化工原理课程设计——————换热器

一、 设计题目和设计条件 1、设计题目：用水冷却25%甘油的列管式换热器的设计 2、设计条件 (1 )甘油 处理量：14kg/s、进口温度：100℃、出口温度：40℃、压强降：＜101.3kPa (2)冷却水 进口温度：25℃、出口温度：35℃ ，压强降：＜101.3kPa 3、设计任务： (1 )根据设计条件选择合适的换热器型号，并核算换热面积、压力降是否满足要求，并设计管道与壳体的连接，管板与壳体的连接、折流板数目、形式等。 (2 )绘制列管式换热器的装配图。 (3 )编写课程设计说明书。 二、 设计方案简介 1、选择换热器的类型： 题目要求规定为列管式换热器 化工原理课程设计——列管式换热器 - 2 - 2 、管程安排： 从两物流的操作压力看，应使甘油走管程，循环冷却水走壳程。但由于循环冷却水较易结垢，若其流速太低，将会加快污垢增长速度，使换热器的热流量下降；又因为被冷却的流体走壳程，便于散热。所以从总体上综合考虑，应使冷却循环水走管程，甘油走壳程。 3 、流向的选择： 当冷、热流体的进出口温度相同时，逆流操作的平均推动力大于并流，因而传递同样的热流体，所需的传热面积较小。逆流操作时，冷却介质温升可选择得较大因而冷却介质用量可以较小。显然，在一般情况下，逆流操作总是优于并流。故选择逆流为流向。 三、流体物性的确定 1 、流体定性温度的确定 对于一般气体和水等低黏度流体，其定性温度可取流体进出口温度的平均值。 壳程25%甘油的定性温度为：C702401002T21TT 管程冷却水的定性温度为：C30225352t21tt 2 、定性温度下流体的物性 查[1]知，在C70下，甘油的比热容ap1c=2.66KkJkg，水的比热容bp1c=4.167KkJkg；在C30下，水的比热容2pc=4.174KkJkg。 即在C70 下，25%甘油的比热容75.0167.425.066.275.025.0111bapppccc=3.790KkJkg 化工原理课程设计——列管式换热器 - 3 - 四、 工艺计算及主体设备设计计算及选型 1 、计算热负荷和冷却水量： 热负荷 Q=1qm1pc 21TT =143.790 40100=3183.6skJ 冷却水量2qm = 122ttcQp=2535174.43183.6=76.272skg 2 、计算两流体的对数平均温度。(暂按单壳程、多管程进行计算。) 逆流时，1t =1T -2t =100-35=65 C；2t=2T -1t =40-25=15 C 对数平均温度为m't=2121ttIntt=15651565In=34.10 C R=1221TttT...