煤油冷却器的课程设计说明书

化工原理课程设计煤油冷却器的设计

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毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了意。

作者签名：日期：

指导教师签名：日期：

使用授权说明

本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部容。

作者签名：日期：

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.. .. .. 摘要

本设计的任务就是完成一满足生产要求的列管式换热器的设计和选型。

本设计的核心是计算换热器的传热面积，进而确定换热器的其他尺寸或选择换热器的型号。由总传热速率方程可知，要计算换热面积，得确定总传热系数和平均温差。由于总传热系数与换热器的类型、尺寸、流体流到等诸多因素有关，----而平均温差与两流体的流向、辅助物料终温的选择有关，因此管壳式换热器设计和选型需考虑许多问题。通过多次核算和比较，设计结果如下：带膨胀节的固定管板式换热器，选用φ25Χ2.5的碳钢管，换热面积为131.4 m2，且为双管程单壳程结构，传热管排列采用组合排列法，即每程均按正三角形排列，隔板两侧采用正方形排列。管数为300，管长为6m，管间距为32mm，折流板形式采用上下结构，其间距为150mm，切口高度为25%，壳体径为700mm，该换热器可满足生产需求。

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.. .. .. Abstract

The task of this design is to complete a meet the production requirements of shell and tube heat exchanger design and type selection. The total heat transfer rate equation shows that to calculate heat transfer area, you must determine the total heat transfer coefficient and the mean temperature difference. Through the repeated calculation and comparison, design results are as follows. Fixed tube plate heat exchanger with expansion joint, Select phi25

25 carbon steel pipe, heat transfer area of 131.4 square meters, And for the tube side shell side of the single structure, the pipe arrangement method, namely each way are sorted by regular triangle, diaphragm use square is arranged on both sides. Pipe number is 300, the length is 6 meters, tube spacing is 32 mm, baffle plate form adopts up and down structure, the spacing is 150 mm, incision height was 25%, the shell inside diameter is 700 mm, the heat exchanger can meet the production requirements.

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.. .. .. 目录

前言 (4)

第1章文献综述 (5)

1.1 换热器分类 (7)

1.2 列管式换热器的类型 (8)

1.3 列管式换热器的结构 (9)

1.3.1 管程结构 (9)

1.3.2 壳程结构 (10)

第2章设计方案确定 (14)

2.1设计任务及操作条件 (15)

2.1.1 设计方案的确定 (17)

2.2 设计步骤 (17)

2.2.1 非系列标准换热器的一般步骤 (17)

第3章设计计算 (18)

3.1 确定设计方案 (18)

3.2 确定物性数据 (18)

3.3 计算总传热系数 (18)

3.4 计算传热面积 (23)

3.5 工艺结构和尺寸 (23)

3.6 换热器核算 (25)

第4章设计全部参数 (30)

设计小结 (31)

参考文献 (32)

附表 (33)

附录 (34)

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.. .. .. 前言

热交换器，简称换热器，是在不同温度的流体间，进行传递热能的装置。换热器在化工、石油、动力、制冷、食品等各领域应用十分广泛，在日常生活中传热设备也随处可见，是不可缺少的工艺设备之一。因此换热设备的研究备受世界各国政府及研究机构的高度重视，在全世界第一次能源危机及在节约能源上研究新途径。在研究投入大、人力资源配备足的情况下，一批具有代表性的高效换热器和强化传热原件诞生了。这对提高能量的利用效率有着很大的促进作用，对社会效益非常显著，从另一方面大大缓解了能源的紧状况。

在化工厂的建设中，换热器通常约占总投资的11%；在现代石油炼厂中，换热器约占全部工艺设备投资的40%左右。近年来随着节能技术的发展，应用领域不断扩大，利用换热器进行高温和低温热能回收带来了显著的经济效益。目前，在换热设备中，使用量最大的是管壳式换热器。

列管式换热器的应用已具有很悠久的历史。现在，它被当作一种传统的标准换热器设备在很多工业部门量使用，尤其在化工、石油、能源设备等部门所使用的换热器中，列管式换热器仍处于主导地位。同时板式换热器也已成为高效、紧凑的换热设备，大量地应用于工业中。本文主要是对列管式换热器的设计和运用进行介绍。

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.. .. .. 设计任务书

设计任务及操作条件

（1）处理能力 19.8 104t/a煤油

（2）设备形式列管式换热器

（3）操作条件

①煤油：入口温度140℃，出口温度40℃。

②冷却介质：循环水，入口温度30℃，出口温度40℃。

③允许压降：不大于105Pa。

④煤油定性温度下的物性数据：

密度：ρc＝825kg/m3

黏度：μc＝0.000715Pa﹒s

定压比热容：Cpc＝2.22kJ/(kg﹒℃）

热导系数：λc＝0.14W/(m﹒℃)

⑤每年按330天计，每天24小时连续运行。

（4）建厂地址地区

设计要求：

选择适宜的列管式换热器并进行核算。