文档介绍：袁肈蚅莂蚀《化工原理课程设计》、设计题目螃1,2-丙二醇冷却器的设计。蚂设计课题工程背景:蒈在化工生产过程中,常常需要将各种产品进行冷却,本设计以某厂冷却丙二醇产品为例,让学生熟悉列管式换热器的设计过程。螄设计的目的:蒅通过对丙二醇产品冷却的列管式换热器设计,达到让学生了解该换热器的结构特点,并能根据工艺要求选择适当的类型,同时还能根据传热的基本原理,选择流程,确定换热器的基本尺寸,计算传热面积以及计算流体阻力。莁2、设计任务及操作条件薈(1)处理能力 10万吨/年环氧丙烷膅(2)设备型式列管式换热器袃(3)操作条件膀①热流体:1,2-丙二醇入口温度139℃,出口温度25℃薈②冷流体:自来水,入口温度13℃,出口温度90℃薆③允许压强降:④每年按330天计,每天24小时连续运行膃⑤绘制换热器总装配图。,是一种通用的标准换热设备,它具有结构简单,坚固耐用,造价低廉,用材广泛,清洗方便,适应性强等优点,应用最为广泛。管壳式换热器根据结构特点分为以下几种:羂固定管板式换热器螈固定管板式换热器两端的管板与壳体连在一起,这类换热器结构简单,价格低廉,但管外清洗困难,宜处理两流体温差小于50℃且壳方流体较清洁及不易结垢的物料。莈带有膨胀节的固定管板式换热器,其膨胀节的弹性变形可减小温差应力,这种补偿方法适用于两流体温差小于70℃且壳方流体压强不高于600Kpa的情况。螄浮头式换热器螁浮头式换热器的管板有一个不与外壳连接,该端被称为浮头,管束连同浮头可以自由伸缩,而与外壳的膨胀无关。浮头式换热器的管束可以拉出,便于清洗和检修,适用于两流体温差较大的各种物料的换热,应用极为普遍,但结构复杂,造价高。袈(3)u型管换热器蒄此类换热器的特点是管束可以自由伸缩,不会因管壳之间的温差而产生热应力,热补偿性能好;管程为双管程,流程较长,流速较高,传热性能较好;承压能力强;管束可从壳体内抽出,便于检修和清洗,且结构简单,造价便宜。但管内清洗不便,管束中间部分的管子难以更换,又因最内层管子弯曲半径不能太小,在管板中心部分布管不紧凑,所以管子数不能太多,且管束中心部分存在间隙,使壳程流体易于短路而影响壳程换热。此外,为了弥补弯管后管壁的减薄,直管部分需用壁较厚的管子。这就影响了它的使用场合,仅宜用于管壳壁温相差较大,或壳程介质易结垢而管程介质清洁及不易结垢,高温、高压、腐蚀性强的情形。节2、套管式换热器蕿套管式换热器是由两种不同直径的直管套在一起组成同心套管,其内管用U型时管顺次连接,外管与外管互相连接而成,其优点是结构简单,能耐高压,传热面积可根据需要增减,适当地选择管内、外径,可使流体的流速增大,两种流体呈逆流流动,有利于传热。此换热器适用于高温,高压及小流量流体间的换热。,换热器各种零、部件的材料,应根据设备的操作压力、操作温度。流体的腐蚀性能以及对材料的制造工艺性能等的要求来选取。当然,最后还要考虑材料的经济合理性。一般为了满足设备的操作压力和操作温度,即从设备的强度或刚度的角度来考虑,是比较容易达到的,但材料的耐腐蚀性能,有时往往成为一个复杂的问题。在这方面考虑不周,选材不妥,不仅会影响换热器的使用寿命,而且也大大提高设备的成本。至于材料的制造工艺性能,是与换热器的具体结构有着密切关系。羄一般换热器常用的材料,有碳钢和不锈钢。薂(1)碳钢肈价格低,强度较高,对碱性介质的化学腐蚀比较稳定,很容易被酸腐蚀,在无耐腐蚀性要求的环境中应用是合理的。如一般换热器用的普通无缝钢管,其常用的材料为10号和20号碳钢。芆(2)不锈钢莂奥氏体系不锈钢以1Crl8Ni9Ti为代表,它是标准的18-8奥氏体不锈钢,有稳定的奥氏体组织,具有良好的耐腐蚀性和冷加工性能。莁正三角形排列结构紧凑;正方形排列便于机械清洗;同心圆排列用于小壳径换热器,外圆管布管均匀,结构更为紧凑。我国换热器系列中,固定管板式多采用正三角形排列;浮头式则以正方形错列排列居多,也有正三角形排列。(1)换热效率高,热损失小膄在最好的工况条件下,换热系数可以达到6000W/m2K,在一般的工况条件下,换热系数也可以在3000~4000W/m2K左右,是管壳式换热器的3~5倍。设备本身不存在旁路,所有通