列管式换热器设计任务书
一、 设计题目: 1,换热器设计 二、设计任务及操作条件 1、 设计任务:
生产能力(进料量) (110000+学号后三位×1000) Kg/h 2、 操作条件
甲苯的压力: 6.9MPa,进口110℃,出口60℃
循环冷却水的压力:0.4MPa 进口?℃,出口?℃ 3、 设备型式 自选
4.物性参数 按任务书要求自查 三、设计内容:
1、设计方案的选择及流程说明
选择什么样的换热器,以流程等作必要交代 2、工艺计算
确定物性数据,传热面积的估算 3、主要设备工艺尺寸设计 (1) 冷凝器结构尺寸的确定 (2)传热面积、两侧流体压降校核 (3)接管尺寸的确定等 6、换热器设备图(A3)和说明书 四、参考设计计算程序:
1.根据已知条件确定管程和壳程的物体流速,进出口的温度条件;根据两侧流体的温度条件,确定两流体在该换热器中定性温度的物性值。物性值包括密度、比热、粘度,并计算该换热器的传热量。
2.确定换热器的平均温度差?t,?tm及温差修正系数。 3.假定总传热系数K或壳程的传热系数?0 4.计算传热面积
5.根据工艺选择管径的尺寸,选择管程数和壳程数,确定管程和壳程数,校正
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温度差系数(必须大于 >0.8),否则返回第二步(修改进出水温度)。如果满足则计算换热器所需的管数。按排列等计算壳径。
6.分别计算管程和壳程的传热系数,根据两物体的污垢系数计算K计,如果小于第三步假设值,按K计返回第三部(重新假设K值),如果满足则进行下一步。
也可算出实际传热面积,实际面积/理论面积应的允许范围内(范围自查) 7.计算管程和壳程两侧的压力降,如果满足工艺条件则结束。如管程压降偏大可减少管数,壳程压降偏大,可调整折流板的距离,返回第五重新计算。
参考书:
1.中国石化集团上海工程有限公司.化学工艺设计手册,上,第三版.北京:化学工业出版社,2003
2.化工机械手册编辑委员会.化工机械手册.天津:天津大学出版社,1992 3.王静康.化工过程设计,第二版.北京:化学工业出版社,2006 4.柴诚敬等.化工原理课程设计. 天津:天津大学出版社,2006 5.杨祖荣等.化工原理.北京:化学工业出版社,2008
换热器主要结构尺寸和计算结果见下表: 参数 管程 流率 进/出口温度/℃ 压力/MPa 物定性温度/℃ 性密度/(kg/m3) 定压比热容/[kj/(kg?k)] 粘度/(Pa?s) 热导率(W/m?k) 普朗特数 设形式 备壳体内径/㎜ 结管径/㎜ 构参管长/㎜ 数管数目/根 传热面积/㎡ 管程数 主要计算结果 流速/(m/s) 表面传热系数/[W/(㎡?k)] 污垢热阻/(㎡?k/W) 管程 壳程 壳程数 台数 管心距/㎜ 管子排列 折流板数/个 折流板间距/㎜ 材质 壳程 碳钢 2
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