乙醇冷却器的设计-化工原理课设
目录
任务书 ......................................................................................................................................... 2 第一章 概述与设计方案的选择 ................................................................................................. 3
1.1概述 ............................................................................................................................... 3
1.1.1换热器概述 ......................................................................................................... 3 1.1.2换热器的种类及特点 ........................................................................................... 3 1.1.3换热器设计要求 ......................................................................................................... 4 1.2设计方案的选择 ............................................................................................................. 4
1.2.1换热器型式的选择 .............................................................................................. 4 1.2.2流体流动空间的选择 ........................................................................................... 5 1.2.3流体流速的选择 .................................................................................................. 5
第二章、确定物性数据 ................................................................................................................ 6
2.1确定物性数据 ................................................................................................................. 7 第三章 、主要工艺参数计算 ....................................................................................................... 7
3.1估算传热面积 ................................................................................................................. 7 3.2初选换热器类型 ............................................................................................................. 9 3.3壳体内径 ...................................................................................................................... 10 3.4校正平均传热温差 ....................................................................................................... 10 3.5折流挡板 ...................................................................................................................... 11 第四章 、换热器的热流量核算 ................................................................................................. 12
4.1壳程表面传热系数 ....................................................................................................... 12 4. 2管程表面传热系数...................................................................................................... 13 4. 3污垢热阻和管壁热阻 .................................................................................................. 14 4. 4传热系数 .................................................................................................................... 14 4.6壁温计算 ...................................................................................................................... 14 第五章、阻力损失 ..................................................................................................................... 15
5.1管程流体的阻力损失 .................................................................................................... 15 5.2壳程流体的压力降 ....................................................................................................... 16 第六章、主要附件的尺寸设计 ................................................................................................... 17
6.1接管 ............................................................................................................................. 17 6.2换热管 .......................................................................................................................... 17 6.3封头 ............................................................................................................................. 18 6.4膨胀节 .......................................................................................................................... 18 6.5其他附件 ...................................................................................................................... 18 第七章、设计结果一览表 .......................................................................................................... 18 乙醇冷却器工艺流程图 .............................................................................................................. 20 心得体会： ................................................................................................................................ 21 参考文献 ................................................................................................................................... 22
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乙醇冷却器的设计-化工原理课设
任务书
一、 设计题目
乙醇冷却器的设计
二、 设计的目的：
通过对乙醇产品冷却的列管式换热器设计，达到让学生了解该换热器的结构特点，并能根据工艺要求选择适当的类型，同时还能根据传热的基本原理，选择流程，确定换热器的基本尺寸，计算传热面积以及计算流体阻力。
三、设计任务及操作条件
１、处理量12×104t/a乙醇 ２、设备型式：列管式换热器 ３、操作条件
(1)乙醇：入口温度：78℃，出口温度44℃
(2)冷却介质：循环水，入口温度24℃，出口温度38℃ (3)允许压降：不大于105Pa
(4)每天按330天计，每天24小时连续运行。 4、建厂地址 江西地区
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乙醇冷却器的设计-化工原理课设
第一章 概述与设计方案的选择
1.1概述
1.1.1换热器概述
换热器（heat exchanger），是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。换热器是化工、石油、动力、食品及其它许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用更加广泛。换热器种类很多，但根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可分三大类即：间壁式、混合式和蓄热式。在三类换热器中，间壁式换热器应用最多。
列管式换热器是目前化工及酒精生产上应用最广的一种换热器。它主要由壳体、管板、换热管、封头、折流挡板等组成。所需材质 ，可分别采用普通碳钢、紫铜、或不锈钢制作。在进行换热时，一种流体由封头的连结管处进入，在管流动，从封头另一端的出口管流出，这称之管程；另-种流体由壳体的接管进入，从壳体上的另一接管处流出，这称为壳程。
1.1.2换热器的种类及特点
管壳式换热器又称列管式换热器，是一种通用的标准换热设备，它具有结构简单，坚固耐用，造价低廉，用材广泛，清洗方便，适应性强等优点，应用最为广泛。管壳式换热器根据结构特点分为以下几种： （1） 固定管板式换热器
固定管板式换热器 它由壳体、管束、封头、管板、折流挡板、接管等部件组成。其结构特点是，两端的管板与壳体连在一起，管束两端固定在管板上，这类换热器结构简单，紧凑，价格低廉，每根换热管都可以进行更换，且管内清洗方便，但管外清洗困难，宜处理两流体温差小于50℃且壳方流体较清洁及不易结垢的物料。
带有膨胀节的固定管板式换热器，其膨胀节的弹性变形可减小温差应力，这种补偿方法适用于两流体温差小于70℃且壳方流体压强不高于600Kpa的情况。
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