换热器-课程设计本科学位论文VIP专享

成绩 化工原理课程设计设计说明书设计题目：换热器课程设计 化工原理课程设计任务书一、设计任务及操作条件 某生产过程中，需用循环冷却水将有机料液从 102℃冷却至 40℃。已知有机料液的流量为（2.5－0.01×20）×104 =23000kg/h，循环冷却水入口温度为30℃，出口温度为 40℃，并要求管程压降与壳程压降均不大于 60kPa，试设计一台列管换热器，完成该生产任务。已知:定性温度下流体物性数据物性流体 密度 kg/m3 粘度Pa·s 比热容 CPkJ/（kg·℃） 导热系数W/（m·℃）有机化合液 986 0.54*10-34.190.662水 9940.728*10-34.1740.626注：若采纳错流或折流流程，其平均传热温度差校正系数应大于 0.8二、确定设计方案1.选择换热器的类型 两流体温的变化情况：热流体进口温度 102℃，出口温度 40℃；冷流体进口温度 30℃，出口温 40℃，管程压降与壳程压降均不大于 60kPa，壳程压降不高，因此初步确定选用固定板式换热器。2.管程安排 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，所以从总体考虑，应使循环水走管程，有机化合液走壳程。三、确定物性数据 定性温度：对于一般气体和水等低粘度立体，其定性温度可取流体进出口温度的平均值。故壳程的有机化合液的定性温度为 T管程流体的定性温度为 t=根据定性温度分别查取壳程流体和管程流体的有关物性数据。有机化合液的有关物性数据如下：密度 粘度 0.54*10-3 Pa·s比热容 =4.19 kJ/（kg·℃）导热系数 λ=0.662 W/（m·℃）循环水的有关物性数据如下：密度 粘度 0.728*10-3 Pa·s比热容 =4.174 kJ/（kg·℃）导热系数 λ=0.626 W/（m·℃）四、估算传热面积1、热流量Q= =23000*4.19*（102-40）=5974940 kJ/h=1659.7kw2、平均传热温差 先根据纯逆流计算，得 3、传热面积 由于有机化合液的粘度为0.54*10-3 Pa·s，假定总传热系数K=300W/（.℃），则传热面积为 =194.12 4、冷却水用水量=39.76kg/s=143146kg/h五、工艺结构尺寸1、管径和管内流速 选用 Φ25*20 较高级冷拔传热管（碳钢），取管内流速=1.5m/s。2、管程数和传热管数 可依靠传热管内径和流速确定单程传热管数 =85按单程管计算，所需的传热管长度为=29m按单程管设计，宜采纳多管程结构。现取传热管长 l=7m，则该换热器的管程数为传热管总根数 Nt=3403、传热温差校平均正及壳程数平均温差校正系数：按单壳程，双壳程结构，查得温差修正系数得...