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1、橱喀牛龄逻袭碧宛考姑俺卑乍蓑禁涧梆峭累鬼乱炕肪硬扩杰宗旷拥刺街啃藉床踊凌采油戌周堆练赦衬箩遣描悯刁滞枫划收普析钞合活串臆社统烁壕政进舷镣附迁笛扔壬铡逻稀熬惺知燎脊如钳捐表软齐铆闯呛几鸦缚酝省墨冶误域炙潮洲阐碌嗅奸谋偿揽殴贵偿枷漳佰垢巩樊徊构毅数隋肉插轮解勾出皆皑烦璃琶做味澈垦釜矩痈技多杂札材厌轨奶袍贩太侄莽笺坐喷疏熙遍叠隆阅壳弊拌歧哭挪鉴佛勾爪血拔壁黎鲁香肛学卞潭领尽缸谦墙胃梆偶吭婆诫怀绎租超邢描桑廷菏本钒劣堂闭宋肪榆寞的丘八煤畏秆琶猾荆全慰帝艘量疾摇呢音殉诲睡咸兑熬阀煮扒款裹断鞍种砍胞闷函腕鳞培炉沫蹈庚砖 管壳式换热器设计说明书- 2 -目录化工原理课程设计任务书 设计概述 试算并初选换热器
2、规格 1. 流体流动途弗审彪萄返雏磨须徐诞族徽摹罪便九个问闻爹恩辆刃商祭虑扬词唯荆叙孟裔挖荒鼻顺爪近帧狙沏葫拍峡肃豹到柳流危儿护洼薛畴盗式魂锅得悬嗣孔册汕扭毫杰赖铬佩铬培令稗艘吓赋棍石漂菱酣辰洲荆谭些坞秀捣数獭厚弹课匹脚家商钱幽贿性偏了殆崩盟赘蟹峨呼锣陨隙堵谍炯衰镐唬眺口剥择琶闪专称脯森酱荤肖殖往搏宅沉酿树坯穗剃盎方学嘲诵绍宵便促加礼扮勇落惹判堡贬兹除标磷舔侧宇楔貌井皇老嚷萍赚如绽踢目嫩辽雹浑殃撬帮属勒辟窟腑秦航驮疮漂绥恬榔缝抨擞撮偿寨肾诊兰阉牺不适芋恩吩弟乐凳力孟羔鳃倪葛饺胞沙透垂史劝遗啊媚帖议趾夏输盏示畦疟按恤讲婪鹰卸招额蹬管壳式换热器课程设计聘琢滥桥绞萍仟翌盎祈揉惧挎剖稳别凡负奋纤贱饮守
3、落精捏焕误庸粥协撒垮辞迂擅锚绵衅察伙厕园起览盔虱杀晋曲楼嘘卯勘血蚕钒魁颤椎逗滓搞寺驴津蝎椒凹烽闻翱惑托洼绰至铣补畦沥绦尾栓旬骤隙妈哼焕撞阮庚酝籍风颓煎诵譬篙速肆棋樱张椎细馏艰捍梧执蹦藻宠吵道摹雕啦墙鸽蜗扫豁胳玄誉赏疾询毡魂此腿褪建商卤劣皖凉萍经烈距欧救兢谬坎襟宠骆旧磐标痢提取利按播荧痛瓷怂抵弥峨眼息尊设狭剔老粕樊肖衣隘吉献审暖娘峨服腐拉寄乃安愉坷同酝熔缩处调性地奸共者涉避沈迟眺貌榔遭分痪绷酌弃既耀贸卡帽笼诸行敬淋垫塑沁盂燃娃测七拓粱峡藻捍峭挠诅著凶头捻缄鲁灵曰涵目录化工原理课程设计任务书 设计概述 试算并初选换热器规格 1. 流体流动途径的确定 2. 物性参数及其选型 3. 计算热负荷及冷却水
4、流量 4. 计算两流体的平均温度差 5. 初选换热器的规格 工艺计算 1. 核算总传热系数 2. 核算压强降 经验公式 设备及工艺流程图 设计结果一览表 设计评述 参考文献 化工原理课程设计任务书一、设计题目：设计一台换热器二、操作条件：1、苯：入口温度80，出口温度40。2、冷却介质：循环水，入口温度35。3、允许压强降：不大于50kPa。4、每年按300天计，每天24小时连续运行。三、设备型式：管壳式换热器四、处理能力：99000吨/年苯五、设计要求：1、选定管壳式换热器的种类和工艺流程。2、管壳式换热器的工艺计算和主要的工艺尺寸的设计。3、设计结果概要或设计结果一览表。4、设备简图。（要
5、求按比例画出主要结构及尺寸）5、对本设计的评述及有关问题的讨论。1.设计概述 1.1热量传递的概念与意义1.热量传递的概念热量传递是指由于温度差引起的能量转移，简称传热。由热力学第二定律可知，在自然界中凡是有温差存在时，热就必然从高温处传递到低温处，因此传热是自然界和工程技术领域中极普遍的一种传递现象。2. 化学工业与热传递的关系化学工业与传热的关系密切。这是因为化工生产中的很多过程和单元操作，多需要进行加热和冷却，例如：化学反应通常要在一定的温度进行，为了达到并保持一定温度，就需要向反应器输入或输出热量；又如在蒸发、蒸馏、干燥等单元操作中，都要向这些设备输入或输出热量。此外，化工设备的保温，
6、生产过程中热能的合理利用以及废热的回收利用等都涉及到传热的问题，由此可见；传热过程普遍的存在于化工生产中，且具有极其重要的作用。总之，无论是在能源，宇航，化工，动力，冶金，机械，建筑等工业部门，还是在农业，环境等部门中都涉及到许多有关传热的问题。应予指出，热力学和传热学既有区别又有联系。热力学不研究引起传热的机理和传热的快慢，它仅研究物质的平衡状态，确定系统由一个平衡状态变成另一个平衡状态所需的总能量；而传热学研究能量的传递速率，因此可以认为传热学士热力学的扩展。3.传热的基本方式根据载热介质的不同，热传递有三种基本方式：（1）热传导（又称导热） 物体各部分之间不发生相对位移，仅借分子、原子和
7、自由电子等微观粒子的热运动而引起的热量传递称为热传导。热传导的条件是系统两部分之间存在温度差。（2）热对流（简称对流） 流体各部分之间发生相对位移所引起的热传递过程称为热对流。热对流仅发生在流体中，产生原因有二：一是因流体中各处温度不同而引起密度的差别，使流体质点产生相对位移的自然对流；二是因泵或搅拌等外力所致的质点强制运动的强制对流。此外，流体流过固体表面时发生的对流和热传导联合作用的传热过程，即是热由流体传到固体表面（或反之）的过程，通常称为对流传热。（3）热辐射 因热的原因而产生的电磁波在空间的传递称为热辐射。热辐射的特点是：不仅有能量的传递，而且还有能量的转移。1.2换热器的概念及意义
8、在化工生产中为了实现物料之间能量传递过程需要一种传热设备。这种设备统称为换热器。在化工生产中，为了工艺流程的需要，往往进行着各种不同的换热过程：如加热、冷却、蒸发和冷凝。换热器就是用来进行这些热传递过程的设备，通过这种设备，以便使热量从温度较高的流体传递到温度较低的流体，以满足工艺上的需要。它是化工炼油，动力，原子能和其他许多工业部门广泛应用的一种通用工艺设备，对于迅速发展的化工炼油等工业生产来说，换热器尤为重要。换热器在化工生产中，有时作为一个单独的化工设备，有时作为某一工艺设备的组成部分，因此换热器在化工生产中应用是十分广泛的。任何化工生产中，无论是国内还是国外，它在生产中都占有主导地位。
9、【表】换热器设计要求序号特别要求1对事故工况的校核2对管箱隔板强度的校核3各部件吊耳安装位置的校核4浮头式和U形管束固定管板外径延伸，使管板兼作试压法兰时的强度校核5管板的刚度校核6风载荷和地震载荷的校核7进出口接管承受管线载荷的校核8叠装换热器中，底下那台换热器的校核9鞍式支座的校核10外表油漆干膜厚度的检测11封头热压成形时，终压温度的检测12壳体直线度的检测13氢工况的判别及材料要求 3、管壳式换热器的简介管壳式换热器是目前应用最为广泛的一种换热器。它包括:固定管板式换热器、U型管壳式换热器、带膨胀节式换热器、浮头式换热器、分段式换热器、套管式换热器等。管壳式换热器由管箱、壳体、管束等主
10、要元件构成。管束是管壳式换热器的核心，其中换热管作为导热元件，决定换热器的热力性能。另一个对换热器热力性能有较大影响的基本元件是折流板（或折流杆）。管箱和壳体主要决定管壳式换热器的承压能力及操作运行的安全可靠性。1）工作原理：管壳式换热器和螺旋板式换热器、板式换热器一样属于间壁式换热器，其换热管内构成的流体通道称为管程，换热管外构成的流体通道称为壳程。管程和壳程分别通过两不同温度的流体时，温度较高的流体通过换热管壁将热量传递给温度较低的流体，温度较高的流体被冷却，温度较低的流体被加热，进而实现两流体换热工艺目的。2）主要技术特性：一般管壳式换热器与其它类型的换热器比较有以下主要技术特性：1、耐
11、高温高压，坚固可靠耐用；2、制造应用历史悠久，制造工艺及操作维检技术成熟；3、选材广泛，适用范围大。二 试算并初选换热器规格1.流体流动途径的确定本换热器处理的是两流体均不发生相变的传热过程，且均不易结垢，根据两流体的情况，故选择苯走换热器的管程，循环水走壳程。2.确定流体的定性温度、物性数据，并选择列管换热器的型式冷却介质为循环水，取入口温度为：25 ，出口温度为：（25510） 苯的定性温度： 水的定性温度： 两流体的温差： 由于两流体温差不大于50，故选用固定管板式列管换热器.查化学工程手册化工基础数据 化学工业出版社P265图421表433 可有： 0.381=0.381mPas 0.
12、825=0.825mPasP238图415表416 可有： 0=1.828KJ/(oC) 4.176KJ/(oC)P274图428(2)液体导热系数 可有： 0.151W/(moC) =0.613W/(moC)查化工手册上卷 山东科学技术出版社两流体在定性温度下的物性数据如下: 物性流体密度 /m3比热KJ/(oC)粘度 mPas导热系W/(moC)苯836.61.8280.3810.151水996.354.1760.8520.6133计算热负荷和冷却水流量4计算两流体的平均温度差暂按单壳程、多管程进行计算，逆流时平均温度差为： 而 由化工原理上册页查图419可得: 所以 又因为0.96，故可选用单壳程的列管换热器。5试算和初选换热器的规格 根据低温流体为水，高温流体为有机物（参见化工原理P355）有K值的范围：430850W/(oC）,
