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1、吉林化工学院油气储运课程设计吉吉林林化化工工学学院院油气储运油气储运 课课 程程 设设 计计题目题目 处理量处理量 7 7 吨吨/ /年轻柴油冷却器的设计年轻柴油冷却器的设计 教教 学学 院院 化工与材料工程学院化工与材料工程学院 专业班级专业班级 油气储运油气储运 08020802 学生姓名学生姓名 学生学号学生学号 指导教师指导教师 2010 年年 1212 月月 2828 日日 吉林化工学院油气储运课程设计1课程设计任务书1 1、设计题目：处理量、设计题目：处理量 7 7 吨吨/ /年轻柴油冷却器的设计年轻柴油冷却器的设计2 2、操作条件、操作条件：（1）轻柴油：入口温度 145；出口温
2、度 45； （2）冷却介质：采用循环水，入口温度 20，出口温度 36； （3）允许压降：不大于 105Pa； （4）轻柴油定性温度下的物性数据：c)w/(m.14.0c)/(kg.k56.2cS.a1085.8kg/m8600 c0 pc4- c3 cJP（5）每年按 330 天计，每天 24 小时连续生产。 * *其它参数可查阅石油化工设计手册估算3 3、设计任务：、设计任务：（1）处理能力：7107104 4t/at/a 煤油； （2）设备型式：列管式换热器； （3）选择适宜的列管换热器并进行核算； （4）绘制带控制点的工艺流程图和设备结构图，并编写设计说明书。4 4、设计要求：、设计要
3、求：7107104 4t/at/a 轻柴油冷却器5 5、参考书：、参考书： （1） 化工设计手册上、下，上海医药设计院； （2）谭天恩.麦本熙， 化工原理下册，化学工业出版社出版； （3）匡国柱.史启才， 化工单元过程及设备课程设计 ； （4） 化工设计全书编辑委员会，金国淼等编， 吸收设备化学工业出版社； （5）陈敏恒等编化工原理下册，化学工业出版社出版； （6）其它参考书。目 录吉林化工学院油气储运课程设计5课程设计任务书 .1 摘要 .2 第一章 绪论 .3 11 换热器技术概况 .3 12 换热器设备的发展.3 13 换热器在工业生产中的应用.5 第二章 设计方案 .8 2.1 换热器
4、类型的选择.8 22 流程的安排 .8 第三章 换热器的工艺计算 .9 3.1 基础物性数据 .9 3.2 换热器面积的估算 .9 3.2.1 热负荷的计算.9 3.2.2 冷却水用量的计算10 3.2.3 平均传热温差的计算10 3.2.4 初算换热面积的计算10 3.3 换热器工艺结构尺寸的计算 .11 3.3.1 总传热系数 K11 3.3.2 壳程传热系数11 3.4 管长管径计算 .11 3.4.1 管程数和传热管数11 3.4.2 平均传热温差校正系数12 3.4.3 传热管排列和分程方法12 3.5 换热器核算.13 3.5.1 壳程对流传热系数13 3.5.2 普兰特准数14
5、3.5.3 管程对流传热系数14 3.5.4 传热系数 K15 3.5.5 传热面积 S15 3.5.6 换热器内流体的流动阻力16 3.6 换热器主要结构尺寸计算结果汇总 .18 结束语 .19 主要参考文献 .19 主要符号说明 .19 附 录 .22吉林化工学院油气储运课程设计6摘要在接到本次课程设计任务之后，我到图书馆查阅了换热器的相关资料，并对本次课程设计有 用的资料做了抄录，总结与归纳。结合传热学课堂上所学到的知识，对本次课程设计有了大 概的了解。在这一个月的设计中，我通过向指导老师和同学的请教，逐步的完成了对换热器 及相关流体物性的查找，并完成了换热器的设计任务。在此过程中，完成
6、了换热器面积的估 算、工艺结构尺寸的计算、管长管径计算及对换热器最后的核算。 关键词：换热器 物性 面积 工艺结构尺寸 管长管径计算 核算吉林化工学院油气储运课程设计7第一章 绪论11 换热器技术概况金属换热器按结构可分为间壁式换热器和混合式换热器。 陶瓷换热器按结构可分为单循环换热器和多循环换热器 换热器按材质可分为金属换热器和陶瓷换热器。 在不同温度的流体间传递热能的装置称为热交换器,简称为换热器。换热器是一种实现物 料之间热量传送的节能设备，是在石油、化工、石油化工、冶金、电力、轻工、食品等行业 普遍应用的一种工艺设备。在换热器中至少要有两种温度不同的流体,一种流体温度较高,放 出热量;
7、另一种流体则温度较低,吸收热量。在炼油、化工装置中换热器占设备数量的 40%左右， 占总投资的 30%-45%。近年来随着节能技术的发展，应用领域不断扩大，利用换热器进行高温 和低温热能回收带来了显著的经济效益。目前，在换热设备中，使用量最大的是管壳式换热 器。 随着换热器在工业生产中的地位和作用不同，换热器的类型也多种多样，不同类型的换 热器也各有优缺点，性能各异。列管式换热器是最典型的管壳式换热器，它在工业上的应用 有着悠久的历史，而且至今仍在所有换热器中占据主导地位。 列管式换热器是目前化工及酒精生产上应用最广的一种换热器。它主要由壳体、管板、 换热管、封头、折流挡板等组成。所需材质 ，
8、可分别采用普通碳钢、紫铜、或不锈钢制 作。在进行换热时，一种流体由封头的连结管处进入，在管流动，从封头另一端的出口管 流出，这称之管程；另 -种流体由壳体的接管进入，从壳体上的另一接管处流出，这称为 壳程。12 换热器设备的发展换热器作为传热设备随处可见，在工业中应用非常普遍，特别是耗能用量十分大的领 域，随着技能技术的飞速发展，换热器的种类开发越来越多。适用于不同介质、不同工况、 不同温度、不同压力的换热设备，结构和形式亦不同，换热器种类随新型、高效换热器的 开发不断更新。 近年来，随着我国石化、钢铁等行业的快速发展，换热器的需求水平大幅上涨，但国 内企业的供给能力有限，导致换热器行业呈现供
9、不应求的市场状态，巨大的供给缺口需要 进口来弥补。 二十世纪 20 年代出现板式换热器，并应用于食品工业。以板代管制成的换热器，结构紧 凑，传热效果好，因此陆续发展为多种形式。30 年代初，瑞典首次制成螺旋板换热器。接着 英国用钎焊法制造出一种由铜及其合金材料制成的板翅式换热器，用于飞机发动机的散热。 30 年代末，瑞典又制造出第一台板壳式换热器，用于纸浆工厂。在此期间，为了解决强腐蚀 性介质的换热问题，人们对新型材料制成的换热器开始注意。吉林化工学院油气储运课程设计860 年代左右，由于空间技术和尖端科学的迅速发展，迫切需要各种高效能紧凑型的换器，再 加上冲压、钎焊和密封等技术的发展，换热器制造工艺得到进一步完善，从而推动了紧凑型 板面式换热器的蓬勃发展和广泛应用。此外，自 60 年代开始，为了适应高温和高压条件下的 换热和节能的需要，典型的管壳式换热器也得到了进一步的发展。70 年代中期，为了强化传 热，在研究和发展热管的基础上又创制出热管式换热器。 列管式换热器有以下几种： 1）固定管板式 固定管板式换热器的两端管板和壳体制成一体，当两流体的温
