列管式煤油冷却器的设计.docx

合肥工业大学
化工原理课程设计说明书
设计题目列管式煤油冷却器的设计
学生姓名谢继强
学生学号 2012214995
同组学生祝尚宋响亮邓威
指导老师陈亚中
学院医学工程学院
专业班级制药工程12-2班
完成时间 2014年3月27日
设计任务书
一设计题目:列管式煤油冷却器的设计
二设计任务及操作条件
1. 处理能力:10万吨/年煤油
2. 设备形式:列管式换热器
3. 操作条件
(1)煤油:入口温度140℃,出口温度40℃
(2)冷却介质:自来水,入口温度30℃,出口温度40℃
(3)允许压强降:不大于1000kPa
(4)煤油定性温度下的物性数据:密度 825kg/m3,黏度 *10- ,比热容 /(kg.℃) ,导热系数 /(m.℃)
(5)每年按330天计,每天按24小时连续运行
4. 提交文件
(1)设计说明书一份
(2)A3工艺流程图一张
(3)A1换热器装配图一张
《化工原理》课程设计成绩评定表
评定基元
评审要素
评审内涵
满分
指导教师实评分
评阅教师实评分
设计说明书
40%
格式规范
设计说明书是否符合规定的格式要求
5
内容完整
设计说明书是否包含所有规定的内容
5
设计方案
方案是否合理及符合选定题目的要求
10
工艺计算
过程
工艺计算过程是否正确、完整和规范
20
设计图纸
40%
图纸规范
图纸是否符合规范
5
标注清晰
标注是否清晰明了
5
与设计吻合
图纸是否与设计计算的结果完全一致
10
图纸质量
设计图纸的整体质量的全面评价
20
平时成绩
10%
上课出勤
上课出勤考核
5
制图出勤
制图出勤考核
5
答辩成绩
10%
内容表述
答辩表述是否清楚
5
回答问题
回答问题是否正确
5
合计
100
综合成绩成绩等级
指导教师评阅教师答辩小组负责人
(签名) (签名) (签名)
年月日年月日年月日
说明: 评定成绩分为优秀(90-100),良好(80-89),中等(70-79),及格(60-69)和不及格(<60)。
绪论
换热器的概述
换热器是许多工业生产中常用的设备,尤其是石油、化工、制药生产应用更为广泛。在化工厂中换热器可用做加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器、和再沸器等。换热器类型众多,性能各异,各具特点,可以适应绝大多数工艺过程对换热器的要求。进行换热器的设计,首先是根据工艺要求选用适当的类型,同时计算完成给定生产任务所需的传热面积,并确定换热器的工艺尺寸。
换热器的分类
换热器的类型按传热方式的不同可分为:混合式、蓄热式和间壁式。其中间壁式换热器应用最广泛,其中管壳式换热器的分类见表1-1[1]。
表1-1 管壳式换热器的结构分类
类型
特点
间
璧
式
换热器
管
壳
式
列
管
式
固定管板式
刚性结构
用于管壳温差较小的情况(一般≤50℃),管间不能清洗
带膨胀节
有一定的温度补偿能力,壳程只能承受低压力
浮头式
管内外均能承受高压,可用于高温高压场合
U型管式
管内外均能承受高压,管内清洗及检修困难
填料函式
外填料函
管间容易泄露,不宜处理易挥发、易爆炸及压力较高的介质
内填料函
密封性能差,只能用于压差较小的场合
釜式
壳体上部有个蒸发空间用于再沸、蒸煮
双套管式
结构比较复杂,主要用于高温高压场合和固定床反应器中
套管式
能逆流操作,用于传热面积较小的冷却器、冷凝器或预热器
螺旋管式
沉浸式
用于管内流体的冷却、冷凝或管外流体的加热
喷淋式
只用于管内流体的冷却或冷凝

列管式换热器(tubular exchanger)是目前化工及酒精生产上应用最广的一种换热器。它主要由壳体、管板、换热管、封头、折流挡板等组成。所需材质,可分别采用普通碳钢、紫铜、或不锈钢制作。
在进行换热时,一种流体由封头的连结管处进入,在管流动,从封头另一端的出口管流出,这称之管程;另-种流体由壳体的接管进入,从壳体上的另一接管处流出,这称为壳程列管式换热器。

固定管板式换热器由两端管板和壳体构成。由于其结构简单,运用比较广泛。固定管板式换热器是一种实现物料之间热量传递的节能设备,是在石油、化工、石油化工、冶金、电力、轻工、食品等行业普遍应用的一种工艺设备。在炼油、化工装置中换热器占总设备数量的40%左右,占总投资的30%-45%。随着节能技术的发展,应用领域不断扩大,利用换热器进行高温和低温热能回收带来了显著的经济效益。
固定管