化工原理課程設(shè)計說明書---煤油冷卻器的設(shè)計

1、<p>　　化工原理課程設(shè)計說明書</p><p>　　題目：煤油冷卻器的設(shè)計</p><p><b>　　系別：化工學(xué)院</b></p><p><b>　　班級：</b></p><p><b>　　學(xué)號：</b></p><p><

2、b>　　姓名： </b></p><p><b>　　指導(dǎo)老師： </b></p><p><b>　　設(shè)計日期： </b></p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　一、設(shè)計方案3</b></p>

3、;<p>　　1.換熱器的選型3</p><p>　　2.兩種介質(zhì)在管殼程的選取3</p><p><b>　　二、熱力計算3</b></p><p><b>　　1.原始數(shù)據(jù)3</b></p><p>　　2.定性溫度和物性參數(shù)計算4</p><p>

4、;　　3.傳熱量及水流量5</p><p>　　4.有效平均溫差5</p><p>　　5.管程換熱系數(shù)5</p><p><b>　　6.初選結(jié)構(gòu)6</b></p><p>　　7.殼程換熱系數(shù)7</p><p><b>　　8.傳熱系數(shù)8</b></p&

5、gt;<p><b>　　8.管壁溫度8</b></p><p><b>　　8.管程壓降8</b></p><p><b>　　9.殼程壓降9</b></p><p><b>　　三、結(jié)構(gòu)設(shè)計10</b></p><p>　　1.換

6、熱流程設(shè)11</p><p>　　2.管子和傳熱面積11</p><p>　　3.管子排列方式11</p><p><b>　　4.殼體σ11</b></p><p><b>　　5.管板12</b></p><p><b>　　6.折流板12</

7、b></p><p><b>　　7.拉桿13</b></p><p><b>　　8.封頭13</b></p><p><b>　　9.進(jìn)出口管13</b></p><p><b>　　10.其他14</b></p><

8、p><b>　　四、參考文獻(xiàn)14</b></p><p><b>　　設(shè)計方案</b></p><p><b>　　換熱器的選型</b></p><p>　　由于介質(zhì)無腐蝕性，結(jié)垢性也不強(qiáng)，在工藝上和結(jié)構(gòu)上無特殊要求，故可選用通用易得且便宜的固定管板式換熱器。根據(jù)管、殼壁溫差是否超過30~50

9、℃，再決定是否采用膨脹節(jié)。</p><p>　　兩種介質(zhì)在管殼程的選取</p><p>　　由于兩流體溫差小，而冷卻水的換熱系數(shù)大，結(jié)垢性叫煤油強(qiáng)、工作壓力較強(qiáng)，用泵輸送允許的壓強(qiáng)較大，故使冷卻水走管程較合適；</p><p>　　煤油的流量較小、粘度較大、潔凈、工作溫度和壓力均不高，殼體強(qiáng)度不會產(chǎn)生問題，允許壓強(qiáng)小，因而使其走殼程合適。</p>&l

10、t;p><b>　　二、熱力計算</b></p><p><b>　　結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>　　結(jié)垢設(shè)計的任務(wù)是根據(jù)熱力計算所決定的初步結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，進(jìn)一步設(shè)計全部結(jié)構(gòu)尺寸。選定材料并進(jìn)行強(qiáng)度校核。最后匯成圖紙，現(xiàn)簡要綜述如下：</p><p><b>　　換熱流程設(shè)計</b></

11、p><p>　　采用殼方單程，管方四程的1-4型換熱器。由于換熱器尺寸不太大，可以用一臺，未考慮采用多臺組合使用。管程分程隔板采取圖5-12中的丁字形結(jié)構(gòu)，其主要優(yōu)點(diǎn)是布管緊密。</p><p><b>　　管子和傳熱面積</b></p><p>　　采用φ25×2.5的無縫鋼管，材質(zhì)20 號鋼，長3米，管長和管徑都是換熱器的標(biāo)準(zhǔn)管子尺寸

12、。</p><p>　　管子總數(shù)為322根，其傳熱面積為</p><p>　　F==×0.025×3×322=75.83m</p><p><b>　　管子排列方式</b></p><p>　　如圖，十字形走廊是為了裝飾分程隔板，故有殼程流體的泄漏和旁流的問題。共有326個管孔，其中4個孔位

13、裝飾拉桿用。</p><p><b>　　殼體σ</b></p><p>　　殼體內(nèi)徑：D =700mm;材質(zhì)A3R鋼；</p><p><b>　　殼體壁厚：</b></p><p>　　=1245.88 bar…… <100℃時，焊縫系數(shù)φ=0.7（表5-6），c=2mm（式5-4）;

14、</p><p>　　設(shè)計壓力p=1.2p</p><p><b>　　mm</b></p><p><b>　　實(shí)取</b></p><p><b>　　管板：</b></p><p>　　固定管板式，兼做法蘭。因?yàn)?尺寸不標(biāo)準(zhǔn)，有關(guān)尺寸參考附錄21&

15、lt;/p><p>　　決定：D=820mm,b=30mm的碳鋼板。</p><p>　　管板上開孔數(shù)與空間距與管排列應(yīng)一致。</p><p><b>　　折流板：</b></p><p>　　因?yàn)闊o相變，采用通用的弓形折流板。A3鋼板。</p><p>　　拱高：h=140mm</p>

16、<p>　　板間距：B=230mm</p><p><b>　　板數(shù)：塊</b></p><p><b>　　板厚：表5-11</b></p><p>　　臥式布置，水平切口流動方向。</p><p><b>　　拉桿：</b></p><p&g

17、t;　　A3F鋼 φ12，共4 根（表5-10）</p><p><b>　　封頭：</b></p><p>　　根據(jù)壓力容器設(shè)計規(guī)范采用材質(zhì)為A3R的標(biāo)準(zhǔn)形狀橢圓封頭。如圖5-44所示，在滿足強(qiáng)度要求條件下，取壁厚 ；曲面高度：。D為封頭的平均直徑；直邊高度: 。</p><p><b>　　進(jìn)出管口：</b></

18、p><p><b>　　進(jìn)出口管</b></p><p>　　按 取 得進(jìn)出口流通截面積為：</p><p><b>　　進(jìn)出口管道內(nèi)徑為：</b></p><p>　　取用：φ84×4mm的熱軋鋼管或水輸送管。</p><p><b>　　殼程進(jìn)出口管：&l

19、t;/b></p><p>　　按 取殼程進(jìn)出口管處質(zhì)量流速 ，則流通截面積應(yīng)為：</p><p>　　進(jìn)出口管內(nèi)徑： 取用 的熱軋鋼管或煤氣輸送管。</p><p><b>　　其他：</b></p><p>　　容器法蘭和進(jìn)出口法蘭及底座可根據(jù)容器設(shè)計規(guī)范取用或計算，熱補(bǔ)償計算參照本章＆5-5節(jié)進(jìn)行。&l

20、t;/p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　朱貧冠編；《換熱器原理及計算》，清華大學(xué)出版社，1987</p><p>　　王志魁編；《化工原理》，化學(xué)工業(yè)出版社，2004</p><p>　　謝端緩、蘇元復(fù)合編；《常用物料物性數(shù)據(jù)》，化學(xué)工業(yè)出版社，1973</p><p>