换热器设计固定管板式.docx

化学工程基础课程设计
设计题目:管壳式换热器（固定管板式）学生姓名:XXX专业班级：1001学号：1115020126指导教师:
西安科技大学化学与化工学院
2013年1月14日
管壳式换热器设计任务书一、设计目的
培养学生综学的化学工程基础进行整体的回顾，查漏补缺，扩宽知识面，了解换热器的类型及用途，熟悉换热器的工艺设计计算、设备结构设计计算和换热器的核算，知道换热器在日常生活中扮演着非常重要角色，掌握课程设计的一般步骤。在工业设计中，根据处理量的不同，选择合适的换热器，为换热系统的节能、低耗和高效益打下坚实的基础。通过设计，使同学们树立正确的设计思想，培养实事求是、严肃认真、高度负责的工作作风，加强课程设计能力的训练和培养严谨求实的科学作风
二、方案设计1、工艺设计计算

1）选择换热器的类型
两流体温度变化情况：热流体进口温度140C，出口温度40C;冷流体（循环水）进口温度30C，出口温度40C。该换热器用循环冷却水冷却，冬季操作时出口温度会降低，考虑到这一因素，估计该换热器的管壁和壳体壁温之差较大，因此初步选用带膨胀节的固定管板式换热器。
3）流动空间及流速的确定由丁循环冷却水较易结垢，为便丁水垢活洗，应使循环水走管程，原油走壳程。
选用①，管内流速取Ui=。
：可取流体进出口温度的平■均值壳程油的定性温度：
原油在90CT的物性数据:
密度
o815kg/m3
-3Pas

导热系数

管程流体的定性温度为：
35C
3040t2循环冷却水在35CT的物性数据:密度994kg/-
导热系数

^藏0伯海对qm,
t1t2
t2
ln
140404030。
39U
14040
ln—
4030
冷却水用量Qo

Cpi
(kg/s)

总传热系数K管程传热系数:


」di
diUii


Cpii







2-—
W/mC
2°_2733W/m2C壳程传热系数:
假设壳程的传热系数
i310W/m2
由丁冷却水较易结垢，查表得，污垢热阻:
。：
.——'

%勺换热面积裕度,
、①（碳钢）,。
:
qv,
按单程管计算,按单程管设计,热器管程数为:
传热管总根数nsqv,
.
diUi4所需的传热管长度为:
L
d°ns传热管过长,No7——。现取传热管长L=6m则该换
N47294根平■均传热温差校正及壳程数平■均传热温差校正数：
10

4030按单壳程、双管程结构，经查阅资料，■均传热温差：
〜v
，即每程内均按正三角形排列，隔板两侧采用正方型排列。,则:
：
,；（根）
，取管板利用率可=,则壳体内经为：
^(mm)圆整可取D=400mm采用弓形折流板，取弓形折流板圆缺高度为壳体内径的25%(mm)，故可取h=100mm取折流板