《16万吨列管式换热器设计》
学生姓名。学号。
所属学院。专业
班级。指导教师。
塔里木大学教务处制。
一、设计题目:煤油冷却器的设计。
1. 处理能力:年处理煤油xy万吨(x是学号的十位数+1,y是学号的个位数,比如学号7071210125,就是35)
2. 设备形式:列管式换热器。
3. 设计参数。
1) 煤油:入口温度155℃,出口温度45℃
2) 冷却介质:自来水,入口温度35℃,出口温度45℃
3) 允许压强降:不大于100kpa
4) 煤油定性温度下的物性数据:密度825kg/m3,黏度7.15×比热容2.22kj/(kg.℃)导热系数0.14w/(m.℃)
5) 每年按335天计,每天24小时连续运行。
6) 建厂地区:大气压为760mmhg、自来水年平均温度为20℃的库车县。
三、设计要求和工作量。
1、完成设计说明书一份;
2、绘制换热器装配图(a3图纸)
四、设计说明书主要内容(参考)
摘要。前言
第一章换热器简介
1列管式换热器的种类
2换热器的选型
2.1固定板换热器
2.2填料函式换热器:
2.3 u型管式换热器:
2.4浮头式换热器:
3 换热器选型及依据。
4换热器的发展趋势
第二章计划任务及操作条件
1设计任务
2操作条件
第三章设计方案
1流动空间的选择
2流体流速的选择
3管子规格和排列方法
4 材质的选择
5管程和壳程数的确定
6 折流挡板
7 外壳直径的确定
8主要附件
第四章工艺计算及结构设计
1试算和初选换热器的规格
1.1热量衡算
1.2计算量流体的平均温差。
1.3初选换热器规格。
2核算压强降
2.1管程压强降
2.2壳程压强降
3核算总传热系数
3.1管程对流传热系数
3.2壳程对流传热系数
3.3污垢热阻
3.4总传热系数
3.5安全系数为
4壳体直径
5封头的选择 21
6拉杆和定距管
7计算接管
8折流板 9 传热面积校核
10 膨胀节
11 假管
第五章工艺设计一览表
第六章对本设计的评述
参考文献】
主要符号说明】
五、主要参考文献。
1] 谭天恩,等。化工原理(第三版).北京:化学工业出版社,2009
2]大连理工大学化工原理教研室。化工原理课程设计。大连:大连理工大学出版社,1994
3] 贾绍义,柴诚敬。化工原理课程设计。天津:天津大学出版社,2002
4] 时钧主编。化学工程手册(第二版).北京:化学工业出版社,1996
5] 魏崇光,郑晓梅。 化工工程制图[m]. 北京:化学工业出版社,1998
6] 娄爱娟,吴志泉。 化工设计[m].上海:华东理工大学出版社,2002
7] 华东理工大学机械制图教研组。 化工制图[m]. 北京:高等教育出版社,1993
8] 王静康。 化工设计[m]. 北京:化学工业出版,1998
9] 傅启民。 化工设计[m]. 合肥:中国科学技术大学出版社,2000
10] 董大勤。 化工设备机械设计基础[m]. 北京:化学工业出版社,1999
11] gb 151-1999管壳式换热器。
12] jb/t 4715-92 固定管板式换热器与基本参数。
13] 靳明聪。 换热器[m]. 重庆:重庆大学出版社,1990
参考文献并不局限于上述所列。
六、设计进度安排。
下发设计任务书并进行初步讲解 0.5天。
搜集、查阅相关资料并完成综述 0.25天。
确定工艺条件和设计方案 0.25天。
完成设计计算和附属设备主要工艺尺寸计算 2.5天。
完成换热器装配图(a3图纸)绘制1.0天。
总结 0.5天。
七、仪器设备。
塔里木大学逸夫实验楼机房查资料和进行计算机辅助设计。
设计方案简介评述。
目录。前言 7
第一章换热器简介 8
1列管式换热器的种类 8
2换热器的选型 8
2.1固定板换热器 8
2.2填料函式换热器: 8
2.3 u型管式换热器: 9
2.4浮头式换热器: 9
3 换热器选型及依据 9
4换热器的发展趋势 9
第二章计划任务及操作条件 11
1设计任务 11
2操作条件 11
第三章设计方案 12
1流动空间的选择 12
2流体流速的选择 12
3管子规格和排列方法 12
4 材质的选择 13
5管程和壳程数的确定 13
6 折流挡板 14
7 外壳直径的确定 14
8主要附件 15
第四章工艺计算及结构设计 16
1试算和初选换热器的规格 16
1.1热量衡算 16
1.2计算量流体的平均温差。 16
1.3初选换热器规格。 17
2核算压强降 18
2.1管程压强降 18
2.2壳程压强降 18
3核算总传热系数 19
3.1管程对流传热系数 19
3.2壳程对流传热系数 20
3.3污垢热阻 20
3.4总传热系数 21
3.5安全系数为 21
4壳体直径 21
5封头的选择 21
6拉杆和定距管 21
7计算接管 21
8折流板 22
9 传热面积校核 22
10 膨胀节 22
11 假管 22
第五章工艺设计一览表 23
第六章对本设计的评述 24
参考文献】 25
主要符号说明】 25
前言。工程设计是工程建设的灵魂,又是科研成果转化为现实生产力的桥梁和纽带,它决定了工业现代化水平。设计是一项政策性很强的工作,它涉及政治、经济、技术、环保、法规等诸多方面,而且还会涉及多专业、多学科的交叉、综合和相互协调,是集体性的劳动。
先进的设计思想、科学的设计方法和优秀的设计作品是工程设计人员应坚持的设计方向和追求的目标。而化工原理课程设计,是将所学的化工原理理论知识联系实际生产的重要环节。一方面,它要求综合运用物理,化学,化工原理,工程制图的理论知识,确定生产工艺流程和计算设备的尺寸;另一方面,又要求根据设计对象的具体特征,凭借设计者的经验(或借鉴前人的经验),灵活运用设计的诀窍,对所选设备,工艺过程以及各种参数进行合理的筛选,校正和优化,达到经济合理的生产要求。
第一章换热器简介。
1列管式换热器的种类。
1.固定管板式换热器。
2.填料函式换热器。
3.u型管式换热器。
4.浮头式换热器。
2换热器的选型。
2.1固定板换热器。
比较简单、紧凑、造价便宜,但管外不能机械清洗。此种换热器管束连接在管板上,管板分别焊在外壳两端,并在其上连接有顶盖,顶盖和壳体装有流体进出口接管。通常在管外装置一系列垂直于管束的挡板。
同时管子和管板与外壳的连接都是刚性的,而管内管外是两种不同温度的流体。因此,当管壁与壳壁温差较大时,由于两者的热膨胀不同,产生了很大的温差应力,以至管子扭弯或使管子从管板上松脱,甚至毁坏换热器。为了克服温差应力必须有温差补偿装置,一般在管壁与壳壁温度相差50℃以上时,为安全起见,换热器应有温差补偿装置。
但补偿装置(膨胀节)只能用在壳壁与管壁温差低于60~70℃和壳程流体压强不高的情况。一般壳程压强超过600kpa时由于补偿圈过厚,难以伸缩,失去温差补偿的作用,就应考虑其他结构。
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