu)良的冷卻器就十分的必要了，本文通過大量數(shù)據(jù)運(yùn)算得到的理論冷卻器比較接近現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)要求，有待于進(jìn)一步的實(shí)踐證實(shí)和運(yùn)用。 、設(shè)計(jì)題目： 煤油冷卻裝置的設(shè)計(jì) 、設(shè)計(jì)任務(wù)及操作條件： 處理能力： 年處理煤油 33 萬噸 設(shè)備形式：列管式換熱器 操作條件： ⒈煤油：入口溫度 140℃，出口溫度 40℃； ⒉冷卻介質(zhì) :自來水，入口溫度 30℃，出口溫度 40℃； ⒊允許壓強(qiáng)降：不大于 100kPa ⒋煤油定性溫度下的物性數(shù)據(jù)： 密度為 825kg/m3,粘度為 , 比熱容為 (kg.℃ )，導(dǎo)熱系數(shù)為 (m.℃ )。 ⒌每年按 330天計(jì)，每天 24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行。 化工原理設(shè)計(jì)（塔里木大學(xué)） 5 目錄 一、概述 ........................................................................................................................ 6 、換熱器的分類 ................................................................................................... 6 、流動(dòng)空間的選擇原則： ................................................................................... 6 二、設(shè)計(jì)方案簡介 ....................................................................................................... 7 、選擇換熱器的類型： ....................................................................................... 7 、流體空間及流速的確定： ............................................................................... 7 三、工藝流程草圖及說明 ........................................................................................... 8 四、 列管式換熱器的工藝計(jì)算 ................................................................................. 8 確定物性參數(shù)： .................................................................................................. 8 計(jì)算總傳熱系數(shù) .................................................................................................. 9 、熱流量 .....................................................