篇一:换热器课程设计。
东莞理工学院。
《化工原理》课程设计说明书。
目录。一。任务书2-
1.1.题目。
1.2.任务及操作条件。
1.3.列管式换热器的选择与核算。
二。概述3-
2.1.换热器概述2.2.固定管板式换热器2.3.设计背景及设计要求。
三。热量设计6-
3.1.初选换热器的类型。
3.2.管程安排(流动空间的选择)及流速确定3.3.确定物性数据3.4.计算总传热系数3.5.计算传热面积。
四。机械结构设计10-
4.1.管径和管内流速4.
2.管程数和传热管数4.3.
平均传热温差校正及壳程数4.4.壳程内径及换热管选型汇总4.
4.折流板4.6.
接管。4.7.壁厚的确定、封头4.8.管板4.9.换热管4.10.分程隔板4.11拉杆。
4.12.换热管与管板的连接。
4.13.防冲板或导流筒的选择、鞍式支座的示意图(bi型)4.14.膨胀节的设定讨论。
五。换热器核算25
5.1.热量核算5.2.压力降核算。
六。管束振动29-
6.1.换热器的振动。
6.2.流体诱发换热器管束振动机理6.3.换热器管束振动的计算6.4.振动的防止与有效利用。
七。设计结果表汇35-八。参考文献36-附:化工原理课程设计之心得体会37-
一。化工原理课程设计任务书。
1.1.题目。
煤油冷却器的设计。
1.2.任务及操作条件。
1.2.1处理能力:9万吨/年煤油1.2.2.设备形式:列管式换热器1.2.3.操作条件。
(1).煤油:入口温度140℃,出口温度40℃
(2).冷却介质:自来水,入口温度30℃,出口温度40℃(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,黏度比热容2.22kj/(kg.℃)导热系数0.14w/(m.℃)
(5).每年按330天计,每天24小时连续运行1.3.列管式换热器的选择与核算。
1.3.1.传热计算。
1.3.2.管、壳程流体阻力计算1.3.3.管板厚度计算。
形膨胀节计算(浮头式换热器除外)1.3.5.管束振动。
1.3.6.管壳式换热器零部件结构1.4.绘制换热器装配图(见a1图纸另附)
二。概述。2.1.换热器概述。
换热器是化工、炼油工业中普遍应用的典型的工艺设备。在化工厂,换热器的费用约占总费用的10%~20%,在炼油厂约占总费用35%~40%。换热器在其他部门如动力、原子能、冶金、食品、交通、环保、家电等也有着广泛的应用。
因此,设计和选择得到使用、高效的换热器对降低设备的造价和操作费用具有十分重要的作用。
在不同温度的流体间传递热能的装置称为热交换器,即简称换热器,是将热流体的部分。
热量传递给冷流体的设备。
换热器的类型按传热方式的不同可分为:混合式、蓄热式和间壁式。其中间壁式换热器应用最广泛,如表2-1所示。
2.2.固定管板式。
因设计需要,下面简单介绍一下固定管板式换热器。
固定管板式即两端管板和壳体连结成一体,因此它具有结构简单造价低廉的优点。但是。
由于壳程不易检修和清洗,因此壳方流体应是较为洁净且不易结垢的物料。当两流体的温度差较大时,应考虑热补偿。有具有补偿圈(或称膨胀节)的固定板式换热器,即在外壳的适当部位焊上一个补偿圈,当外壳和管束的热膨胀程度不同时,补偿圈发生弹性变形(拉伸或压缩),以适应外壳和管束的不同的热膨胀程度。
这种热补偿方法简单,但不宜用于两流体温度差太大(不大于70℃)和壳方流体压强过高(一般不高于600kpa)的场合。
1-挡板2-补偿圈3-放气嘴。
图2.2.1.固定管板式换热器的示意图。
2.3设计背景及设计要求2.3.1.设计背景。
在化工、石油、动力、制冷、食品等行业中广泛地使用各种换热器,且他们是上述这些。
行业的通用设备,并占有十分重要的地位。在化工厂,换热器的费用约占总费用的10%-20%,在炼油厂约占总费用的35%-40%。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、结构改进及传热机理的研究十分的活跃。一些新型的换热器相继问世。随着换热器在工业生产中地位和作用不同,换热器的类型也多种多样,不同类型的换热器自然有各自不同的优缺点与性能;所以在换热器的设计中,首先应根据工艺要求选择使用的类型,然后计算换热所需传热面积,并确定换热器的结构尺寸。
篇二:化工原理课程设计心得体会。
心得体会。这次为期六个星期左右的课程设计终于结束,这次的任务是设计一个列管式换热器。虽然设计和学习的时间不长,却收获颇多,受益匪浅。
首先,这次课程设计是我们所接触的实践任务中最繁琐的、专业性最强的课程设计,让我认识到:课堂上理论知识掌握的再好,没有落实到实处,是远远不够的。换热器的设计,从课本上简单的理论计算,到根据需求满足一定条件的切实地进行设计,不再仅仅包括呆板单调的计算,还要根据具体要求选择、区分和确定所设计的换热器的每一个细节,我觉得这是最大的一个挑战。
其次,这次课程设计还考验了我们的团队合作精神,以及严谨的工作态度、平和的心态。这次设计工作量大,用到的知识多,而且我们又是第一次设计,所以单独靠自己是不法完满的完成本次课程设计。我经常与同组同学一起讨论,甚至争论,这样,我们就能发现问题,并能因此产生比较合理的结果和方法。
大家都明白了,那其他的都不是问题。同时争论让我更加清楚地了解自己,让我明白我要更加耐心的表达我的想法,把问题解析清楚,也要耐心的听其他同学的意见。在同组同学无法通过讨论得出正确结果的时候,我们通过请教其他组同学或者与其讨论得到新的想法和正确的结论。
最后要提到的就是绘图了。由于工程制图不是我们的专业,而且我们将近两年时间没有接触了,差不多都将其内容忘光了。于是乎我们只能捧着厚厚的课本将其仔细的复习一遍,然后再进行正式的绘图工作。
绘图过程中遇到了不少的麻烦,简直让人头疼。刚开始整体的布局规划就很麻烦,要布局得当才能使图既能够画完,又表现得十分清晰。而且因为换热器中有很多的零部件,它们的尺寸或者厚度很小,画的时候很难准确地按照比例将其绘画出来。
而且a1图纸又是非常的巨大,我只能早点去图书馆,找个没人的位置坐下,终于功夫不负有心人,经过几天的努力,最后将换热器图圆满顺利地完成了。虽然在这次的换热器设计中遇到了很多的麻烦,但最终通过自己的努力、同学们的帮助,最终还是完成了任务。通过这次的设计任务,我巩固了以前所学习的知识,并让我对化工知识有了更深的认识和理解,还增强了我的查阅能力以及动手能力。
总之,收获还是蛮多的。
通过这次化工原理课程设计,我收获颇丰,不但把之前学过的内容复习一遍,加深对该课程的印象。通过与同学一起讨论,是我体会到团队精神的重要性,对于即将立足于社会的我们也有非常大的意义。感觉做完之后非常累,但是也感觉这段时间过得非常充实!
篇三:换热器课程设计。
1.选择列管换热器的型式。
列管式换热器内两种操作物料(煤油和水)温度的转化,综合考虑清洗、操作、维修等各类因素,确定设计为固定管板式的列管式换热器。考虑到冷却水易结污垢,为了方便清洗、维护设备,设计管程内走水,壳程内通煤油。
2.确定流体的物性参数。
煤油的定性温度:
水的定性温度:tm?170?40?1052℃tm?20?35?27.52℃
两流体的温差:tm?tm?105?27.5?77.5℃
煤油在105°c下的有关物性数据如下:
煤油比热cp0?2.38kj/(kg?℃)
3??766kg/m煤油密度0
煤油黏度μ0=54.5×10-5(pa?s)
煤油导热系数?0?0.104w/(m?℃)
循环冷却水在27.5°c下的有关物性数据如下:
水的比热cp2?4.183kj/kg?℃
3??996.38kg/m2水的密度。
水的导热系数?2?0.626w/(m?℃)
?6??719?10kg/(m?s)2水的黏度。
?2cp2719?10?6?4183pr2???4.8?0.6262水的普兰德数。
3.传热量及平均温差。
传热量。q?m1cp1?t1?t1??l?25000?2.38?(170?40)?0.98?2105kw3600
冷却水量。m2?q2105??33.55kg/scp2(t2?t2)4.183?(35?20)
平均传热温差。
tlm,c??tmax??tmin?170?35???40?20???60.22℃max170?35lnln?tmin40?20
参数pt2?t235?20p???0.1t1?t2170?20
参数rt1?t1170?40r???8.67t2?t235?20
温差修正系数查型热交换器?值图,得?0.982
有效平均温差?tm???tlm,c?0.982?60.22?59.14℃
3.估算传热面积。
为 求得传热面积a.需先求出总传热系数k,而k值又和对流传热系数、污垢热阻等因素有关。在换热器的直径、流速等参数未确定时,对流传热系数也无法计算,所以只能进行试算。
参考《化工原理》查冷流体为水,热流体为有机溶剂的列管式换热器的总传热系数k?280~850w/(m2?℃)
初选传热系数k?350w/(m2?℃)则估算面积为:
f?q2105000??101.70m2k?tm350?59.14
管子选用碳钢无缝钢管?25?2.5
4.管程计算。
管程内水的流速选用?2?1m/s
流通截面积。
at?m2?2?2?33.55?0.03367m2996.38?1
每程管数。n?4at0.03367?4??108根?di20.022?3.14
每根管长。l?f101.70??5.99mnzt?di108?2?3.14?0.025
根据gb151-1999换热管长度取标准长6.0m。
管子排列方式取等边三角形。根据《热交换器原理与设计》p45表。
2.3换热管中心距s?32mm,分程隔板槽处管中心距le?44mm。
管程接管面积d2??1.13208m
按钢管标准取值?219?2.5管程雷诺数re2??2?2di996.38?1?0.02??27716?6?2719?10
管程换热系数。
di0.4?0.
023re0.8?2pr20.
626?0.023?
277160.8?4.
80.4?4830w/(m2?
℃)0.02
5.壳程计算。
壳体内径粗略计算公式ds??b?1?s?2b
式中,b?(1~1.5)d0?(1~1.5)?25?25~37.5mm取。
30mmb??17
则ds??b?1?s?2b??17?1?32?2?30?572mm
按照gb151-1999规定,取标准直径600mm。
管束外缘直径dl?ds?2b3?572?2?8?556mm
折流板形式选取弓形折流板,圆心角选取120°,折流板缺口高度为。
h?0.25ds?0.25?0.6?0.15m
折流板间距ls??0.2~1?ds??0.2~1??0.6?0.12~0.6m
取ls?0.3m。折流板数目nb?6/0.3?1?19块。
折流板缺口面积nb?6/0.3?1?19
当换热管外径m时,拉杆直径dn=16mm。壳程公称直接dn≥400且小于700,根据《热交换器原理与设计》表2.7拉杆为4根。缺口处管子所占面积。
ds2awg?4?1?
2h???0.62?
1120??2?0.
15??2??1?
sin???1?sin60??
0.05523m???2?
4?0.6??
2180???ds??2
错流区内管数占总管数的百分数。
1?0.3?
0.3??0.
6?0.3??
sinarccos?2?arccos???
2???0.652???
0.556?0.
556??0.556??
流体在缺口处流通面积。
500mm 挡管应每隔3-4排换热管设置一根,但不应设置在折流板缺口处。
换热器课程设计心得体会
篇一 换热器课程设计安排与要求。换热器课程设计安排与要求 一 时间安排 1 初稿完成时间 检查设计图纸及说明书初稿,要求打印稿,图纸装配图初稿用a3纸打印,零件图可用a4纸。2 最终上交设计计算说明书及图纸时间 二 换热器课程设计说明书撰写规范 cad图纸要求 课程设计说明书及任务书格式 内容要求见...
化工原理换热器课程设计
目录。1.1概述3 1.2.换热器设计任务书3 1.3换热器的结构类型4 1.4换热器材质的选择6 1.5设计方案简介7 2.1设计参数10 2.2计算总传热系数10 2.3工艺结构尺寸11 2.4换热器核算13 2.4.1.热流量核算13 2.4.2 换热器内流体的流动阻力15 3.1设计结果一览...
化工原理课程设计 换热器
学院 化学工程学院 班级。姓名。学号。指导教师。2010年 06月 化工原理课程设计。换热器 设计任务书 班级精化07 1姓名 一 设计题目 无相变列管式换热器的设计。二 设计任务及操作条件。某生产过程中,用循环冷却水冷却柴油。1 柴油入口温度 140 出口温度 60 2 柴油流量 6500 kg ...