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1、银川能源学院化 工 原 理 课 程 设 计 说 明 书题目： 乙苯冷却列管式换热器的设计 院 系 石油化工学院 专业班级 能化 （本） 1402 学生姓名 史 磊 学 号 1410140046 指导教师 刘 荣 杰 设计时间 2016 年 12 月 5 日成绩银川能源学院化工原理设计- 2 -目录 第一章设计任务书 .- 3 -一、 设计题目 .- 3 -二、 设计原始数据 .- 4 -三、设计内容 .- 4 -四、设计时间 .- 4 -第二章、课程设计概述 .- 5 -一、设计目的 .- 5 -二、换热器设备的在生产中作用及应用 .- 5 -三、工艺流程示意图 .- 5 -四 列管式换热器的
2、特点 .- 6 -1、应用特点 .- 6 -2、设备的结构特点 .- 6 -五、设计方案的确定 .- 6 -第三章、换热过程工艺计算 .- 10 -一、工艺计算及主要设备设计 .- 10 -1.选择换热器的类型 .- 10 -2.管程安排 .- 10 -二、确定物性数据 .- 10 -三、计算总传热系数 .- 11 -四、工艺结构尺寸 .- 12 -1.选管子规格 .- 12 -2.总管数和管程数 .- 12 -3.传热管排列和分程方法 .- 13 -4.壳体内径 .- 13 -5.折流板 .- 13 -6.接管 .- 13 -五、换热器核算 .- 14 -1.热流量核算 .- 14 -2.换
3、热器内流体的压力降 .- 16 -第五章、主要零部件 .- 18 -1.封头 .- 18 -2.支座 .- 19 -3.垫片 .- 19 -4.管板 .- 19 -第六章、设计评述与体会 .- 19 -第七章、参考文献 .- 20 -致 谢 .- 21 -银川能源学院化工原理设计- 3 -摘要 换热器是化工、石油、食品及其他许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要的地位。所以，本次课程设计我们设计列管式换热器。设计内容有设计任务书、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，查资料确定物性数据，计算总传热系数、工艺结构尺寸和确定主要零部件。设计结果
4、为单壳程和单管程的固定管板式换热器。其优点结构简单、紧凑，制造成本低；管内不易积垢，即使产生污垢也便于清洗。固定管板式换热器管束连接在管板上，管板与壳体焊接。其优点是结构简单、紧凑、能承受较高的压力，造价低，管程清洗方便，管子损坏时易堵管或更换；缺点是当管束与壳体的壁温或材料的线胀系数相差较大时，壳体与管束将会产生较大的热应力，这种换热器适用于壳侧介质清洁且不易结垢、并能进行清洗、管程与壳程两侧温差不大或温差较大但壳程压力不高的场合。关键词：换热器；设计计算；固定管板式AbstractHeat exchanger is a chemical, oil, food and many other
5、industrial departments of general equipment, occupies an important position in the production. So, the course design of our design of shell and tube heat exchanger. Design content has the design specification, summary of curriculum design, so the heat exchange process calculation, etc. Mainly throug
6、h the design plan descriptions of the design process and gb standards, calculated two fluid temperature, check information to determine physical properties data, calculating the total heat transfer coefficient, process structure size and determine the main components. Design results for single shell
7、 side and tube side of fixed tube plate heat exchanger. The advantages of simple structure, compact, low manufacturing cost. Tube is not easy to fouling, even cause fouling also facilitate clean.Key words: heat exchanger; Design calculation; Fixed tube-sheet银川能源学院化工原理设计- 4 -第一章设计任务书一、 设计题目：处理量 吨/年乙苯
8、冷却列管式换热器的设计。二、 设计原始数据1.处理能力：1764Kg/h乙苯冷却2. 设备型式: 列管式换热器3.操作条件（1）管程进口温度为136,出口温度为45允许压力降：不大于10 5MPa（2）壳程进口温度为30，出口温度50允许压力降：不大于10 5Pa（3）每年按330天计,每天24小时连续运行三、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K 0。2.结构设计：确定管板、壳体、封头的结构和尺寸；确定链接方式、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（A1图纸）及编写课程设计说明书。四、设
9、计时间：2016 年 12 月 5 日-2016 年 12 月 17 日设计学生：史磊 指导教师： 刘荣杰 银川能源学院化工原理设计- 5 -第二章、课程设计概述一、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。二、换热器设
10、备的在生产中作用及应用流体，是流体温度达到工艺流程规定的指标，以满足工艺流程上的需要。此外，换热器也是回收余热、废热特别是低位热能的有效装置。例如，高炉炉气（约 1500）的余热，通过余热锅炉可生产压力蒸汽，作为供汽、供热等的辅助能源，从而提高热能的总利用率，降低燃料消耗，提高工业生产经济效益。本此设计正是要利用换热器降低泥浆的温度，从而获取热量用以供热，洗澡等。这样不仅节约了能源，同时也合理利用了资源，带来了额外的经济价值。随着我国工业的不断发展，对能源利用、开发和节约的要求不断提高，因而对换热器的要求也日益加强。换热器的设计、制造、结构改进及传热极力的研究十分活跃，一些新型高效换热器相继面世。三、工艺流程示意图冷却水从换热器壳程下方进入，从换热器上方排出，乙苯从换热器左侧的入口进入，乙苯从右侧出口排出。（见图 1）银川能源学院化工原理设计- 6 -图 1四 列管式换热器的特点1、应用特点列管换热器的特点是壳体和管板直接焊接，结构简单、紧凑。在同样的壳体直径内，排管较多。管式换热器具有易于制造、成本较低、处理能力达、
