列管式换热器的设计

化工原理课程设计学院: 化学化工学院班级：姓名 学号：指导教师：1目录§一.列管式换热器1.1. 列管式换热器简介1.2 设计任务 1.3.列管式换热器设计内容 1.4.操作条件 1.5.主要设备结构图§二.概述及设计要求2.1.换热器概述 2.2.设计要求§三.设计条件及主要物理参数3.1. 初选换热器的类型 3.2. 确定物性参数3.3.计算热流量及平均温差3.4 壳程结构与相关计算公式 3.5 管程安排(流动空间的选择)及流速确定 3.6 计算传热系数 k3.7 计算传热面积§四.工艺设计计算§五.换热器核算§六.设计结果汇总§七.设计评述§八.工艺流程图§九.主要符号说明§十.参考资料2§一 .列管式换热器1.1. 列管式换热器简介列管式换热器又称为管壳式换热器，是最典型的间壁式换热器，历史悠久，占据主导作用，主要有壳体、管束、管板、折流挡板和封头等组成。一种流体在关内流动，其行程称为管程；另一种流体在管外流动，其行程称为壳程。管束的壁面即为传热面。其主要优点是单位体积所具有的传热面积大，传热效果好，结构坚固，可选用的结构材料范围宽广，操作弹性大，因此在高温、高压和大型装置上多采用列管式换热器。为提高壳程流体流速，往往在壳体内安装一定数目与管束相互垂直的折流挡板。折流挡板不仅可防止流体短路、增加流体流速，还迫使流体按规定路径多次错流通过管束，使湍流程度大为增加。列管式换热器中，由于两流体的温度不同，使管束和壳体的温度也不相同，因此它们的热膨胀程度也有差别。若两流体温差较大（50℃以上）时，就可能由于热应力而引起设备的变形，甚至弯曲或破裂，因此必须考虑这种热膨胀的影响。1.2 设计任务1.任务处理能力：3×105t/年 煤油（每年按 300 天计算，每天 24 小时运行）设备形式：列管式换热器2．操作条件 (1)煤油：入口温度 150℃，出口温度 50℃ (2)冷却介质：循环水，入口温度 20℃，出口温度 30℃(3)允许压强降：不大于一个大气压。备注：此设计任务书（包括纸板和电子版）1 月 15 日前由学委统一收齐上交，两人一组，自由组合。延迟上交的同学将没有成绩。1.3.列管式换热器设计内容1.3.1、确定设计方案（1）选择换热器的类型；（2）流程安排1.3.2、确定物性参数（1）定性温度；（2）定性温度下的物性参数1.3.3、估算传热面积（1）热负荷；（2）平均传热温度差；（3）传热面积；（4）冷却水用量1.3.4、工艺结构尺寸（1）管径和管内流速；（2）管程数；（3）平均传热温度差校正及壳程数...