题目:列管式换热器的设计
设计任务
某生产过程中,需要将(3000+100N)kg/h(其中N为学生的学号后两位的数值)的油品从130℃冷却到50℃,压力为0.3Mpa;
利用深井水冷却,压力为0.4Mpa,冷却水入口温度为30℃,出口温度为40℃。
设计一台列管式换热器完成生产任务。
已知:油品在90℃下的相关物性参数为:密度为900kg/m3;定压比热容2.25KJ/(kg•℃);导热系数0.18W/(m•℃)粘度0.00078Pa •s;冷却水在35℃下的相关物性参数为:密度为994kg/m3;定压比热容4.08KJ/(kg•℃);导热系数0.626W/(m•℃)粘度0.000725Pa •s;
参考书目:(重要参考书目为1~3)
1.贾绍义,柴诚敬编,《化工原理课程设计》,天津大学出版社,2002年,第一版
2.大连理工大学化工原理教研室编,《化工原理课程设计》,大连理工大学出版社,
1994年,第一版
3.夏清,陈常贵主编,《化工原理》,天津大学出版社,2005年,第一版
4.华南理工大学化工原理教研室编,《化工过程及设备设计》,华南理工大学出版
社,1986年,第一版
5.潘国昌,郭庆丰编,《化工设备设计》,清华大学出版社,1996年,第一版
6.武汉大学化学系化工教研室编,《化工制图基础》,高等教育出版社,1980年,
第二版
一、目录
二、设计任务书
1.设计题目
2.设计原始数据
3.设计任务
1)确定热负荷、传热面积、换热管、壳体、管板、封头、隔板与接
管及其其他主要附件
2)编制换热器主要结构尺寸和计算结果表
3)绘制列管式换热器的装配图
4)编写课程设计说明书
4.设计时间
三、正文
第一节确定设计方案
1.1设计的内容与要求
1.1.1设计内容
1.1.2设备类型
1.1.3绘制图纸:设备装配图,采用A1图纸,零件图采用A3图纸。
1.2换热器的类型选择及其流程的安排
具体内容:确定换热器的类型及依据,流程的安排及依据,管束尺寸的选择及依据,管束内的流速的确定及依据。
第二节工艺计算
2.1确定物性参数
2.1.1定性温度的确定取进出口流体的平均温度为定性温度
2.1.2流体物性参数的确定
2.2估算传热面积
2.2.1 热负荷的计算
2.2.2平均传热温差的计算取逆流时的温差
2.2.3冷却水用量的计算
2.2.4总传热系数K的估算
2.2.4.1管程传热系数的估算
2.2.4.2壳层传热系数的取值根据总传热系数K的取值范围来确定壳层传热系数的取值,这由设计者确定
2.2.4.3污垢热阻的取值
2.2.5传热面积的计算
第三节工艺结构尺寸
3.1管径和管内流速
3.2管程数与传热系数
3.3平均传热温差的校正与壳程数
3.4传热管排列和分程
3.5壳体内径
3.6折流板
3.7接管
3.8其他
3.9工艺参数小结
第四节换热器核算
4.1热量核算
4.1.1壳层对流传热系数
4.1.2管程对流传热系数
4.1.3总传热系数
4.1.4传热面积
4.2 换热器内流体的流动阻力
4.2.1管程流动阻力
4.2.2壳层流动阻力
4.3 结论
第五节计算结果与设备装配图
5.1换热器主要结构尺寸和计算结果表5.2列管式换热器的装配图。