苯冷却器设计

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1、.-河西学院HexiUniversity化工原理课程设计题目:苯冷却器设计学院:化学化工学院专业:_化学工程与工艺学号:2021210006姓名:郭生金指导教师:敏2021年11月20日.可修编..-化工原理课程设计任务书一、设计题目苯冷却器的设计二、设计任务及操作条件1.设计任务生产能力〔进料量〕：5万吨/年操作周期：每年330天，每天24小时运行2.操作条件苯：入口温度70℃，出口温度45℃，常压冷却介质：循环水，入口温度25℃，出口温度40℃，压力0.3MPa允许压强降：不大于Pa。3.设备型式：管壳式换热器4.厂址：地区三、设计容1.设计方案的选择及流程说明2.换热器的工艺计算

2、3.主要设备工艺尺寸设计4.辅助设备选型与计算5.设计结果汇总6.绘制流程图及换热器设备工艺条件图7.对本设计进展评述.可修编..-目录1设计概况21.1热量传递的概念与意义21.2化学工业与热传递的关系21.3传热的根本方式21.4换热器的种类21.4.1间壁式换热器的类型21.4.2混合式换热器21.4.3蓄热式换热器21.5列管式换热器设计一般要求21.6流体通道的选择原那么21.7管壳式换热器的简介22试算并初选换热器规格22.1选择换热器类型22.2流体流动途径确实定22.3确定流体的定性温度、物性数据，并选择列管换热器的型式22.4计算热负荷和冷却水流量22.5计算两流体的

3、平均温度差22.6总传热系数K22.7计算传热面积23工艺构造尺寸计算23.1管径和管的流速23.2管程数和传热管数23.3传热管排列和分程方法23.4壳体径23.5折流板:23.6接收2.学习.资料..-4换热器核算24.1热量核算24.1.1管程对流传热系数24.1.2计算壳程对流传热系数24.1.3传热系数K24.1.4传热面积24.2核算压强降24.2.1计算管程压强降24.2.2计算壳程压强降25设计结果一览表26设计评述27参考文献28附录28.1经历公式28.2符号说明2致2.学习.资料.....苯冷却器的设计郭生金摘要：换热器是化工生产中重要的设备之一，它是一种冷热流体

4、间传递热量的设备，其中管壳式换热器应用最为广泛。本设计采用单壳程、四管程的固定管板式换热器，管程介质为水，壳程介质为苯，选用传热管，壳径为325mm,管长6m，管子数量为36根，折流挡板数39块。经过核算该型号换热器，总传热系数为391.2W/m2℃，在传热任务所规定的流动条件下，计算出的S0为13.5m2其面积裕度为12.5%，管程和壳程压强降均小于允许压强降。关键词：苯，换热器，管壳式换热器1设计概况1.1热量传递的概念与意义1)热量传递的概念热量传递是指由于温度差引起的能量转移，简称传热。由热力学第二定律可知，在自然界中但凡有温差存在时，热就必然从高温处传递到低温处，因此传热是自

5、然界和工程技术领域中极普遍的一种传递现象。1.2化学工业与热传递的关系化学工业与传热的关系密切。这是因为化工生产中的很多过程和单元操作，多需要进展加热和冷却，例如：化学反响通常要在一定的温度进展，为了到达并保持一定温度，就需要向反响器输入或输出热量；又如在蒸发、蒸馏、枯燥等单元操作中，都要向这些设备输入或输出热量。此外，化工设备的保温，生产过程中热能的合理利用以及废热的回收利用等都涉及到传热的问题。由此可见，传热过程普遍的存在于化工生产中，且具有极其重要的作用。总之，无论是在能源，宇航，化工，动力，冶金，机械，建筑等工业部门，还是在农业，环境等部门中都涉及到许多有关传热的问题。应予指出

6、，热力学和传热学既有区别又有联系。热力学不研究引起传热的机理和传热的快慢，它仅研究物质的平衡状态，确定系统由一个平衡状态变成另一个平衡状态所需的总能量；而传热学研究能量的传递速率，因此可以认为传热学士热力学的扩展。1.3传热的根本方式根据载热介质的不同，热传递有三种根本方式：.学习.资料.....1〕热传导〔又称导热〕物体各局部之间不发生相对位移，仅借分子、原子和自由电子等微观粒子的热运动而引起的热量传递称为热传导。热传导的条件是系统两局部之间存在温度差。2〕热对流〔简称对流〕流体各局部之间发生相对位移所引起的热传递过程称为热对流。热对流仅发生在流体中，产生原因有二：一是因流体中各处温

7、度不同而引起密度的差异，使流体质点产生相对位移的自然对流；二是因泵或搅拌等外力所致的质点强制运动的强制对流。此外，流体流过固体外表时发生的对流和热传导联合作用的传热过程，即是热由流体传到固体外表〔或反之〕的过程，通常称为对流传热。3〕热辐射因热的原因而产生的电磁波在空间的传递称为热辐射。热辐射的特点是：不仅有能量的传递，而且还有能量的转移。1.4换热器的种类换热器种类很多，但根据冷、热流体热量交换的原理和方式根本上可分三大类，即间壁式、混合式和