文档介绍：化工原理课程设计
课程名称: 化工原理课程设计
设计题目: 年产2万吨苯冷却器的工艺设计
院系: 化学与生物工程学院
专业班级: 化艺093班
目录
一、 设计任务书 3
(一) 设计题目 3
(二) 设计条件 3
(三) 设计步骤及要求 3
(四) 设计成果 4
(五) 时间安排 4
(六) 设计考核 4
(七) 参考资料 4
二、 文件综述 6
三、 年产2万吨苯冷却器的工艺设计 12
(一) 确定设计方案: 12
(二) 确定流体的流动空间: 12
(三) 计算定性温度,确定流体的物性参数: 12
(四) 初步估算传热面积 12
1. 苯的流量及热负荷: 13
2. 冷却水的用量: 13
3. 平均传热温差: 13
4. 初算传热面积: 13
(五) 工艺结构和尺寸 14
1. 管径和管内流速: 14
2. 管程数和传热管数: 14
3. 传热管排列和分程方法: 14
4. 壳体直径: 14
5. 折流板: 14
6. 接管: 15
(六) 核算 15
1. 传热面积核算: 15
1) 管程传热膜系数: 15
2) 壳程传热膜系数: 15
3) 污垢热阻和管壁热阻: 16
4) 总传热系数核算: 16
5) 传热面积核算: 16
2. 换热器流体阻力损失: 17
1) 管程阻力: 17
2) 壳程阻力: 17
3. 管长与管径比: 18
(七) 附属结构的选型 18
(八) 换热器主要工艺结构尺寸和计算结果一览表 19
(九) 符号说明 19
(十) 参考文献 21
设计任务书
设计题目
年产2万吨苯冷却器的工艺设计
设计条件
生产能力2×104吨每年粗苯
设备形式:列管换热器
操作压力:常压
苯的进出口温度:进口80℃,出口35℃
%
每年按330天计,每天24小时连续生产
建厂地址:兰州地区
要求管程和壳程的阻力都不大于104Pa
非标准系列列管式换热器的设计
设计步骤及要求
确定设计方案
选择列管换热器的类型
选择冷却剂的类型和进出口温度
查阅介质的物性数据
选择冷热流体流动的空间及流速
选择列管换热器换热管的规格
换热管排列方式
换热管和管板的连接方式
选择列管换热器折流挡板的形式
材质的选择
初步估算换热器的传热面积S
结构尺寸的计算
确定管程数和换热管根数及管长
平均温差的校核
确定壳程数
确定折流挡板、隔板规格和数量
确定壳体和各管口的内径并圆整
校核
核算换热器的传热面积,要求设计裕度不小于10℃,不大于20℃
核算管程和壳程的流体阻力损失
管长和管径之比为6—10
如果不符合上述要求重新进行以上计算
附属结构如封头、管箱、分程隔板、缓冲板、拉杆和定距管、人孔或手孔、法兰、补强圈等的选型
将计算结果列表(见下表)
设计成果
1. 设计说明书(A4纸)
内容包括封面、任务书、目录、正文、参考文献、附录
格式必须严格按照兰州交通大学毕业设计的格式打印
2. 换热器工艺条件图(2号图纸)(手绘)
时间安排
第十九周——第二十二周
第二十二周的星期五(7月20日)下午两点本人亲自到指定地点交设计成果,最迟不得晚于星期五的十八点钟
设计考核
设计是否独立完成
设计说明书的编写是否规范
工艺计算与图纸正确与否以及是否符合规范
答辩
参考资料
《化工原理课程设计》贾绍义柴诚敬天津科学技术出版社
《换热器设计手册》化学工业出版社
《化工原理》夏清天津科学技术出版社
换热器主要工艺结构尺寸和计算结果一览表
参数
管程
壳程
操作条件
物料名称
流量(㎏/h)
操作温度(℃)
操作压力(MPa)
物性参数
定性温度(℃)
密度(㎏/m3)
定压比热(kJ/㎏·℃)
粘度(mPa·s)
导热系数(w/m·℃)
主要工艺性能参数
流速(m/s)
对流传热系数(w/m2·℃)
污垢热阻(m2·℃/ w)
阻力损失(MPa)
热负荷(w)
传热总系数(w/m2·℃)
传热平均温差(℃)
传热面积(㎡)
设计裕度(%)
设备结构参数
换热器的型式
材质
程数
换热管
规格(mm)
直径(mm)
长度(m)
折流挡板
型式
数目(个)
数目
排列方式
间距(mm)
管心距(mm)
文件综述
换热器简介:
换热器就是用于存在温度差的流体间的热交换设备,换热器中至少有两种流体,温度较高则放出热量,反之则吸收热量。换热器依据传热原理和实现热交换的方法一般分为间壁式、混合式、蓄热式三类。其中间壁式换热器