固定管板式换热器设计.docx

化工原理化工设备
课程设计任务书
设计题目：:
专业班级：
学号：
指导教师:
宜宾学院
化学与化工学院
2012年12月23日
列管式换热器设计任务书
一、设计目的
培养学之一不与外科固定连接，可在壳体内沿轴向自由伸缩，该端称为浮头。浮头式换热器的优点是党环热管与壳体问有温差存在，壳体或环热管膨胀时，互不约束，不会产生温差应力；管束可以从壳体内抽搐，便与管内管问的活洗。其缺点是结构较复杂，用材量大，造价高；浮头盖与浮动管板问若密封不严，易发生泄漏，造成两种介质的混合。
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填料函式换热器
填料函式换热器的结构如图1-4所示。其特点是管板只有一端与壳体固定连接，另一端采用填料函密封。管束可以自由伸缩，不会产生因壳壁与管壁温差而引起的温差应力。填料函式换热器的优点是结构较浮头式换热器简单，制造方便,耗材少，造价也比浮头式的低；管束可以从壳体内抽出，管内管问均能进行活洗，维修方便。其缺点是填料函乃严不高，壳程介质可能通过填料函外楼，对丁易燃、易爆、有度和贵重的介质不适用
［利I4填料网式换热器
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本设计的目的和意义
通过本次课程设计，培养学生多方位、综合地分析考察工程问题并独立解决工程实际问题的能力。主要体现在以下几个方面：
资料、文献、数据的查阅、收集、整理和分析能力。要科学、合理、有创新地完成一项工程设计，往往需要各种数据和相关资料。因此，资料、文献和数据的查找、收集是工程设计必不可少的基础工作。
工程的设计计算能力和综合评价的能力。为了使设计合理要进行大量的工艺计算和设备设计计算。本设计包括热工计算和冷却器设备的结构计算。
工程设计表达能力。工程设计完成后，往往要交付他人实施或与他人交流，因此，在工程设计和完成过程中，都必须将设计理念、理想、设计过程和结果用文字、图纸和表格的形式表达出来。只有完整、流畅、正确地表达出来的工程设计的内容，才可能被他人理解、接受，顺利付诸实施。
通过本设计不仅可以进一步巩固学生所学的相关啊知识，提高学生学以致
用的综合能力，尤其对传热学、流体力学等课程更加熟悉，同时还可以培养学生尊重科学、注重实践和学****严禁、作风踏实的品格。
2.
设计计算
确定设计方案选择换热器的类型
两流体温度变化情况：热流体进口温度，出口温度；冷流体(循环岷江水)进口温度，出口温度取350C。该换热器用循环冷却水冷却，冬季操作时进口温度会降低，考虑到这一因素，估计该换热器的管壁温和壳体壁温之差较大，因此初步确定选用带膨胀节的固定管板式换热器。参考标准：
不洁净和易结垢的流体宜走便丁活洗管子，浮头式换热器壳程便丁活洗。
腐蚀性的流体宜走管内，以免壳体和管子同时受腐蚀，而且管子也便丁活洗
和检修。
压强高的流体宜走管内，以免壳体受压，其中冷却介质循环水操作压力高，
宜走管程。
饱和蒸气宜走管问，以便丁及时排除冷凝液，且蒸气较洁净，冷凝传热系数
与流速关系不大。
被冷却的流体宜走壳程，便丁散热，增强冷却效果。
需要提高流速以增大其对流传热系数的流体宜走管内，因管程流通面积常小
丁壳程，且可采用多管程以增大流速。
粘度大的液体或流量较小的流体，宜走壳程，因流体在有折流挡板的壳程流
动时，由丁流速和流向的不断改变,在低Re(Re>100)下即可达到湍流，以提高对流传热系数。
若两流体的温度差较大，传热膜系数较大的流体宜走壳程，因为壁温接近传热膜系数较大的流体温度，以减小管壁和壳壁的温度差。
2、流动空间及流速的确定
由丁循环冷却水较容易结垢，为便丁水垢活洗，应使循环水走管程，原油走壳程。选用的碳钢管，管内流速取。
确定物性数据定性温度：可取流体进出口温度的平■均值。
壳程原油的定性温度为：
管程流体的定性温度为：
根据定性温度，分别查取壳程和管程流体的有关物性数据。
物料
密度
kg/m3
定压比热容
kJ/(kg-。
导热系数
W/(m・。
粘度
Pas
原油
815



岷江水




计算总传热系数热流虽
(14040)
t'mInMt2
14035(4020)o——)°C,.
冷却水
QWj
Cpitj

-(kg/h)
(3520)
总传热系数K
管程传