化工原理_机械仪表_工程科技_专业资料

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1、渭南师范学院化工原理课程设计题目：列管式换热器的设计专业：应用化学学院：化学与材料学院班级：2014.2姓名：任露露学号：140842055指导教师：刘秉智12目录1概述11.1课程设计学习目的及其重要性11.2化工原理课程设计的重要性及其步骤12任务书23设计方案的确定34生产条件及其物性参数35工艺设计计算45.1传热面积估算45.2工艺结构尺寸计算及选型（换热器面积）45.3换热器核算66换热器主要结构尺寸和技术结果97课程设计收获及建议108换热器设备图（见附图）109参考文献1012列管式换热器的设计说明书任露露（化学与材料学院）1概述1.1课程设计学习目的及其重要性（1）使学

2、生初步掌握化工单元操作设计的基本方法和程序；（2）培养和锻炼学生查阅资料、收集数据、选用公式和正确选择设计参数的能力；（3）训练学生的基本技能，如计算、绘图、运用设计资料、使用经验数据、进行经验估算和数据处理；（4）能够正确而且迅速地进行工程计算，学会用简洁的文字和适当的图表表达自己的设计思想。1.2化工原理课程设计的重要性及其步骤重要性:（1）根据课堂讲授内容，学生相应的自主练习，消化课堂所讲解的内容；（2）有利于学生逻辑思维的锻炼，培养学生分析、解决问题的能力，即使是一个简单的程序，依然需要学生有条不紊的构思；（3）有助于培养学生严谨认真的学习态度。步骤:（1）明确设计任务与条件。a

3、.原料与产品的流量、组成、状态、物理化学性质、流量波动范围；b.设计目的、要求和设备功能；c.公用工程条件,如冷却水温度，加热蒸汽压力，气温和湿度等；d.其他特殊要求。（2）调查待设计设备的国内外状况及发展趋势，有关新技术及专利状况，所涉及的计算方法等。收集有关物料的物性数据及材料的腐蚀性质等。（3）确定操作条件和流程方案。a.确定设备的操作条件，如温度、压力和物流比等；b.确定设备结构型式，评比各类设备结构的优缺点，结合本设计的具体，选择高效、可靠的设备型式；12c.热能的综合利用、安全和环保措施等；d.确定单元设备的工艺流程。（4）主体设备的工艺设计计算化工原理课程设计主要强调工艺流

4、程中主体设备的设计。主体设备是指在每个单元操作中处于核心地位的关键设备，如传热中的换热器，蒸发中的蒸发器，蒸馏和吸收中的塔设备，干燥中的干燥器等。a.主体设备的物料与热量衡算；b.设备特性尺寸计算，如精馏、吸收设备的塔径、塔高，换热设备的传热面积等，可根据有关设备的规范和不同结构设备的流体力学，传质、传热动力学计算公式来计算；c.流体力学验算，如流动阻力与操作范围验算。（5）结构设计在设备型式及主要尺寸确定的基础上，根据各种设备常用结构，参考有关资料与规范，详细设计设备各零部件的结构尺寸。如填料塔要设计液体分布器、再分布器、填料支承、填料压板、各种接口等；板式塔要确定塔板布置、溢流管、各

5、种进出料口结构、塔板支承、液体收集箱与侧线出入口、破沫网等。（6）编写设计说明书。（7）备好绘图工具，绘制带控制点的工艺流程简图和主体设备工艺条件图。2任务书现生产车间需要一台列管式换热器，用于油品回收柴油的热量。流量为36000kg/h的柴油从180℃将至130℃，油品从60℃升至110℃，试设计一台换热器完成该任务。1.操作条件：（1）操作压力常压（绝压）（2）当地大气压96kPa(绝压)2.设计要求:（1）设计该热量回收利用的原则流程；（2）设计计算该主体设备换热器的主要尺寸及型号规格，并绘制出该换热器的设备图；（3）编制设计说明书。123设计方案的确定1.选择换热器的类型两流体的

6、温度变化情况：热流体进口温度180℃，出口温度130℃。冷流体进口温度60℃，出口温度110℃。选择固定管板式换热器。固定管板式换热器的两端和壳体连为一体，管子则固定于管板上。它的结构简单，在泵体直径内排管最多，比较紧凑。由于这种结果使壳体内侧清洗困难，所以油品走管束，柴油走壳体。由于管束和壳体之间温差太大而产生热膨胀时，会使管子和管板间脱开，从而发生介质泄漏，为此要在外壳上装一个膨胀节。2.流动空间的选择遵循一些一般原则：1)不清洁或易结垢的流体宜走管间，因为管程清洗比较方便；2)腐蚀性流体宜走管程，以免管子和壳体同时被腐蚀，且管子便于维修和更换；3)被冷却的流体宜走壳程，便于散热，增

7、强冷却效果；4)压力高的流体宜走管程，以免壳体受压，以节省壳体金属消耗量；5)有毒流体走管程，以减少泄漏量；6)若两流体温度差较大，对流体传热系数较大的流体走壳程，因为壁温接近于对流传热系数较大的流体温度，以减小管子和壳体的温差，减小热应力。7)流量小的流体宜走壳程，因为折流档板的作用，流速与流向不断改变，在较低雷诺数的情况下，即可达到湍流，以提高传热效果；根据以上原则，选择油品走管程，柴油走壳程。4生产条件及其物性参数油品定性温度