化工原理课程设计换热器

银川能源学院化工原理课程设计银川能源学院化工原理课程设计说明书题目：42134吨/年乙苯冷却列管式换热器的设计学生姓名李凯学号1410140038指导教师刘荣杰院系石油化工学院专业班级能源化学工程（本）1402班设计时间2015年6月10日化学工程教研室制成绩银川能源学院化工原理课程设计I目录摘要................................................................1abstract..............................................................11设计任务书..............................................................21.1设计题目..........................................................21.2工艺原始数据及操作条件............................................21.3设计内容..........................................................21.4设计时间..........................................................22课程设计概述............................................................32.1设计目的..........................................................32.2换热器设备的在生产中作用及应用....................................32.3工艺流程..........................................................32.4.列管式换热器的特点...............................................32.4.1应用特点.....................................................32.4.2设备的结构特点...............................................42.5设计方案的确定....................................................42.5.1换热器类型的选择.............................................42.5.2换热器内流体通入空间的选择...................................42.5.3流速的选择...................................................53换热过程工艺计算.......................................................53.1基本物性参数......................................................53.2计算总传热系数....................................................63.2.1计算热负荷和冷却水流量.......................................63.2.2计算两流体的平均传热温差.....................................63.2.3初算传热面积.................................................73.3工艺结构尺寸的计算................................................83.3.1管径和管内流速...............................................83.3.2管程数和传热管数.............................................8银川能源学院化工原理课程设计II3.3.3传热管的排列.................................................83.3.4壳体内径.....................................................93.3.5折流板.......................................................93.3.6接管........................................................104换热器主要传热参数的校核...............................................104.1热流量核算.......................................................104.1.1管程流体流速................................................104.1.2课程流速流体................................................104.2换热器内流体的流动阻力...........................................124.2.1管程流动阻力................................................125课程设计说明及汇总.....................................................136主要零部件.............................................................146.1封头.............................................................146.2法兰.............................................................156.3管板.............................................................156.4垫片.............................................................156.5管子在管板上的固定...............................................156.5.1胀接法......................................................156.5.2焊接法......................................................157课程设计心得体会.......................................................158致谢...................................................................16参考文献................................................................16银川能源学院化工原理课程设计1摘要换热器是化工、石油以及其它许多工业部门的通用设备，在生产制造中占有及其重要的地位。所以，在本次课程设计中我们设计列管式换热器。设计内容包括设计任务书、课程设计概述、换热工艺计算等。设计过程主要通过设计任务书和国标准则，计算两流体的定性温度，查找资料确定物性参数，计算总传热系数、工艺结构尺寸和确定主要的零部件。设计结果为单壳程和四管程的固定管板式换热器。优点结构简单、紧凑，制造成本低；管内不易积垢，即使产生污垢也便于清洗。关键词：换热器；设计计算；固定管板式换热器abstractHeatexchangerischemical,oilandmanyotherindustrialsectorsofgeneralequipment,anditsimportantpositionintheproductionandmanufacturing.So,inthiscoursewedesigninthedesignofshellandtubeheatexchanger.Designcontentincludesthedesignplandescriptionsoftheoverview,curriculumdesign,sotheheatexchangeprocesscalculation,etc.Mainlythroughthedesignplandescriptionsofthedesignprocessandgbstandards,calculatedtwofluidtemperature,andtofindthedatatodeterminephysicalparameters,calculatethetotalheattransfercoefficient,processstructuresizeandtodeterminethemaincomponents.Theshellsideofthedesignresultsforsinglefixedtubeplateheatexchangerandfoursides.Theadvantagesofsimplestructure,compact,lowmanufacturingcost;Tubeisnoteasytofouling,evencausefoulingalsofacilitateclean.Keywords:heatexchanger;Designcalculation;Fixedtube-sheet银川能源学院化工原理课程设计21设计任务书1.1设计题目处理能力为5320Kg/h的乙苯冷却；1.2工艺原始数据及操作条件（1）管程进口温度为136℃,出口温度为60℃；允许压力降：不大于105Pa；（2）壳程进口温度为30℃，出口温度50℃；允许压力降：不大于105MPa；（3）每年按330天计,每天24小时连续运行。1.3设计内容（1）工艺设计：确定设备的主要工艺尺寸，如：管径、管长、管子数目、管程数目等，计算K0。（2）结构设计：确定管板、壳体、封头的结构和尺寸；确定连接方式、管板的列管的排列方式、管法兰、接管法兰、接管等组件的结构。（3）绘制列管式换热器的装配图及编写课程设计说明书。1.4设计时间2016年12月5日——2016年12月16日设计学生：李凯指导教师：刘荣杰银川能源学院化工原理课程设计32课程设计概述2.1设计目的课程设计是化工原理课程教学中综合性和实际性较强的教学环节，是理论联系实际的桥梁，是使我们体察工程实际问题复杂性的初次尝试。通过课程设计使我们能综合运用本课程和前修课程的基本知识，进行融会贯通的独立思考，在规定的时间内完成指定的化工设计任务，从而得到化工设计的主要程序和方法，进而提高我们分析和解决工程实际问题的能力。同时，通过课程设计，还可以培养我们树立正确的设计思想，培养实事求是，严肃认真，高度负责的工作作风。2.2换热器设备的在生产中作用及应用换热器是化工、炼油工业中普遍应用的典型的工艺设备。在化工厂，换热器的费用约占总费用的10%～20%，在炼油厂约占总费用35%～40%。换