原油列管式換熱器設(shè)計(jì)書

化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書—列管式換熱器化工原理化工設(shè)備課程設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)題目：年處理2.4萬噸的列管式換熱器學(xué)生姓名：鄧云樂專業(yè)班級：環(huán)境工程10級4班學(xué)號：100704001指導(dǎo)教師：徐慎穎、張燕宜賓學(xué)院化學(xué)與化工學(xué)院2011年12月13日列管式換熱器設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)目的培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用本門課程及有關(guān)選修課程基礎(chǔ)理論和基本知識去完成換熱單元操作設(shè)備設(shè)計(jì)任務(wù)的實(shí)踐能力二、設(shè)計(jì)目標(biāo)設(shè)計(jì)的設(shè)備必須在技術(shù)上是可行的，經(jīng)濟(jì)上是合理的，操作上是安全的，環(huán)境上是友好的三、設(shè)計(jì)題目列管式換熱器設(shè)計(jì)

四、設(shè)計(jì)任務(wù)及操作條件

1.設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)備型式：列管式處理任務(wù)：如下表所示：處理量（萬噸/年）物料2．42．62．83．03．23．43.63．84．04．24．44．64．8原油1007040012＃12＃13＃煤油14＃25＃26#柴油27＃37#38＃39#2.操作條件（1）熱流體：入口溫度140℃;出口溫度40℃（2）冷卻介質(zhì)：岷江水（3）允許壓降：不大于0.1MPa（4）物性數(shù)據(jù)原油定性溫度下的物性數(shù)據(jù)五、設(shè)計(jì)內(nèi)容1.設(shè)計(jì)方案的選擇2.設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)算總傳熱系數(shù)計(jì)算傳熱面積3.主要設(shè)備工藝尺寸設(shè)計(jì)

（1）管徑尺寸和管內(nèi)流速的確定（2）傳熱面積、管程數(shù)、管數(shù)和殼程數(shù)的確定4.換熱器核算5.設(shè)計(jì)結(jié)果匯總

6.繪制換熱器簡圖目錄TOC\o"1-2"\h\z\u第一章概述 II300-1.6JB/T4700-2000封頭的設(shè)計(jì)上下封頭采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓型封頭，查《化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》附表5，由JB/T4337-95標(biāo)準(zhǔn)，封頭為DN325*6mm.曲面高度為80.0mm,直邊高度為25mm,材料選用Q235-B折流板的設(shè)計(jì)選用弓形折流板查《化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表5-8得，折流板最小厚度為4mm查《化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表5-9得，折流板最大間距為1900mm折流板名義外直徑：DN-2.5(mm)拉桿：直徑：10mm數(shù)量：4材料：Q235-A.F換熱器的排列及管孔尺寸采用組合排列法，每程內(nèi)均按正三角形排列，隔板兩側(cè)采用正方形排列管孔間距t=1.25d=32mm分層隔板兩側(cè)相鄰管中心距44mm接管的設(shè)計(jì)原油進(jìn)出口，公稱尺寸為30mm；循環(huán)水進(jìn)出口：公稱尺寸為40mm,公稱壓力為1.6MPa.連接標(biāo)準(zhǔn)HG20593，法蘭型式：PL連接面型式：RF排污口，排氣口：公稱尺寸為25mm,公稱壓力為1.6MPa.連接標(biāo)準(zhǔn)HG20593，法蘭型式：PL連接面型式：RF支座設(shè)計(jì)殼體質(zhì)量DN=325mm,=6mm查《化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》附表4得，單位長度筒體質(zhì)量為封頭質(zhì)量DN=325mm,=6mm,直邊高度為25mm的標(biāo)準(zhǔn)橢圓型封頭查《化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》附表6得，m=7.73kg原油的質(zhì)量每個(gè)支座承受6.61KN，選用重型BI型，120度包角焊制，雙筋，帶墊片的鞍座溫差應(yīng)力由管壁與殼壁溫差引起溫差應(yīng)力的補(bǔ)償：在固定管板式換熱器的殼體上裝設(shè)膨脹節(jié)12.容器開孔補(bǔ)強(qiáng)開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)是在開孔附近區(qū)域增加補(bǔ)強(qiáng)金屬，使之達(dá)到提高器壁強(qiáng)度、滿足強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求的目的。開孔補(bǔ)強(qiáng)的形式分為整體補(bǔ)強(qiáng)和局部補(bǔ)強(qiáng)。本設(shè)計(jì)中的接管公稱外徑小于了89mm，所以根據(jù)殼體是否需要進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)的要求，該殼體不需要進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。確定殼體和接管的計(jì)算厚度及開孔直徑根據(jù)計(jì)算可知，殼體的計(jì)算厚度為，接管的計(jì)算厚度為（以冷卻水進(jìn)出接管為例，由上可知，冷卻管直徑，材質(zhì)為20號鋼管）。QUOTE式中，QUOTE——計(jì)算壓力，取QUOTE——?dú)こ虦囟葹镼UOTE時(shí)的的許用應(yīng)力，?。ú椤痘ぴO(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》附表一得）QUOTE，查表得：計(jì)算為：開孔直徑：第三章設(shè)計(jì)結(jié)果匯總換熱器主要結(jié)構(gòu)尺寸和計(jì)算結(jié)果見下表。參數(shù)管程殼程流率/（kg/h）9703.932739.73物料名稱岷江水原油進(jìn)/出溫度/℃20/35140/40物性定性溫度/℃27.590密度/（kg/m3）996.38815定壓比熱容/（kJ/（kg·K）4.1772.2粘度/（Pa·s）0.00086230.003熱導(dǎo)率/〔w/（m·K）〕0.6120.128普朗特?cái)?shù)6.0251.56設(shè)備結(jié)構(gòu)參數(shù)形式固定管板式臺數(shù)1殼體內(nèi)徑/mm325殼程數(shù)1管徑/mmф25×2.5管心距/mm32管長/mm6000管子排列△管數(shù)目/根36折流板數(shù)/個(gè)39傳熱面積/m225.9折流板間距/mm150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）0.478650.0876表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)/〔w/（m2·K）〕2457.02223.92污垢阻力/（w/m2·K）0.0003440.000444阻力/Pa4697.841085.5熱流量/kW169傳熱溫差/℃?zhèn)鳠嵯禂?shù)/〔w/（m2·K）〕169.2裕度/%24.5折流板形式上下中心管束，根8切口高度25％筒體厚度/㎜6封頭厚度/㎜6管板厚度/㎜25折流板厚度/㎜30分層隔板厚度/㎜12殼體長度/㎜6000封頭短半徑/㎜100 法蘭類型甲型平焊法蘭封頭短筒邊高度/㎜25法蘭緊壓面突面墊片類型耐油墊墊片材料石棉橡膠板封頭材料Q235-B封頭類型標(biāo)準(zhǔn)橢圓型封頭補(bǔ)強(qiáng)圈厚度/㎜—管程接管公稱直徑/㎜40殼程接管公稱直徑/㎜30拉桿直徑/㎜16根數(shù)6拉桿孔直徑/㎜17附簡圖參考文獻(xiàn)1.上海醫(yī)藥設(shè)計(jì)院.化工工藝設(shè)計(jì)手冊(上、下).化學(xué)工業(yè)出版社，1986

2.尾范英郎（日）等，徐忠權(quán)譯.熱交換設(shè)計(jì)手冊，1981

3.時(shí)鈞，汪家鼎等.化學(xué)工程手冊，化學(xué)工業(yè)出版社，1996

4.盧煥章等.石油化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)手冊，化學(xué)工業(yè)出版社，1982

5.陳敏恒，叢德茲等.化工原理(上、下冊)(第二版).化學(xué)工業(yè)出版社，2000

6.大連理工大學(xué)化工原理教研室.化工原理課程設(shè)計(jì).大連理工大學(xué)出版社，2008

7.柴誠敬，劉國維，李阿娜.化工原理課程設(shè)計(jì).天津科學(xué)技術(shù)出版社，19958.鄒華生，鐘理等.傳熱傳質(zhì)過程設(shè)備設(shè)計(jì).華南理工大學(xué)出版社，2007心得和體會經(jīng)過本次課程設(shè)計(jì)，我越來越覺得，課程設(shè)計(jì)還是多好耍的，多有意思的！困難也不過如此！本次化工原理課程設(shè)計(jì)歷時(shí)兩周，是上大學(xué)以來第一次獨(dú)立的工業(yè)化設(shè)計(jì)。從老師以及學(xué)長那里了解到化工原理課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)我們化工設(shè)計(jì)能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，通過課程設(shè)計(jì)使我們初步掌握化工設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識、設(shè)計(jì)原則及方法；學(xué)會各種手冊的使用方法及物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)的查找方法和技巧；掌握各種結(jié)果的校核，能畫出工藝流程、塔板結(jié)構(gòu)等圖形；在設(shè)計(jì)過程中不僅要考慮理論上的可行性，還要考慮生產(chǎn)上的安全性和經(jīng)濟(jì)合理性。由于第一次接觸課程設(shè)計(jì)，起初心里充滿了新鮮感和期待，因?yàn)樽晕艺J(rèn)為在大學(xué)里學(xué)到的東西終于可以加以實(shí)踐了?？墒钱?dāng)老師把任務(wù)書發(fā)到手里是卻是一頭霧水，完全不知所措?？墒窃谶@短短的三周里，從開始的一無所知，到同學(xué)討論，再進(jìn)行整個(gè)流程的計(jì)算，再到對工業(yè)材料上的選取論證和后期的圖紙的繪制等過程的培養(yǎng)，我真切感受到了理論與實(shí)踐相結(jié)合中的種種困難，也體會到了利用所學(xué)的有限的理論知識去解決實(shí)際中各種問題的不易。我的課程設(shè)計(jì)題目是年產(chǎn)量2.4萬噸原油列管式換熱器的設(shè)計(jì)。在開始時(shí)，我們不知道如何下手，雖然有課程設(shè)計(jì)書作為參考，但其書上的計(jì)算步驟與我們自己的計(jì)算步驟有少許差異，在這些差異面前，我們顯得有些不知所措，通過查閱《化工原理》，《化工工藝設(shè)計(jì)手冊》，《物理化學(xué)》，《化工原理課程設(shè)計(jì)》等書籍，以及在網(wǎng)上搜索到的理論和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。我們慢慢地找到了符合自己的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。并逐漸建立了自己的模版和計(jì)算過程。在這兩周中給我印象最深的是我們這些“非泡點(diǎn)一族”在計(jì)算進(jìn)料熱狀況參數(shù)q時(shí)，沒有任何參考模板，完全靠自己捉摸思考。起初大家都是不知所措，待冷靜下來，我們仔細(xì)結(jié)合上課老師講的內(nèi)容，一步一步的討論演算，經(jīng)大家一下午的不懈努力，終于把q算出來了。還有就是我們在設(shè)計(jì)換熱器部分，在試差的過程中，我們大部分人都是經(jīng)歷了幾乎一天多的時(shí)間才選出了合適的換熱器型號，現(xiàn)在還清楚的記得我試差成功后那激動(dòng)的心情，因?yàn)槲覈L到了自己在付出很多后那種成功的喜悅，因?yàn)檫@些都是我們的“血淚史”的見證哈。通過本次課程設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，讓我對自己的專業(yè)有了更加感性和理性的認(rèn)識，我們了解了工程設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容，掌握了化工設(shè)計(jì)的主要程序和方法，增強(qiáng)了分析和解決工程實(shí)際問題的能力。同時(shí)，通過課程設(shè)計(jì)，還使我們樹立正確的設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真、高度負(fù)責(zé)的工作作風(fēng)，加強(qiáng)工程設(shè)計(jì)能力的訓(xùn)練和培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)作風(fēng)更尤為重要。我一輩子都會記得，曾經(jīng)在宜賓學(xué)院實(shí)驗(yàn)室制圖室，2012年的圣誕節(jié)晚上，我和另外兩個(gè)同學(xué)畫圖畫通宵的經(jīng)歷。這刻骨銘心的一幕，是我付出努力