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1、齐齐哈尔大学化工原理课程设计齐 齐 哈 尔 大 学化工原理课程设计题 目 循环水冷却器的设计 学 院 化学与化学工程学院 专业班级 制药工程 学生姓名 夏天指导教师 吕君成 绩 2016年 07月 01日目 录摘 要 IAbstractII第1章 绪论 11.1设计题目：循环水冷却器的设计 11.2设计日任务及操作条件 11.3厂址：齐齐哈尔地区 1第2章 主要物性参数表 1第3章 工艺计算 2 3.1确定设计方案 2 3.2核算总传热系数 4 3.3核算压强降 6第4章 设备参数的计算 8 4.1确定换热器的代号 8 4.2计算壳体内径D 9 4.3管根数及排列要求 9 4.4计算换热器壳体
2、的壁厚 9 4.5选择换热器的封头 11 4.6选择容器法兰 11 4.7选择管法兰和接管 13 4.8选择管箱 14 4.9折流挡板的设计 15 4.10支座选用16 4.11拉杆的选用和设置16 4.12垫片的使用18总结评述 20参考文献 21主要符号说明 22附 表1 24附 表2 25致 谢 26摘 要在国内外的化工生产工程中，列管式换热器在目前所用的换热器中应用极为广泛由于它具有结构牢固，易于制造，生产成本较低等特点。管壳式换热器作为一种传统的标准换热器，在许多部门中都被大量使用。其结构由许多管子所组成的管束，并把这些管束固定在管板上，热管板和外壳连接在一起。为了增加流体在管外的流
3、速，以改善它的给热情况在筒体内安装了多块挡板。我们的进行作业时列管换热器的设计，根据所给的任务，进行综合考虑。首先确定流体流径。我们选择冷却水通入管内，儿循环水通过入管间。其次，我们确定两流体的定性温度，由于温度引起的热效应不大，可以选择固定管板式换热器。根据初算的总传热系数和热负荷，以及换热器的换热面积，换热器的根数和长度，来确定管程数。并查阅相关资料。初步工作完成之后，对设备的各种参数校核，包括换热器壳体，封头，管箱，管板，法兰的选用等等，接着进行一系列的检查。选择这些附件，不仅要与所选换热很好的匹配，而且要兼顾经济的要求，让换热器既造价低廉又坚固耐用，以达到即经济又实惠的效果。换热器是将
4、热流体的部分热量传递给冷流体的设备，以实现不同温度流体间的热能传递，又称热交换器。换热器是实现化工生产过程中热量交换和传递不可缺少的设备，在热交换器中，至少有两种温度不同的流体，一种是流体温度较高，放出热量，另一种是温度较低，吸收热量。在化工、石油、动力、制冷、食品等行业中广泛使用各种换热器，且它们是上述这些行业的通用设备，占有十分重要的地位。随意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，对换热器的要求也日益增强。换热器的设计制造结构改进以及传热机理的研究十分活跃，一些新型高效换热器相继问世。根据不同的目的，换热器可以是热交换器、加热器、冷却器、蒸发器、冷凝器等。关键字：换热器
5、；列管式换热器；循环水；冷却器AbstractHeat exchanger is part of the thermal fluid heat transfer to cold fluid equipment, in order to realize the different temperature of heat transfer between fluid, also called heat exchanger. Heat exchanger is to realize the heat exchange and transmission in the process of chemic
6、al production indispensable equipment, in the heat exchanger, there are at least two different fluid temperature, fluid temperature is higher, one is gives off heat, the other is a low temperature, absorption of heat.In chemical, petroleum, power, refrigeration, food and other industries widely used
7、 in all kinds of heat exchanger, and they are universal equipment, these industry occupies very important position. Optional constant development of the industry in our country, to the requirement of increasing the energy utilization, development and conservation, the requirement of the heat exchang
8、er is also growing. The design and manufacture of heat exchanger structure improvement and the heat transfer mechanism of research is very active, appeared some new high efficiency heat exchanger. According to different purposes, the heat exchanger can be heat exchanger, heater, cooler, evaporator,
9、condenser, etc. Because of the different conditions of use, heat exchanger can have various forms and structures. In production, heat exchanger is a separate equipment sometimes, sometimes, is a part of the process equipment.Key Words：Heat exchanger；Shell and tube heat exchanger；Floating-head type27
10、第1章 绪论1.1 设计题目循环水冷却器的设计1.2 设计任务及操作条件1.2.1 设计任务处理能力：72000kg/h设备型式：列管式换热器1.2.2 操作条件循环水：入口温度55，出口温度40冷却介质水：入口温度25，出口温度35管程和壳程的压强不大于1.0MPa换热器的热损失4%1.3 厂址齐齐哈尔地区第2章 主要物性参数表在定性温度下：t定冷=（25+35）/2=30 t定循=（55+40）/2=47.5表2-1 物性参数表物性密度/m2比热容kJ/（kg粘度Pas导热系数w/m进口温度出口温度 壳程（循环水） 管程（冷却水）符号Cp11T1T2数据988.14.174549.410-
11、6647.810-35540符号Cp12t2t2数据995.74.174800.710-6617.610-32535第3章 工艺计算3.1 确定设计方案3.1.1 选择换热器的类型（1）两种流体的变化情况： 热流体（循环水）进口温度55，出口温度40； 冷流体（冷却水）进口温度25，出口温度35; 冷水定性温度： t定冷=（25+35）/2=30 循环水定性温度：t定循=（55+40）/2=47.5 由于两流体温差小于50，不必考虑热补偿。因此初步确定选择用固定管板式换热器。（2）流程安排： 由于该换热器是具有冷却水冷凝的换热器，应使循环水走壳程，以便于排除冷却水。3.1.2计算热负荷和冷却水流量（1）热负荷的计算 =mhcpht1 (3-1) =(72000/3600) 4174(55-40) =1.252106w 热负荷 =Qh-Q
