文档介绍：化工原理课程设计说明书
姓名:
班级: 应化BG082
系别: 药化学院
指导教师:
日期:
化工原理课程设计任务书
设计题目:
固定管板式冷却器的设计
设计条件:
(1) 处理能力:227301Kg(混合气)/h;
(2) 设备形式:标准列管式换热器;
(3) 操作条件:
①混合气:入口温度110℃,出口温度60℃;;
②冷却介质:自来水入口温度为30℃,出口温度为38℃,压力 ;
③允许压强降:管程、壳程压强降均不大于100kPa,50 kPa;
物性参数:
物性
流体
温度
℃
ρ
㎏/m3
μ
mPa·s
Cp
KJ/(Kg·℃)
λ
W/(m·℃
混合气体
85
90
×10-2
井水
34
设计计算内容:
(1)传热面积、换热管根数;
(2)确定管束的排列方式、程数、折流板的规格和数量等;
(3)壳体的内径;
(4)冷、热流体进、出口管径;
(5)核算总传热系数;
(6)管壳程流体阻力校核。
设计成果:
(1)设计说明书一份;
(2)换热器工艺条件图;
设计时间:一周。
目录
化工原理课程设计任务书 2
一、设计概述
: 5
二、 确定物性数据 6
三、 确定设计方案: 6
: 6
7
四、 估算传热面积 7
7
8
五、 初算传热面积 8
六、 确定换热器工艺结构尺寸 8
8
8
: 9
壳体内径的确定 9
折流板 10
其他附件 10
接管 10
10
11
取接管内流体流速 u= 11
七、 换热器校核 11
11
11
总传热系数K的计算 11
14
14
14
八、 设计结果汇总 15
九、 设计评述 17
十、 参考文献 17
1. 王明辉《化工单元过程课程设计》,北京,化学工业出版社,2002 17
设计概述
:
化工原理课程设计是完成基础课程及化工原理课之后,进一步学习化工设计技术的基础知识,培养化工设计能力的重要教学环节,该训练的目的是使学生学会如何运用化工单元操作的基本原理、基本规律以及常用设备的结构和性能的等知识去解决工程上的实际问题;是培养学生正确树立工程观念和严谨的科学作风。
通过课程设计,使我们初步掌握化工单元操作设计的基本程序和方法,熟悉查阅技术资料、国家技术标准,正确地选用公式和数据,运用简洁的文字和工程语言正确表达设计思想和结果;提高学生综合运用所学知识,独立解决实际问题的能力。
固定管板式换热器的两端管板和壳体制成一体,当两流体的温度差较大时,在外壳的适当位置上焊上一个补偿圈,(或膨胀节)。当壳体和管束热膨胀不同时,补偿圈发生缓慢的弹性变形来补偿因温差应力引起的热膨胀。
特点:结构简单,造价低廉,壳程清洗和检修困难,壳程必须是洁净不易结垢的物料。
固定管板式换热器主要有外壳、管板、管束、封头压盖等部件组成。固定管板式换热器的结构特点是在壳体中设置有管束,管束两端用焊接或胀接的方法将管子固定在管板上,两端管板直接和壳体焊接在一起,壳程的进出口管直接焊在壳体上,管板外圆周和封头法兰用螺栓紧固,管程的进出口管直接和封头焊在一起,管束内根据换热管的长度设置了若干块折流板。这种换热器管程可以用隔板分成任何程数。
固定管板式换热器结构简单,制造成本低,管程清洗方便,管程可以分成多程,壳程也可以分成双程,规格范围广,故在工程上广泛应用。壳程清洗困难,对于较脏或有腐蚀性的介质不宜采用。当膨胀之差较大时,可在壳体上设置膨胀节,以减少因管、壳程温差而产生的热应力。
固定管板式换热器的特点是:1、旁路渗流较小;2、造价低;3、无内漏;4、固定管板式换热器的缺点是,壳体和管壁的温差较大,易产生温差力,壳程无法清洗,管子腐蚀后连同壳体报废,设备寿命较低,不适用于壳程易结垢场合。
物性参数
物性
流体
温度
℃
ρ
㎏/m3
μ
mPa·s