化工原理课程设计任务书一、设计题目：年产2.5 万吨苯冷却器的工艺设计二、设计条件1. 生产能力2.54吨每年粗苯102. 设备型式：列管换热器3. 操作压力：常压4. 苯的进出口温度：进口 80℃,出口35℃5. 换热器热损失为热流体热负荷的3.5%6. 每年按330天计，每天24小时连续生产7. 建厂地址：兰州地区8. 要求管程和壳程的阻力都不大于104Pa,9. 非标准系列列管式换热器的设计三、设计步骤及要求1. 确定设计方案（1）选择列管换热器的类型（2）选择冷却剂的类型和进出口温度（3）查阅介质的物性数据（4）选择冷热流体流动的空间及流速（5）选择列管换热器换热管的规格（6）换热管排列方式（7）换热管和管板的连接方式（8）选择列管换热器折流挡板的形式（9）材质的选择2. 初步估算换热器的传热面积A3. 结构尺寸的计算（1）确定管程数和换热管根数及管长（2）平均温差的校核（3）确定壳程数（4）确定折流挡板，隔板规格和数量（5）确定壳体和各管口的内径并圆整5. 校核（1）核算换热器的传热面积，要求设计裕度不小于10%,不大于20%.（2）核算管程和壳程的流体阻力损失（3）管长和管径之比为6～10如果不符合上述要求重新进行以上计算.6. 附属结构如封头、管箱、分程隔板、缓冲板、拉杆和定距管、人孔或手孔、法兰、补强圈等的选型7. 将计算结果列表（见表1）四、设计成果1. 设计说明书（A4纸）（1）内容包括封面、任务书、目录、正文、参考文献、附录（2）格式必须严格按照兰州交通大学毕业设计的格式打印。
2. 换热器工艺条件图（2号图纸）（手绘）摘要在石油、化工、食品加工、轻工、制药等行业的生产过程中，换热器是通用工艺设备，可用作加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，换热器的类型、性能各异，但设计所依据的传热基本原理相同，不同之处是在结构设计上需要根据各自设备的特点采用不同的方法。
本次我的设计题目是年产 2.5 万吨苯冷却器的工艺设计，要求自行设计非系列标准的换热器管壳式换热器。
首先是根据给定的工艺参数进行前期的工艺计算。
工艺计算的大体内容为确定设计方案、确定物性、计算传热系数、初估传热面积、工艺结构尺寸的计算和换热器校核。
其中对初选的传热系数进行校核，计算传热面积裕量，流动阻力，如果不能满足设计要求，需调整设计，直至满足设计要求为止。
其次是附属结构计算。
这部分是对管板、接管、法兰等具体零件的设计和选用。
材料选用方面：对于主要承压元件选用Q345R为材料。
由于介质腐蚀性不高，所以选用20钢为换热管的材料。
材料的选用与制造成本紧密相连，所以应该在保证设计要求的前提下尽量降低成本。
关键词：苯冷却器非标准工艺计算目录1.文件综述 ...................................................................... - 6 -1.1换热器简介............................................................... - 6 -1.2换热器的种类............................................................. - 6 -1.3列管式换热器............................................................. - 7 -1.3.1固定管板式换热器................................................... - 7 -1.3.2浮头式换热器....................................................... - 8 -1.3.3 U型管式换热器..................................................... - 8 -1.3.4 填料函式换热器..................................................... - 9 -1.4管壳式换热器设计时应考虑的问题........................................... - 9 -1.4.2 流体两端温度的选择................................................. - 9 -1.4.3 管子的规格和排列方法.............................................. - 10 -1.5主要附件............................................................... - 10 -2.确定设计方案 ................................................................. - 11 -2.1 选择换热器的类型........................................................ - 11 -2.2 流动空间及流速的选择.................................................... - 11 -3 工艺计算及主体设备设计........................................................ - 11 -3.1确定物性数据............................................................ - 11 -3.2估算传热面积............................................................ - 12 -3.2.1计算热负荷........................................................ - 12 -3.2.2计算两流体的平均温度差............................................ - 12 -3.2.3传热面积.......................................................... - 12 -3.3苯的冷却量.............................................................. - 13 -3.4工艺结构尺寸............................................................ - 13 -3.4.1 管径和管内流速.................................................... - 13 -3.4.2 管程数和传热管数.................................................. - 13 -3.4.3传热管排列和分程方法.............................................. - 13 -3.4.4壳体内径.......................................................... - 14 -3.4.5折流板............................................................ - 14 -3.4.6其他附件.......................................................... - 14 -4 换热器核算 ................................................................... - 14 -4.1热流量核算.............................................................. - 14 -4.1.1壳程表面传热系数.................................................. - 14 -4.1.2管程对流传热系数：................................................ - 15 -4.1.3污垢热阻和管壁热阻................................................ - 16 -4.1.4计算传热系数K................................................... - 16 -4.1.5平均传热温差校正.................................................. - 16 -S................................................... - 17 -4.1.6计算传热面积CS......................................... - 17 -4.1.7该换热器的实际传热面积P4.1.8该换热器的面积裕度为.............................................. - 17 -4.2换热器内流体的流动阻力.............................................. - 17 -4.2.1管程流体阻力.......................................................... - 17 -5 参考文献 ..................................................................... - 20 -6 符号说明 ..................................................................... - 21 -粗苯冷却器的设计1.文件综述1.1换热器简介换热器就是用于存在温度差的流体间的热交换设备，换热器中至少有两种流体，温度较高则放出热量，反之则吸收热量。
换热器依据传热原理和实现热交换的方法一般分为间壁式、混合式、蓄热式三类。
其中间壁式换热器应用最广。