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目
录
化工原理课程设计任务书................................3页 一、设计要求.................................................................................................................3页 二、设计任务.................................................................................................................3页 设计概述..............................................4页
1.1热量传递的概念与意义
1、热量传递的概念......................................................................................4页
2、 化学工业与热传递的关系...................................................................4页 3、传热的基本方式.....................................................................................4页 1.2换热器的概念及意义......................................................................................5页 3、管壳式换热器的简介.....................................................................................5页 4.管程结构......................................................6页 5.壳程结构与相关计算公式........................................7页
三、试算并初选换热器规格..................................................................................8页
1.流体流动途径的确定.........................................8页 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................8页 4．计算两流体的平均温度差.........................................................................9页 5.初算传热面积................................................9页
四、工艺结构尺寸.......................................9页
（1）管径和管内流速....................................9页
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（2）管程数和传热管数..................................9页 （3）平均传热温差校正及壳程数....................................................9页
（4)传热管排列和分程方法 ..................................................................................................9页 （5）壳体直径........................................................................................................................10页 （6）折流板............................................................................................................................10页 (7)接管.....................................................................................................................................10页
五、换热器核算................................................................................11页
1、传热面积校核
（1）管程传热膜系数...........................................................................................................11页 （2）计算壳程对流传热系数?0
..........................................................................................12页
（3）确定污垢热阻 ............................................................................................................13页 （4）总传热系数K0.............................................................................................................13
页
（5）传热面积校核...............................................................................................................14页
2. 核算压强降
（1）计算管程压强降..........................................................................................................14页 （2）计算壳程压强降..........................................................................................................15页
六、 设计结果一览表.....................................................................16页 七．经验公式....................................................................................16页 八、设计评论....................................................................................17页
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化工原理课程设计任务书
一、设计要求：
选择一台合适的换热器。冷却76℃的某液态有机物至62℃，此有机物的
流量为8.3kg/s；
1、合理安排操作管路； 2、选择一台合适的离心泵； 3、有机物69℃的物理性质；
??997kg/m3；
??0.6mPa.s； Cp=2.22kJ.℃；
??0.16W/m.℃；
4、冷却水：进口温度t1=25℃；
5、操作条件：换热器管壳两侧的压降皆不应超过0.15MPa。
二、设计任务：
1.设计方案简介：对确定的工艺流程及换热器形式进行简要论述；
2.换热器的工艺计算：确定换热器的传热面积； 3.换热器的主要结构尺寸设计； 4.主要辅助设备选型； 5.绘制热换器总装配图（A3)。
一、设计概述
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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，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。
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。
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