年處理量15×104ta煤油冷卻器的設(shè)計(jì)

1、題目：年處理量15x1()4t/a煤油冷卻器的設(shè)計(jì)學(xué)生姓名 學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師 院系專業(yè)班級(jí) 設(shè)計(jì)時(shí)間化學(xué)工程教研室制本課題是年處理量15x104t/a煤油冷卻器的設(shè)計(jì)，煤油入口溫度為140°c,出口溫 度為40°c;冷卻水入口溫度為30°c,出口溫度為40°co兩流體溫差大，為實(shí)現(xiàn)物料之 間熱量傳遞的節(jié)能，故選用了固定管板式換熱器。并選用雙管程，單殼程且煤油走殼程, 冷卻水走管程的換熱器。本設(shè)計(jì)先確定了設(shè)計(jì)方案和物性數(shù)據(jù)，通過(guò)估算傳熱面積來(lái)算 工藝結(jié)構(gòu)尺寸，選用了管徑為（25mmx2.5mm的碳素鋼管、確定使用傳熱管總計(jì)228根 和殼體內(nèi)徑為600mm。然后

2、進(jìn)行換熱器核算，最終驗(yàn)證了傳熱系數(shù)、有效平均溫差 39. 09°c、流體流動(dòng)阻力、面積裕度19.0%和壓降等都在合理范圍內(nèi)。通過(guò)計(jì)算可得出本 設(shè)計(jì)的正確性后，進(jìn)行筒體、管箱、管板、法蘭、折流板及其它設(shè)備進(jìn)行計(jì)算和選型， 并進(jìn)行必要的校核。最后運(yùn)用cad制圖軟件進(jìn)行裝配圖和工藝流程圖的繪制。關(guān)鍵詞：固定管板式；面積裕度；壓降abstractthi s topic i s the des ign of the hand i i ng capaci ty of 15 x 104 t/a of kerosene coo i er, kerosene entrance temperature

3、of 140 degrees centigrade, the out iet temperature i s 40 degrees cent i grade; coo i i ng water entrance temperature of 30 degrees cent i grade, the out i et temperature i s 40 degree ceisius. two fluid temperature difference, to achieve energy-saving heat transfer between the mater i a i s. so the

4、 se i ect i on of the f i xed tube p i ate heat exchanger. and the doub i e, single she i i and kerosene go she i i coo i i ng water, go pipe heat exchanger process. this design to determine the design scheme and mater i a i data, by est imat i ng the heat transfer area to ca i cu i ate process stru

5、cture size, choose diameter of carbon steei , determined using the heat transfer tube of a tota i of 228 root and the inside diameter of the she i i i s 600 mm. and heat exchanger ca icu i at ion, the final va i idat ion of the effect i ve heat transfer coefficient, average temperature of 39. 09 deg

6、rees centigrade, fluid fiow resistance, area 19% margin and pressure drop are within a reasonabie range can be obta i ned by caicui at i on. the correctness of the des i gn, for the cy i i nder, tube box, tube p i ate, baff i e and fiange. other equipment calculation and selection, and carry out the

7、 necessary ver ificat ion. finally us i ng cad drawing software drawing assembiy drawings and process fiow chart.keywords: fixed tube p i ate; area margin; pressure drop任務(wù)書(shū)11. 概述21. 1 設(shè)計(jì)目的21.2 換熱器設(shè)備的在生產(chǎn)中作用及應(yīng)用21.2. 1浮頭式換熱器21.2.2 固定管板式換熱器21.2.3 u型管式換熱器21.3列管換熱器的特點(diǎn)31.3. 1浮頭式換熱器31.3.2 固定管板式換熱器31.3.3 u型管

8、式換熱器32. 設(shè)計(jì)內(nèi)容42. 1確定設(shè)計(jì)方案42. 1. 1 選定換熱器類型42. 1.2 選用流體流動(dòng)空間及流速42. 3流程敘述42. 4估算傳熱面積42.4.1計(jì)算熱負(fù)荷42.4.2 計(jì)算冷卻用水量42.4.3 計(jì)算逆流平均溫差42.4.4 初選總傳熱系數(shù)k52.4.5 估算傳熱面積52.5 工藝結(jié)構(gòu)尺寸52. 5. 1管徑和管 內(nèi)流速52.5.2 管程數(shù)和傳熱管數(shù)52. 5. 3平均傳熱溫度差校正及殼程數(shù)52.5.4 傳熱管排列和分程方法62.5.5 殼體內(nèi)徑62.5.6 折流板62.5.7 接管62.5.8 其他附件72.6換熱器核算72.6. 1傳熱能力核算72. 6.2壁溫核算

9、92.7換熱器內(nèi)流體的流動(dòng)阻力92. 7. 1管程流動(dòng)阻力92. 7.2殼程流動(dòng)阻力10換熱器主要工藝結(jié)構(gòu)參數(shù)及計(jì)算結(jié)果一覽表12課程設(shè)計(jì)心得體會(huì)13致謝14附錄15附錄1列管式換熱器中總傳熱系數(shù)k的經(jīng)驗(yàn)值15附錄2常用的換熱管的管中心距15附錄3工程上常用物質(zhì)的熱導(dǎo)率大致范圍15附錄4合理壓降的選取16附錄5污垢熱阻的大致數(shù)值范圍16參考文獻(xiàn)17任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)題目：處理量15x104噸/年煤油冷卻器的設(shè)計(jì)1. 設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)煤油：入口溫度140°c,出口溫度40°c(2) 循環(huán)介質(zhì)：采用冷卻水，入口溫度30°c,出口溫度40°c(3) 允許壓降：不大于105

10、pa(4) 煤油定性溫度下的物性參數(shù)：p =825kg/m3 , 口 =7. 15x10_4pa s, cpc=2. 22kj/ (kg °c)，入二0. 14w(m °c)(5) 每年按300天計(jì)，每天24h連續(xù)生產(chǎn)2. 設(shè)計(jì)任務(wù)(1) 處理能力:15x104t/a煤油(2) 設(shè)備型式：列管式換熱器(3) 選擇適宜的列管式換熱器并進(jìn)行核算(4) 繪制帶控制點(diǎn)的工藝流程圖(a4圖紙)(5) 繪制換熱器結(jié)構(gòu)圖(a1圖紙)(6) 編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(具體要求見(jiàn)附件)3. 設(shè)計(jì)要求參加設(shè)計(jì)的班級(jí)需確定一個(gè)固定教室作為設(shè)計(jì)場(chǎng)所，每個(gè)班分為兩個(gè)大組，每個(gè)大 組指定一名指導(dǎo)教師。為使學(xué)生獨(dú)

11、立完成課程設(shè)計(jì)，每個(gè)大組分成若干小組，每小組1 名學(xué)生，每組學(xué)生的原始數(shù)據(jù)均不同，理化性質(zhì)可通過(guò)化工設(shè)計(jì)手冊(cè)查得。請(qǐng)同學(xué)們認(rèn) 真根據(jù)自己的原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)任務(wù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，嚴(yán)禁雷同和抄襲。4. 設(shè)計(jì)時(shí)間2017年5月29日2017年6月9日1. 概述在石油、化工生產(chǎn)過(guò)程中，換熱器應(yīng)用很廣泛，它是完成各種不同換熱過(guò)程的設(shè)備, 如加熱式冷卻用加熱器或冷卻器，蒸餡或冷凝用蒸餡釜等。隨著煉油、化工及石油化工 的迅速發(fā)展，各種換熱器發(fā)展很快，新結(jié)構(gòu)不斷出現(xiàn)。雖然管殼式換熱器在換熱效率、 緊湊性及金屬消耗量等方面不及其它新型換熱器，但它具有結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、可承受較高壓力、 制造工藝較成熟、適應(yīng)性大、材料范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，

12、因而目前仍是煉油、化工及石油化工 生產(chǎn)中的主要設(shè)備。工業(yè)生產(chǎn)中可選用標(biāo)準(zhǔn)系列產(chǎn)品，也可以按特定條件設(shè)計(jì)，以滿足 生產(chǎn)工藝的要求。1.1 設(shè)計(jì)目的本課題研究的口的主要是針對(duì)給定固定管板式換熱器設(shè)計(jì)要求，通過(guò)查閱資料、分 析設(shè)計(jì)條件，以及換熱器的傳熱計(jì)算、壁厚設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核等設(shè)計(jì)，基本確定固定管板式 換熱器的結(jié)構(gòu)。通過(guò)分析固定管板式換熱器的設(shè)計(jì)條件，確定設(shè)計(jì)步驟。對(duì)固定管板式 換熱器筒體、封頭、管板等部件的材料進(jìn)擇、壁厚計(jì)算和強(qiáng)度校核。對(duì)固定管板式換熱 器前端管箱、后端管箱、傳熱管和管板等結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)換熟器進(jìn)行開(kāi)孔強(qiáng)校核。繪 制符合合設(shè)計(jì)要求的固定管板式換熱器。1.2 換熱器設(shè)備的在生產(chǎn)中作用

13、及應(yīng)用1.2. 1浮頭式換熱器浮頭式換熱器兩端的管板，一端不與殼體相連，該端稱浮頭。管子受熱時(shí)，管束連 同浮頭可以沿軸向自由伸縮，完全消除了溫差應(yīng)力。1浮頭式換熱器以其高度的可靠 性和廣泛的適應(yīng)性，在長(zhǎng)期使用過(guò)程中積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，不斷促進(jìn)了自身的發(fā)展。故 迄今為止在各種換熱器中仍占主導(dǎo)地位。1.2.2固定管板式換熱器固定管板式換熱器是一種實(shí)現(xiàn)物料之間熱量傳遞的節(jié)能設(shè)備，是在石油、化工、石 油化工、冶金、電力、輕工、食品等行業(yè)普遍應(yīng)用的一種工藝設(shè)備。在煉油、化工裝置 中換熱器占總設(shè)備數(shù)量的40%左右，占總投資的30%-45%o近年來(lái)隨著節(jié)能技術(shù)的發(fā)展, 應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，利用換熱器進(jìn)行高溫和低

14、溫?zé)崮芑厥諑?lái)了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。1.2.3 u型管式換熱器u形管式換熱器僅有一個(gè)管板，管子兩端均固定于同一管板上。此類換熱器的特點(diǎn) 是管束可以自由伸縮，不會(huì)因管殼之間的溫差而產(chǎn)生熱應(yīng)力，熱補(bǔ)償性能好；管程為雙 管程，流程較長(zhǎng)，流速較高，傳熱性能較好；承壓能力強(qiáng)；管束可從殼體內(nèi)抽出，便于 檢修和清洗，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)便宜。但管內(nèi)清洗不便，管束中間部分的管子難以更換, 又因最內(nèi)層管子彎曲半徑不能太小，在管板中心部分布管不緊凄，所以管子數(shù)不能太多， 且管束中心部分存在間隙，使殼程流體易于短路而影響殼程換熱。此外，為了彌補(bǔ)彎 管后管壁的減薄，直管部分需用壁較厚的管子。這就影響了它的使用場(chǎng)合，僅宜用于管

15、 殼壁溫相差較大，或殼程介質(zhì)易結(jié)垢而管程介質(zhì)清潔及不易結(jié)垢，高溫、高壓、腐蝕性 強(qiáng)的情形。1.3列管換熱器的特點(diǎn)1.3. 1浮頭式換熱器浮頭式換熱器是采用法蘭把管束一端的管板固定到殼體上，另一端管板可以在殼體 內(nèi)自由伸縮，并在這端管板上加一頂蓋后稱為“浮頭"。這類換熱器的主要特點(diǎn)是管束 可以從殼體中抽出，便于清洗管間和管內(nèi)。管束可以在殼體內(nèi)自由伸縮，不會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng) 力。但這種換熱器結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，造價(jià)高，制造安裝要求高。適用于殼體壁溫與管壁溫 差較大或者殼程流體易結(jié)垢的場(chǎng)合。1.3.2固定管板式換熱器這類換熱器制作簡(jiǎn)單、便宜。最大的缺點(diǎn)是管外側(cè)清洗困難。因而多用于殼側(cè)流體 清潔，不易結(jié)垢

16、或污垢容易化學(xué)處理的場(chǎng)合。當(dāng)管壁與殼壁溫度相差較大時(shí)，由于兩者 熱膨脹不同，產(chǎn)生很大的溫差應(yīng)力，以至于管子的管子扭彎或使管子從管板上松落，甚 至毀壞整個(gè)換熱器，因此，一般管壁與殼壁溫度相差50°c以上時(shí)，換熱器應(yīng)有溫度差 補(bǔ)償裝置。1.3.3 u型管式換熱器這類換熱器僅有一個(gè)管板，并用隔板將封頭隔成兩空，中部呈u形，可以自由伸縮, 故殼體與管子間溫差很大時(shí)，也可以使用。缺點(diǎn)是管內(nèi)的清洗較困難，管板上排列管子 少。32. 設(shè)計(jì)內(nèi)容2. 1確定設(shè)計(jì)方案2.1. 1選定換熱器類型兩流體溫度變化情況：熱流體(煤油)入口溫度為140°c,出口溫度為40°c; 冷流體(冷卻水

17、)入口溫度為30°c,出口溫度為40°c。兩流體的定性溫度如下：煤油的定性溫度 t= (140+40) /2=90°c冷流體定性溫度 也二(40+30) /2二35°c兩流體的溫差 l-t=90-35=55°c (>50°c, <70°c) 可選用帶溫度補(bǔ)償?shù)墓潭ü馨迨綋Q熱器。2. 1.2 選用流體流動(dòng)空間及流速因冷卻水較易結(jié)垢為便于污垢清洗，故選用冷卻水走管程，煤油走殼程。同時(shí)選用管徑為25/nmx2.5mm的碳素鋼管，管內(nèi)流速ui = lam/s。2. 3 流程敘述煤油入口溫度為140°c,出口溫度

18、為40°c;冷卻水入口溫度為30°c,出口溫度為 40°co煤油走殼程從列管內(nèi)流過(guò)，冷卻水從列管內(nèi)流過(guò)。隔板將分配室等分為二，煤油 只能先流經(jīng)一半的管束，待流到另一分配室折回而再流經(jīng)另一半管束，然后從接管流出 換熱器。兩流體溫差大，為補(bǔ)償溫度故選用了固定管板式換熱器。42.4估算傳熱面積2.4. 1計(jì)算熱負(fù)荷按管間流體煤油計(jì)算，即2.4.2計(jì)算冷卻用水量 忽略熱損失，則水的用量為cp血一 4.174x(40-30)=26.1 lkg/s = 94010.5kg/h2.4.3計(jì)算逆流平均溫差2.4.4初選總傳熱系數(shù)k根據(jù)附錄1知，參考總傳熱系數(shù)的大致范圍，同時(shí)考慮到

19、殼程氣壓壓力較高，故可 較大的傳熱系數(shù)，現(xiàn)假設(shè)k二450w/ （m2 °c）。2.4.5估算傳熱面積1284700= 73.03*逆 450 x 39.09考慮 15% 的面積裕度:a = l.15x4 = 1.15x73.03 = 84冰2.5工藝結(jié)構(gòu)尺寸2. 5. 1管徑和管內(nèi)流速前已選定管徑為（/）25mmx2.5mm 管內(nèi)流速ui =1.1 m/s2.5.2管程數(shù)和傳熱管數(shù)根據(jù)傳熱內(nèi)徑和流速確定單程傳熱管數(shù)nsv31.5 994 c 日、n =；= 120.1 = 120（根）0.785x0.02 x0.84按單程計(jì)算所需換熱管的長(zhǎng)度lt s _ q qq m泌。 120x3

20、.14x0.025 '按單程設(shè)計(jì)，傳熱管過(guò)長(zhǎng)，根據(jù)本設(shè)計(jì)實(shí)際情況，取傳熱管長(zhǎng)i =4. 5mt q qo則該換熱器的管程數(shù)為 n=9 = ±q2（管程）傳熱管的總根數(shù) m =114 x 2 = 228（根）2.5. 3 平均傳熱溫度差校正及殼程數(shù)= 4 = 1 = °®眼七j性竺頸tj-r, 140-30t2-t40-30按單殼程，雙管程結(jié)構(gòu)，溫差校正系數(shù)圖但rh0的點(diǎn)在圖上很難讀出，因而以1/r代替r, pr代替p,查同一圖線 可得四，=0.82平均傳熱溫度：，” =四廣逆=0.82 x 39.09 = 32.05°c由于溫差校正系數(shù)0.8,同

21、時(shí)殼程流體流量亦較大，故取單殼程較合適。2.5.4 傳熱管排列和分程方法采用組合排列，即每層內(nèi)按正三角形排列，隔板兩側(cè)按正方形排列。 取管心距參考附錄2t = 1.25do則，= 1.25x25a32如隔板中心到其最后一排的距離s:按凈空不小于6mm的原則確定亦可按下式求?。簊 = f/ 2 + 6nm = 32/2 + 6 = 22m分程隔板兩側(cè)相鄰管排之間的管心距：ta = 2s = 2 x 22 = 44nvn管中心距t與分程隔板槽兩側(cè)相鄰管排中心距l(xiāng)2.5.5 殼體內(nèi)徑采用兩管程結(jié)構(gòu)，取管板利用率二0.7則殼體內(nèi)徑d = 1.05,何” = 1.05x 32j184/0.7 = 544

22、.8m/?圓整取d = 600mm2.5.6 折流板采用弓形折流板，取弓形折流板圓缺高度為殼體內(nèi)徑的25%則切去圓缺高度為：/? = 0.25x600 = 150mm折流板間距：3 = 0.3。則 8 = 0.3x600 = 180/傳熱管長(zhǎng)折柳板間距-1 = 32.3® 32 (塊)考慮到支撐板相當(dāng)于一塊折流板，故實(shí)際折流板數(shù)為31塊。2.5.7接管(1) 殼程流體(煤油)進(jìn)出口接管取接管內(nèi)煤油流速為qm/s ,則接管內(nèi)徑為x 20833 .3/(3600 x 825)4v7ui3.14x1.0=0.095 m取標(biāo)準(zhǔn)管徑為ol 08mmx 5mm(2) 管內(nèi)流體(冷卻水)進(jìn)出口接管

23、取接管內(nèi)冷卻水流速為2.5m/s ,則接管內(nèi)徑為d=箜=v 71u:廣也擺"=°.g取標(biāo)準(zhǔn)管徑為ol94mmxl5mm(3) 其余接管忽略2.5.8 其他附件拉桿直徑為中12mm ,其數(shù)量應(yīng)不少于10根，本設(shè)計(jì)取31根。2.6換熱器核算2.6. 1傳熱能力核算(1) 殼程對(duì)流傳熱系數(shù)對(duì)于圓缺形折流板，可采用克恩(ken)公式：a =0.36&(產(chǎn)()%(4)。4° de &4 皿當(dāng)量直徑由正三角形排列得：4( r2-；) 4( x0.0322-x 0.0252)d, = z4_ = _24= o.o2om' 7tdo3.14x0.025殼程

24、流通截面積：s。= 30(1 m) = 0.18 x 0.60 x (1 一0.0250.032)=0.024m2/0.14黏度校正：虹殼程流體流速、雷諾數(shù)及普蘭德數(shù)分別為:q220833.3/36003=湍l = °29心re =業(yè)4 =些些等s307.15x1040.14pr = cpm = 2.22x103x7.15x1ct4 一“% =0.36x*(re°)°£(pd%(4)°4de"w= 0.36x x6692.3055 x 11.3% xi014 0.02=712.8也/同.。0(2) 管程傳熱系數(shù)管程流通截面積：sj =

25、 bzx1-) = 0.785x0.022 x絲=0.0289m2 t2殼程流體流速、雷諾數(shù)及普蘭德數(shù)分別為：q虹“l(fā) s,-31.5/994=lam/s0.0289re,=30163 > kxxx)0.020x1.1x9947.25 x 1() 4尸二 c*=4.08x103x7.25x10y=4 73'&0.626%=0.0234(/)°55(?弓)%=0.023xx30163°' x 4.73040.020= 5138w/(冰.°c)(3) 污垢熱阻與管壁熱阻查查附錄3得管外側(cè)污垢熱阻：r” = 1.72x104"po

26、c/w查查附錄3得管內(nèi)側(cè)污垢熱阻：治=3.44'10一4冰.°c/w查查附錄4得管壁(碳鋼)的熱導(dǎo)率：4 = 45w/(”°c)(4) 總傳熱系數(shù)1don dobdon 1=+/?. + +r +一 k " 禹 adm ao0.0250.025 0.0025x0.025 in-4 1=+ 3.44x10 x+ 1.72x10 +0.02045x0.0225712.8siso5138x0.020.0023707k = 421.8w/(m2.°c)(5) 傳熱面積巾、人 a 叫 q 1284700 m 2 理論傳熱面積人=95廣k偵421.8x32.

27、05該換熱器的實(shí)際換熱面積 ap = 7id()lnt =3.14x0.025x6x240 = 113.04m2a -a113 ch 95面積裕度：h= xl00%=xl00% = 19.0%a95面積裕度在15%-25%之間，故該換熱器能夠完成生產(chǎn)任務(wù)。2.6.2壁溫核算因管壁很薄，且管壁熱阻很小，故管程壁溫按下式計(jì)算：tm ( + r)+ rh)t二 名+&% %=(匕 + %)/2 = (140+40)/2 = 90°ctm = 0.4?j + 0&2 = 0.4 x40 + 0.6 x 30 = 34°c取兩側(cè)污垢熱阻為零計(jì)算壁溫，查附錄5得傳熱管平

28、均壁溫：ac - ai - 5138 w/m2-°cah = % = 712.8w /m2-°ct，t“i，h i 34/ 712. § = 40 8°c/ac+/ah 1/5138+1/712.8'殼體平均壁溫近似取殼程流體的平均溫度90°c殼體平均壁溫與傳熱管平均壁溫之差：90-40.8 = 49.2°c <5()°c與假設(shè)基本一致，不需要膨脹節(jié)。2.7換熱器內(nèi)流體的流動(dòng)阻力2.7. 1管程流動(dòng)阻力i=pl+ap2)ftnpns式中，尤衛(wèi)結(jié)構(gòu)校正系數(shù)；虬為管程數(shù)；n,為殼程數(shù)。取換熱器管壁粗糙度為0. 1m

29、m,則e/d = 0.005 ,而re, =20163查莫迪圖得= 0.030w/(m2-°c)流速u. =am! s , 密度p = 994kgm3,因此22p =人 4竺= 0.030x-x994xl=5412.33pqdj 20.022場(chǎng)=3x = 3x"4x1j2 =1804.1 1p6z_22對(duì) 25mmx 2.5mm 的管子有月=1.4, n” = 2, ns =1*,.心+心"，=(5412.33 + 1804.1 l)xlx 2x1.4=20206.032po < 100000i2.7.2 殼程流動(dòng)阻力z此=(岫+知；比m式中，氏為結(jié)垢校正系

30、數(shù)，對(duì)液體氏=1.15; n,為殼程數(shù)。流體流經(jīng)管束的阻力p； = "a(m+d 亨f為管子排列方式對(duì)壓降的校正系數(shù)正三角形排列時(shí)f = 0.5,正方形直列時(shí)f = 0.3,正方形錯(cuò)列時(shí)f = 0.4o 為殼程流體的摩擦系數(shù)，當(dāng)re() > 500時(shí)fo =5.0re/228 =5.0x(6692.3嚴(yán) 28 =o.671 化為橫過(guò)管束中心線的管數(shù) /=1.1河 =1.1丁赤=17 折流板間距2? = 0.18m,折流板數(shù)=31 , xo =0.29m/sx25 x 0 292ap； = 0.5 x 0.671x17x(31 + l)x-= 12.663 kpa流體流經(jīng)折流板缺

31、口的阻力p； =、(3.5-等)當(dāng)a ，2x0.18、994x0.292“小ap? =31 x(3-5)x= 3.758 k pa匕0.62/兒=(如| + 席；)尺乂 = (12663+3758)x1.5x1=24631/?(7 < 100000pa參考附錄6,該換熱器的壓降在合理范圍內(nèi)，故設(shè)計(jì)的換熱器合理。換熱器主要工藝結(jié)構(gòu)參數(shù)及計(jì)算結(jié)果一覽表表1換熱器主要工藝結(jié)構(gòu)參數(shù)及計(jì)算結(jié)果一覽表參數(shù)管程殼程物料冷卻水煤油速率 / (kg/h)11340020833. 3溫度(進(jìn)/出)/°c30/40140/40壓力/mpa0.40.3參數(shù)管程殼程物性參數(shù)定性溫度/°c359

32、0密度/ (kg/m3)994825比熱容/kj/(kg °c)4. 082.22黏度/mps s7. 25 x10-47. 15x10"熱導(dǎo)率/w/(m °c)0. 6260. 14普蘭德數(shù)4. 7311.3設(shè)備結(jié)構(gòu)參數(shù)型式固定管板臺(tái)數(shù)1殼體內(nèi)徑/mm600殼程數(shù)1管子規(guī)格025x2.5管心距/mm32管長(zhǎng)/mm6000管子排列正三角形管子數(shù)目/根228折流板數(shù)/塊31傳熱面積/ m2113.04折柳板距/mm180管程數(shù)2材質(zhì)碳鋼主要計(jì)算結(jié)果管程殼程流速/ (m/s)1. 10. 29對(duì)流傳熱系數(shù)/w/(m °c)5138712.8污垢熱阻/(m &

33、#176;c/w)3.44x10'41.72x10'4阻力損失/mpa20206. 03224631熱負(fù)荷/kw1284. 7傳熱溫度/°c39.09傳熱系數(shù)/w/(m °c)421.8裕度/%19.0課程設(shè)計(jì)心得體會(huì)本次設(shè)計(jì)是有關(guān)換熱器的課程設(shè)計(jì)，雖然時(shí)間很短，但收獲頗多。首先，本次課程設(shè)計(jì)是我接觸的第一個(gè)專業(yè)課程設(shè)計(jì)，所要用到的知識(shí)很多，包括 化工原理、機(jī)械制圖、傳熱學(xué)、流體力學(xué)和換熱器原理與設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)。這些知識(shí) 不是機(jī)械的相加，還是需要全面的考慮和整體布局。不止一次因?yàn)榭紤]不全兒而要重新 來(lái)過(guò)，有時(shí)會(huì)不耐煩，可想想不耐煩對(duì)我沒(méi)有任何益處，便及時(shí)的

34、調(diào)整過(guò)來(lái)。這次設(shè)計(jì) 鞏固我以前所學(xué)的知識(shí)，讓我專業(yè)知識(shí)有了更深的認(rèn)識(shí)和理解。其次，這次課程設(shè)計(jì)還考驗(yàn)了班級(jí)的團(tuán)隊(duì)合作精神，以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和平和的 心態(tài)。這次設(shè)計(jì)工作量大，用到的知識(shí)多，而我們又是第一次設(shè)計(jì)，所以單獨(dú)考自己是 無(wú)法完成本次課程設(shè)計(jì)，我們經(jīng)常要進(jìn)行討論，甚至爭(zhēng)論，現(xiàn)在依然記得大家爭(zhēng)著面紅 耳赤的場(chǎng)面，這沒(méi)有什么關(guān)系，因?yàn)閱?wèn)題就是這樣發(fā)現(xiàn)，比較合理的結(jié)果和方法就是這 樣產(chǎn)生的。大家都明白了，那其他都不是問(wèn)題。同時(shí)爭(zhēng)論讓我更加清楚地了解自己，讓 我明白我要更加耐心的表達(dá)我的想法，把問(wèn)題解析清楚，也要耐心的聽(tīng)其他同學(xué)的意見(jiàn)。酸甜苦辣，基本上每一天的工作時(shí)間上都在10到12小時(shí)，連續(xù)兩

35、個(gè)星期是一件挺 辛苦的事。有時(shí)為了一個(gè)數(shù)據(jù)查找了好幾本書(shū)，還有找不到結(jié)果的時(shí)候，是挺納悶的， 很容易讓人想放棄。但有目標(biāo)在，和繼續(xù)請(qǐng)教其他同學(xué)，或繼續(xù)尋找，努力終會(huì)有結(jié)果, 這結(jié)果就是對(duì)努力的獎(jiǎng)勵(lì)。特別是在其他同學(xué)都還沒(méi)找到，而你找到到時(shí)候，拿來(lái)跟其 他同學(xué)共享，那更是一件快樂(lè)的事。很辛苦的同時(shí)，享受著辛苦帶來(lái)收獲的喜悅。致謝本課題在選題及進(jìn)行過(guò)程中得到朱鎏珊老師的耐心指導(dǎo)。設(shè)計(jì)過(guò)程中，朱老師多次 幫助我分析思路，開(kāi)拓視角。朱老師嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度，踏實(shí)堅(jiān)韌的工作精神，將使 我終生受益。再多華麗的言語(yǔ)也顯蒼白。在此，謹(jǐn)向朱老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬 意。感謝大學(xué)兩年來(lái)，石油化工學(xué)院所有老師對(duì)

36、我學(xué)習(xí)上幫助和生活上的關(guān)懷，正是您 們的辛勤工作，才使我得以順利地完成本次課程設(shè)計(jì)。感謝師姐馬榮的幫助，在我課題 研究過(guò)程中給予我技術(shù)上的極大支持和心理上的鼓勵(lì)。感謝過(guò)控1501班所有同學(xué)，是 你們的陪伴讓我度過(guò)了最難過(guò)的時(shí)光。附錄附錄1列管式換熱器中總傳熱系數(shù)k的經(jīng)驗(yàn)值表1列管式換熱器中總傳熱系數(shù)k的經(jīng)驗(yàn)值冷流體熱流體總傳熱系數(shù)k/w s . °c-1冷流體熱流體總傳熱系數(shù)k/w m-2 °c-1水水850-1700水水蒸氣冷凝1420-4250水氣體17-280氣體水蒸氣冷凝30-300水有機(jī)溶劑280-850水低沸點(diǎn)蛭類冷凝455-1140水輕油340-910水沸騰水蒸氣冷凝2000-4250水重油60-280輕油沸騰水蒸氣冷凝455-1020有機(jī)溶劑有機(jī)溶劑115-340附錄2 常用的換熱管的管中心距表2常用的換熱管的管中心距換熱管外徑d。101214161920222