煤油冷卻器的設(shè)計說明書樣本樣本

1、級應(yīng)用化學(xué)專業(yè)化工原理課程設(shè)計說明書題 目：姓 名：班級學(xué)號：指導(dǎo)老師：同組人員 完成時間：目 錄 ( 按畢業(yè)論文格式要求書寫 )massachusetts institute of technology目的 培養(yǎng)學(xué)生綜合運用本門課程及有關(guān)先修課程的基礎(chǔ)理論和基本知識去完成某項單元操作 設(shè)備設(shè)計任務(wù)的實踐能力。目標(biāo)設(shè)計的設(shè)備必須在技術(shù)上是可行的 , 經(jīng)濟上是合理的 , 操作上是安全的 , 環(huán)境上是友好 的。題目 固定管板式冷卻器的設(shè)計設(shè)計條件管程和殼程的壓力均不大于0。6MPa,管程和殼程的壓力降均不大于 30KPa被冷卻的物 料為己烷，物料從正常溫度(TJ被冷卻，出口溫度(T2)自定。冷卻劑

2、為自來軟水，進口溫 度為30 C( ti),出口溫度(t2)自定。設(shè)計步驟方案設(shè)計冷卻劑的選用 : 自來軟水換熱器型式的選擇 : 固定管板式流體殼程的選擇 : 自來軟水走管程 , 己烷走殼程流體流動方向的選擇 : 雙管程+單殼程工藝設(shè)計(1) 查出己烷的正常沸點 (進口溫度) T1= 68.74 C選定己烷的出口溫度 T2 =44 C 選定冷卻劑的出口溫度t2 =38 C(4)計算逆流傳熱的平均溫度差t、 Ji_:t m逆Int2t2 = (68.74 38) (44-30) =21 28 oCln68 3844 30校正傳熱平均溫度差tiPti由(R,P)查表得68.744438 303.0

3、9338 3068.74 300.2065=0.93,因為0.850.930.95,滿足要求。由此得：垢逆 0.93 21.28=19.79 C計算定性溫度Tm和tm1 1 Tm -( T+T) = -( 68.74+44 ) =56.37 C m 2 1 2 211tm -(11-t 2) = ( 30+38) =34C22 查出物料和冷卻劑的物性參數(shù)物料 名稱己烷質(zhì)量 流量qi 1400t/d比熱 容Cp 2428.34j|kg|k 1粘度口 0.00023 pa|s密度p 624.89kg/m3導(dǎo)熱 系數(shù)入 0.1047Wm k 1查出冷卻劑的物性參數(shù)密度3p 994.3kg/m3粘度口

4、 0.00074 pa|s比熱 容Cp 4174j|kg 1k 1導(dǎo)熱系數(shù)入 0.6248寸口 1k 1計算熱負荷1400 1000Q qMp/T-TJ = 2428.34(68.74-44)=973473.64J/Sp24 3600根據(jù)總傳熱系數(shù)K的大致范圍,初選總傳熱系數(shù)K0=470W/(mk)初算傳熱面積S。S0QK 0 tm 折973473.64470 19.792104.64m(11 )根據(jù)工藝條件，選取公稱壓力PN=1.0MPa根據(jù)流體物性，選定換熱管材為：碳素鋼由初算傳熱面積S。和選定的公稱壓力PN,根據(jù)管殼式換熱器行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T4715-92,初定換熱器的工藝尺寸：從行標(biāo)中直

5、接查取計算換熱面積：S=109.3 m2公稱直徑DN取 600mm卷制圓筒,圓筒內(nèi)徑為公稱直徑)管長 L=4500mm管壁 壁厚 切0 bmm：:19 2mm總管數(shù)：n=416中心排管數(shù)：Nc=232管程流通面積A =0.0368 m管子排列方式：正三角形管心距：t=25mm管程數(shù)：Np=2殼程數(shù)：NS=1折流板間距：h=300mm折流板型式：25 %圓缺形計算冷卻劑的流量qm2QCp2( t 2-t 1)973473.644174 ( 38-30)29.153kg/s15.計算管程流速ui29.153994.3 0.0368Nu=0.0230.8RePrai =0.023 (di(1di u

6、i p)o(自來水被加熱,n取0.4,代入數(shù)值:ai0.023 咤塑0.0150.7967994.3 嚴(yán)0.0007424174 0.000742).40.62480.7967/s因為0.50.79673m/s,因此滿足要求。計算管程對流傳熱系數(shù)ai0.019U0因為h(Dqv0Ncqm0A0d0)=0.3(.6 23 .019) =0.0489 m 21400 10000.53m/ s24 3600 624.89 0.04890.20.531.5m/s,因此滿足要求。4197.87w/(mf.k )計算殼程當(dāng)量直徑de和流速U0de2-d)4(- 0.0252- 0.0192)計算殼程對流傳

7、熱系數(shù)a。將數(shù)值代入上式:Nu=0.36Re Re0.55 Pr1/3 ()14。物料被冷卻，(一)14 取 0.95,wwa。0.36 ()de0.1047/0.01727 0.53 624.89 css ,2428.34 0.00023 i30.36-().()3 0.950.017270.000230.1047=947.726 w/(m2 |k)根據(jù)冷熱流體的性質(zhì)及溫度,在(GB151-99P140-141)選取污垢熱阻Rd0和RdiRdi 0.000176m2|k/mRjo 0.000176m2|k / m計算總傳熱K丄丄卜巳糾Rdc丄其中Ka。匕 di dm ac的確定：Tsm=1/

8、2 (Tm tm),然后查表,利用內(nèi)差法得到=51.54 Wm k 1d0 di0.019 0.015n CM QQ rn0.0 169 m,d0,0.019Indi0.015110.0190.01910.000176 K4197.870.0150.0150.0020.01910.00017651.54 0.0169947.726解出 k=555.74w/( m2 |k)由k計算傳熱面積S973473.64555.74 19.7988.4946 m因為 丄色 109.3 88.49460.1903519.04 % , 15 % 19.04 % 25 % ,所選換熱器S109.3能完成任務(wù)核算壓

9、力降0.015 0.7967 994.30.00074216010.05取絕對粗糙度0.00015m則0.00015、d0.015查圖得 =0.04190.01管程壓力降L-+1.5) dFt NsNp對于巾19mm 2mm勺換熱器,結(jié)構(gòu)校正系數(shù)Ft=1.4,Np 2, Ns 1代入數(shù)值:(0.04194.5,廠、994.3 0.79672+1.5 )0.0152994.3 0.7967221.5 2 1=16161.26 Pa=16.16126 KPa因為 10 KPa 16.16126 KPa30KPa,故符合要求。管外 Re= djUe-24881.990.01727 0.53 624.890.00023折流板數(shù)Nb L 01竺01 1 14 h0.