化工原理课程设计说明书
目录
摘 要
第1章 课程设计的基础知识
表1三种换热器类型比较
换热器类型 | 允许Pmax/Mpa | 允许 tmax/℃ | 传热面积m2/m3 单位体积 | 每平方米面积的质量 kg/m2 | 传热系数 KJ/(m2·h·k) | 金属质量Kg | 可靠性 |
固定管板式换热器 | 84 | 1000~1500 | 40~164 | 35~80 | 3050~6100 | 1 | ○ |
U型管式列管换热器 | 100 | 1000~1500 | 30~130 | ----- | 3050~6100 | 1 | ○ |
浮头式列管换热器 | 84 | 1000~1500 | 35~135 | ----- | 3050~6100 | 1 | △ |
表2管壳(列管)式换热器污垢热阻推荐值表
物料 | 污垢热阻(m2·℃)/W | 物料 | 污垢热阻(m2·℃)/W |
冷冻盐水 | 0.000172 | 海水 | 0.00008 |
有机热载体 | 0.0002 | 蒸馏水 | 0.000086 |
工业水t<50℃,u<1m/s | 0.000172 | 轻质柴油 | 0.000516 |
水蒸气 | 0.00008598 | 沥青和渣油 | 0.000172 |
空气 | 0.000344 | 塔顶工艺物料蒸汽 | 0.000172 |
燃料油 | 0.0001 | 无水原油t<90℃,u<0.6m/s | 0.000344 |
重油 | 0.00086 | 有机溶剂 | 0.0002 |
汽油 | 0.000172 | 烧碱溶液 | 0.0004 |
第3章 计算及物性参数确定
表3饱和水蒸汽下的参数表
温度/℃ | 绝对压强/Kpa | 蒸汽密度/kg/(m3) | 焓(液)/KJ/kg | 焓(汽)/KJ/kg | 汽化热/KJ/kg |
220 | 2320.9 | 11.600 | 942.45 | 2801.0 | 1858.5 |
230 | 2798.6 | 13.98 | 988.50 | 2800.1 | 1811.6 |
表4压力范围表
0.1≤P<1.6 | 低压 |
1.6≤P<10 | 中压 |
10≤P<100 | 高压 |
P≥100 | 超高压 |
图2浮头式换热器的简图
(D) (E)
胀管时管板的刚度,管子布置间距见下表
管外径d0/mm | 间距 Pt/mm | 管板中心到管中心距Z/mm | 管外径d0/mm | 间距 Pt/mm | 管板中心到管中心距Z/mm |
19 | 25 | 19 | 31.8 | 40 | 26 |
25.4 | 32 | 22 | 35.1 | 48 | 30 |
设计评述与体会
参考文献
附录
参数 | 管程 | 壳程 |
流率kg/h | 5280 | 62028 |
进出口温度/℃ | 223(223) | 50(200) |
压力MPa | 2.5 | 0.5 |
定性温度/℃ | 223 | 125 |
密度kg/m3 | 12.5 | 4.225 |
定压比热容(KJ/kg.℃) | 4.634 | 1.046 |
黏度/Pa.s | 0.000123 | 0.000022 |
热导率/[W/m.℃] | 0.643 | 0.0314 |
普朗特常数 | 0.8864 | 0.7329 |
型式 | 浮头式换热器 | 壳程数 1 |
壳体内径/mm | 700 | 台数 1 |
管径/mm | 25 | 管心距/mm 32 |
管长/mm | 6000 | 管子排列 正三角形 |
管数目(根) | 252 | 折流板数/个 9 |
传热面积/m2 | 115 | 折流板间距/mm 600 |
管程数 | 4 | 材质 碳钢 |
主要计算结果 | 管程 | 壳程 |
流速m/s | 5.93 | 44 |
表面传热系数[W/m2.℃] | 1855 | 363 |
污垢热阻/(m2.℃/W) | 0.00008598 | 0.00008598 |
阻力/Pa | 20676 | 128000 |
热流量/KW | 2700 | |
传热温差/K | 98 | |
传热系数[W/m2.℃] | 272 | |
裕度/% | 17.18 |