发布时间 : 星期五 文章浮头式换热器课程设计更新完毕开始阅读bed686464b35eefdc8d3336f
化工原理课程设计
题 目：列管换热器的设计
教 学 院： 专 业： 学生姓名： 学 号: 指导教师：
2013年6月16日
《化工原理课程设计》任务书
湖北理工学院 课程设计
2012～2013学年第2学期
学生姓名： 专业班级：化学工程与工艺(精细化工)2010(1) 指导教师： 工作部门： 化工教研室
一、课程设计题目：列管换热器的设计
二、课程设计内容（含技术指标）
1. 工艺条件与数据
要求将某种物性和空气相近的加压气体由90℃冷却到40℃；气体的流率为3kg/s，以进口温度为20℃的冷却水作为冷却介质；
2. 操作条件
冷却水走壳程，壳程装有弓形折流板；气体走管程，气体压力取为106Pa； 管外径 d0=25mm,内径di=20mm,管子中心距t=32mm,等边三角形排列；气侧污垢热阻Rsi=0.3m2·℃/kW, 水侧污垢热阻Rs0=0.58m2·℃/kW, 管壁导热系数λW=0.045 kW/（m·℃）
3．经济参数
拟用浮头式换热器，换热器的回归系数分别为a=276、b=0.8，换热器的压力校正系数?1=1、材质校正系数?2=6.5；换热器的使用年限为8年，相应的年折旧率Fc=1/8 ；冷却水费用（不包括动力费）为3×10-3 元/kg，电费为2元/（kW﹒h）；换热器年工作时间为7200h/a。
4．流体的物性数据
（1）根据气体的定性温度Tm=(90+40)/2=65 ℃，查得空气（因为该气体物性与空气相近）的λi=2.935×10-5kW/（m·℃），Cpi=1.009 kJ/(kg·℃),μ i=2.035×10-5Pa·s，根据气体的定性温度和压力可确定ρi=10.31 kg/m3；
（2）水的出口温度在优化计算过程是变化的，因而水的定性温度tm 也是不断变化的。可根据水的定性温度按以下各式求水的物性：
ρ0=1005.34-0.32733tm
Cp0=4.178+1.7603×10-4 tm
λ0=5.9354×10-4+9.287×10-7 tm
μ0=1.0×10-3×1065825[1/(273.15+tm)-1/283.16] 式中 tm—水的定性温度，tm=(t1+t2)/2,℃； ρ0 —水的密度，kg/m3；
Cp0 —水的比热，kJ/(kg·℃)； λ0—水的导热系数，kW/（m·℃）； μ0—水的粘度，Pa·s。 5. 设计内容
①设计方案的选择及流程说明； ②传热面积、换热管根数；
③确定管束的排列方式、程数、档次、隔板的规格、数量； ④辅助附件的选型与计算。
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湖北理工学院 课程设计
化工原理课程设计
题目：列管换热器的设计 小组成员： 组长：任务分配：
1、全体成员讨论确定课程设计的方案； 2、共同查阅相关资料，并由陈乔打印资料；
3、主要负责整个课设设计的相关计算任务并设计工艺流程； 4、主要负责绘制工艺流程图，且参与全塔的工艺计算； 5、参与文字整理、校正及板式塔的结构与附属设备的设计； 6、参与接管及其法兰的的尺寸设计；
7、主要负责文字整理，编辑，参与了全部的课程设计流程； 8、工艺流程图主要由陈乔设计，李飞绘制，审核，共同完成的； 9、完成草稿之后，由胡老师给予指导，经全体成员共同检查、审核、校正之后定稿；
10、本大型课程设计作业是全体成员共同努力的结果，体现了我们团结一致，协同合作的团队精神；
11、再次感谢夏老师和胡老师的耐心指导。
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目录
一、设计任务和设计条件 ............................................................................................................. 4 二、确定设计方案 ..................................................... 4 2.1 选择换热器的类型 ................................................................................................................. 4 2.2 流程 ............................................................. 5 三、确定物性数据 ..................................................... 5 3.1 操作条件 ......................................................... 5 3.2 物性参数 ......................................................... 5 四、估算传热面积 ..................................................... 6 4.1 传热量 ........................................................... 6 4.2 冷却水用量 ....................................................... 6 4.3 平均温差 ......................................................... 6 4.4 初算总传热面积 ................................................... 6 五、工艺结构尺寸 ..................................................... 7 5.1 管径和管内流速 ................................................... 7 5.2 管程数和传热管数 ................................................. 7 5.3 平均温差校正及壳程数 ............................................. 7 5.4 传热管排列和分程方法 ............................................. 7 5.5 壳体直径 ......................................................... 8 5.6 折流板 ........................................................... 8 5.7 其他附件 ......................................................... 8 5.8 接管 ............................................................. 9 六、换热器核算 ....................................................... 9 6.1 热流量核算 ....................................................... 9 6.2 壁温核算 ........................................................ 11 6.3 换热器内流体的流动阻力 .......................................... 11 七、换热器主要结构尺寸和计算结果 ..................................... 12 八、参考文献 ......................................................... 13 九、设计总结 ......................................................... 14
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