反应器气体冷却器设计

摘要

根据现有E-112冷却器的操作条件进行了该装置的热工艺计算结构设计和

强度校核其核心部分是换热系数的计算和结构设计采用莫斯廷斯基法进行了常

规热计算和校核并根据《GB151-1999管壳式换热器》对该固定管板式换热器进行

了结构设计计算其特点是管板延长部分兼作法兰并且带有膨胀节最后从开发前

景做出了经济性分析

关键词换热器工艺计算结构设计波型膨胀节

反应器气体冷却器设计

Abstract

Thermal process calculation structural design and strength check on the existing

E-112 cooler were carried out according to its operating condition The core parts are

calculation of heat transfer coefficient and structural design In this paper a method

Moshitingshiji conventional thermal calculation and verification and the structure

design is made based onGB150-98 steel pressure vessel whose characteristic is that

the board prolongation is made as flange and having expansion joints Finally economic

analysis is made in this article from the market analysis

Keywords heat exchanger Thermal Process Calculation structural design

wave-type expansion joint

III

反应器气体冷却器设计

第一章概述 1

11 压力容器简介 1

12 压力容器的分类 1

13 换热器 4

14 本题目设计内容 7

第二章管壳式换热器的工艺热计算9

21 换热器设计要求及工艺参数 9

22 换热器的传热计算 11

23 换热器换热面积计算 12

第三章结构设计与校核 20

31 结构尺寸参数 20

32 采用元件及数据 22

33 壳体圆筒计算 23

34 管箱圆筒计算 23

35 螺栓及法兰计算 23

36 管板计算 28

37 开孔补强计算 46

38 其他部件的设计选型 52 第四章结论与展望 54

第五章经济分析报告 55

51 开发前景 55

52 市场前景分析 55

参考文献 56

致谢 57

附录 58

声明 59

反应器气体冷却器设计

第一章概述

11 压力容器简介

化工容器广泛地应用于化工食品医药石油及其相关的其他工业部门可

以毫不夸张地说化学工业的生产离不开容器然而化工容器与其他行业的容器相

比较有其自身的特点它经常在高温高压下工作它里面的介质经常是属于易燃易

爆有毒有害以及具有腐蚀性的介质因而要保证化工容器能长期安全地运行化

工容器必须具备足够的强度密封性耐蚀性及稳定性

化工容器常见的结构形式是一个钢制圆筒形结构主要有钢制圆筒体和两端的

封头组成并安装有各种化工工艺接管如物料进出口管压力表接管液面计接管

等以及为检修方便开设的人孔手孔和为保护容器安全而设置的安全装置如安

全阀爆破片等整个容器借助支座安放在基础上[1]

容器承受的载荷主要是压力载荷大多数容器承受的压力是内压即使是贮存

液体的常压容器在尺寸较大时也有流体静压力的作用除内压外还有承受外压载

荷的容器按压力大小可以有多种分类受内压的容器其主要失效形式属于弹塑性

失效而外压容器的失效形式主要是整体丢稳泄漏也是容器失效的一种形式

所

以对化工容器来说由于介质的腐蚀毒性易燃易暴行密封是操作的必要条件

化工容器抵抗化学介质作用的能力主要是通过选择合适的材料来解决

12 压力容器的分类

压力容器形型式多样根据不同的需要压力容器可以有若干种分类[2 3 ] com 压力容器的使用位置分类

a固定式压力容器

b移动式压力容器

com 按压力容器的形状分类

a 圆桶形容器

b球形容器

c椭圆形容器

反应器气体冷却器设计

d矩形容器

e组合容器

com 按压力容器的压力等级分类

a低压代号 L 容器 01Mpa≤p ＜16 Mpa

b 中压代号M 容器 16 Mpa≤p ＜100 Mpa

c高压代号 H 容器 100 Mpa≤p ＜100 Mpa

d超高压代号 U 容器 p≥100 Mpa

外压容器中当容器的内压力小于一个绝对大气压约 01Mpa 时又称为

真空容器

com 压力容器在生产中的作用分类

a反应压力容器代号 R 主要是用于完成介质的物理、化学反应的压力容器如反应器、反应釜、聚合釜、高压釜、合成塔、蒸压釜、煤气发生炉等 b换热压力容器代号 E 主要是用于完成介质交换的压力容器如管壳式余热锅炉、热交换器、冷凝器、冷却器、蒸发器、加热器等

c分离压力容器代号 S 主要是用于完成介质流体压力平衡缓冲和气体净化分离的压力容器如分离器、过滤器、集油器、缓冲器、干燥塔等

d储存压力容器代号 C其中球罐代号B 主要是用于储存、盛装气体净化分离的压力容器如液氨储罐、液化石油气储罐等

com 压力容器的承压方式分类

a内压容器

b外压容器

com 压力容器的壳壁温度分类

a低温容器

b常温容器

c中温容器

d高温容器

com 按压力容器的结构、壁厚及制造方法分类

反应器气体冷却器设计

a按容器的结构分类一般可分为单层、多层、绕带绕板及夹套四类

b按容器的壁厚分类可分为薄壁容器和厚壁容器两类

com 按容器的制造方法分类

a铸造容器

b锻造容器

c焊制容器

com 按压力容器的安全技术管理分类

1 第三类压力容器

a高压容器

b中压容器仅限毒性程度为极度和高度危害介质

c中压储存容器仅限易燃或毒性程度为中度危害介质且Pv 乘积大于等于 10 Mpam3

d 中压反应容器仅限易燃或毒性程度为中度危害介质且Pv 乘积大于等于

05Mpa ．m 3

e低压容器仅限毒性程度为极度和高度危害介质且Pv 乘积大于等于 02

Mpa ．m 3

f高压、中压管壳式余热锅炉

g中压搪瓷玻璃容器

h使用强度级别较高指相应标准中抗拉强度规定值下限大于等于 540

Mpa

的材料制造的压力容器

i移动式压力容器包括铁路罐车介质为液化气体、低温液体、罐式汽车

[液化气体运输半挂车、低温液体运输半挂车、永久气体运输半挂车]

和罐式集装箱介质为液化气体、低温液体等

j 球形储罐容积大于等于 50 m 3

k低温液体储存容器容器大于 5 m 3

2 第二类压力容器

a中压容器

b低压容器仅限毒性程度为极度和高度危害介质

c低压反应容器和低压储存容器仅限易燃介质或毒性程度为中度危害介质

反应器气体冷却器设计

d低压管壳式余热锅炉

e低压搪瓷玻璃压力容器

3 第一类压力容器

除上述以外的低压容器为第一类压力容器

com 压力容器的毒性分类

a极度危害Ⅰ级最高容许质量浓度＜01mg m 3

3 b高度危害Ⅱ级最高容许质量浓度 01～＜10mg m

c 中度危害Ⅲ级最高容许质量浓度 10～＜10mg m

d轻度危害Ⅳ级最高容许质量浓度≥10mg m

13 换热器

com 换热器的应用及地位

在工业生产中凡用来实现冷热流体热量交换的设备统称为换热器换热

器

是化工石油制药及能源等行业中应用相当广泛的单元设备之一据统计在现

代化学工业中所用换热器的投资大约占设备总投资的30在炼油厂中换热器

占全

部工艺设备的40左右海水淡化工艺装置则几乎全部是由换热器组成的[4 ]

由传热学理论可知道热交换是一种复杂的过程它是由系统内两部分的

温度

差异而引起的热量总是自动地从温度较高的部分传给温度较低的部分传热

的基

本方式有热传导对流和辐射3种因此在换热器中热量总是从热流体传给冷流

体起加热作用的热流体又称加热介质如水蒸汽烟道气导热油或其他高温流体

等起冷却作用的冷流体又称冷却介质如空气冷冻水冷冻盐水等在热交换过

程中热冷流体的温度是因整个流程而不断变化的即热流体的温度由于放热而下

降冷流体的温度由于吸热而上升

目前应用最广泛的换热器为列管式热交换器此外尚有板式热交换器绕

管式热交换器螺旋板式热交换器等列管式热交换器包括固定管板式浮头式

U 型管式滑动管板式填料函式及插管式热交换器等列管式热交换器虽然在热

交换效率紧凑性和金属消耗量等方面不及其它形式的热交换器但是它具有

结构

坚固可靠性高适应性大材料范围广等优点仍得到广泛的应用为了适应温

反应器气体冷却器设计

度和压力对介质的腐蚀要求在上述基础上变型的也很多如利用工艺流程中产生

的余热生产高压蒸汽的废热锅炉就是个节能型热交换设备在化工生产中应用很

广泛近年来我国在高温高压热交换器的材料结构和制造方面都取得了一定的

进展如四川化工厂的年产 20 万吨合成氨装置中一段废热锅炉和高压蒸汽发生器

等在管箱外壳保温膨胀节和密封结构等方面均有一些改进管子进口部分的

热防护也获得一定改善为了解决高压差和高温差采用了薄管板或挠性管板结构

以减少热应力使用小管子紧密排列改善了管子与管板的连接另外在大型尿素

装置中高压汽塔的管板上堆焊合金层以满足耐腐蚀的要求同时该结构也能满足

耐高温的要求[56 ]

为了适应大型化工装置的生产工艺要求热交换器也随之大型化在大型化过

程中遇到的一个复杂问题就是管束的振动通过人量的试验研究现在已能预测

管束的自振频率在设计中可以确定适当的流速范围避免流体的激振还在结构

上采取了防振措施如采用栅格式紧固装置代替折流板管束被井字型栅格条紧紧

固定栅格条与管子外壁不留间隙使用结果表明这种结构可有效地克服管束的

振动延长管子的使用寿命结构紧凑符合小管径密排列的原则可降低壳程压

降清洗方便不易淤塞脏物

板式热交换器近年来也获得了较为广泛的应用板式热交换器有其独到的优

点如高的传热系数多股流可拆卸清洗方便等在纯碱行业中板式热交换器

取代了效率低下的套管式热交换器而被广泛应用在大型纯碱装置上板式热交换器

的单张最大面积已达 13m2 其在合成氨尿素装置上也得到了应用所选用的板

材除了不锈钢 304316 外还有钦板目前板式热交换器的主要薄弱环节是因

结构和密封胶条所限尚不适宜于操作压力高和温度高的场合另外结构类似

循环水冷却器

化工原理课程设计————循环水冷却器设计学院：化工学院专业班级：高分子061班姓名：李猛学号： 2006016050 指导教师：徐功娣时间：2009年6月25-30日

目录 1 设计任务书 (1) 2 设计摘要 (2) 3 主要物性参数表 (4) 4 工艺计算 (5) 4.1 确定设计方案 (5) 4.1.1 选择换热器的类型 (5) 4.1.2 计算热负荷和冷却水流量 (5) 4.1.3 计算两流体的平均温差，确定管程数 (6) 4.1.4 工艺结构尺寸 (6) 4.2 核算总传热系数 (8) 4.2.1 管程对流传热系数Ai (8) (9) 4.2.2 壳程流体传热系数 o 4.2.3 计算总传热系数K0 (10) 4.3 核算压强降 (12) 4.3.1 管程压强降 (12) 4.3.2 壳程压强降校核 (13) 5 设备参数的计算 (16) 5.1 确定换热器的代号 (16) 5.1.1 换热器的代号 (16) 5.1.2 确定方法 (16) D (16) 5.2 计算壳体内径 i 5.3 管根数及排列要求 (16) 5.4 计算换热器壳体壁厚 (17) 5.4.1 选适宜的壳体材料 (17) 5.4.2 该钢板的主要工艺参数性能 (17) 5.4.3 壁厚的计算 (17)

5.5 选择换热器的封头 (19) 5.6 选择容器法兰 (20) 5.6.1 选择法兰的型式 (20) 5.6.2 确定法兰相关尺寸 (20) 5.6.3 选用法兰并确定其标记 (21) 5.7 选择管法兰和接管 (22) 5.7.1 热流体进出口接管 (22) 5.7.2 冷流体进出口接管 (22) 5.7.3 选择管法兰 (23) 5.8 选择管箱 (23) 5.9 折流档板的设计 (24) 5.10 支座的选用 (24) 5.11 拉杆的选用和设置 (25) 5.11.1 拉杆的选用 (25) 5.11.2 拉杆的设置 (26) 5.12 确定管板尺寸 (26) 5.13 垫片的选用 (27) 5.13.1 设备法兰用垫片 (27) 5.13.2 管法兰用垫片 (28) 6 数据汇总 (29) 7 总结评述 (30) 8 参考文献 (32) 9 主要符号说明 (33) 10 附表 (35)

热水冷却器的设计

化工原理课程设计热水冷却器的设计姓名：李响学号：2011033216 班级：化学工程与工艺112班

一、设计题目： (4) 二、设计目的： (4) 三、设计任务及操作条件： (4) 四、设计内容： (5) 五、课程设计说明书的内容 (5) 四、参考书目： (5) 前言 (6) 一、设计方案简介： (6) 1.1换热器的选择： (6) 一、方案简介 (7) 二、方案设计 (8) 1．确定设计方案 (8) 2、确定物性数据 (9) 3．初选换热器规格 (9) (2)冷却水用量 (9) 5.工艺结构尺寸 (10) 5.1管径和管内流速及管长 (10) 5.2管程数和传热管数 (10) 5.3平均传热温差校正及壳程数 (11) 5.4传热管排列和分程方法 (11) 5.5壳体内径 (11) 5.6折流板 (12) 5.7接管 (12) 6换热器核算 (13) 6.1热量核算 (13) 6.2换热器内流体的压力降 (15) 三、设计结果一览 (17)

任务书一、设计题目：热水冷却器的设计二、设计目的：通过对热水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 5 105.2?/年热水 2.设备型式列管换热器 3.操作条件：（1）热水：入口温度 80 ℃，出口温度 60 ℃ （2）冷却介质：循环水，入口温度 25 ℃，出口温度 35 ℃ （3）允许压降：≦105 Pa （4）水在定性温度70℃下的物性数据： 3/7.995m Kg h =ρ S Pa h ??=-410061.4μ )/(187.4C Kg KJ C ph ?= )/(6676.0C m W h ??=λ （5）水在定性温度70℃下的物性数据：

SKLN系列逆流式颗粒冷却器说明书

一、型号组成含义及名称 SKLN4逆流式冷却器 S KL N 4 表示冷却器容积4M2 表示逆流式表示颗粒冷却表示饲料机械二、适用范围及性能特点 1、适用范围 SKLN系列逆流式冷却器主要用于大中型饲料厂制粒工段中颗粒饲料的冷却，使从制粒机出来的温度高达80～90℃、水分含量17～18%的颗粒饲料冷却到比室温略高的温度，水分降至12～13%，从而便于运输，储贮和保管。 2、性能特点 SKLN系列逆流式冷却器，采用合理冷却原理，经消化吸收国际先进技术研制而成，它由进料段、壳体支架、出料门机构部分组成。该机机体容量大，只需改变料位器位置，即可适用于不同产量（在规定范围内）要求，出料机构采用气动或电动，无震动。该机冷却室采用锥体网板，根据不同型号均布有6-8个冷却区域，可使物料分布在各个冷却区域内，因此在各冷却区域内有大量的冷空气相互串流，物料冷却速度快、效果好，从而保证了冷却产品的最终高品质。该机型布局合理，结构简单、装拆方便、能耗低、自动化程度高、生产效率

高，是我国目前理想的颗粒冷却设备。三、主要规格和技术参数表1.各型号的技术参数四、工作原理 1、工作原理从制粒机出来的湿热颗粒料，经进料机构进入冷却器，通过分料器向冷却器四周均布，SKLN6以上的采用电机自动布料。当物料堆积高度达到料位器的位置，料位器发出信号，这时气缸正向充气或电机通电。在推杆的作用下料门开启，经过冷却的物料从出料门排出，在时间继电器的定时作用下，料门在排料一定时间后关闭。冷却空气通过冷却器下部各冷却区域网板孔进入，气流穿过物料从上出风口排出，当颗粒料又堆积到料位器高度时，料门又重复运动，从而达到定时定量出料的目的。在控制系统中装有手动装置，当制粒机停止工作时，物料不能接触料位器，这时可用手动开关将物料全部排出。 2、主要结构（1）整体结构（图1）主要部件结构

化工原理课程设计(循环水冷却器设计说明书)

齐齐哈尔大学化工原理课程设计题目循环水冷却器的设计学院化学与化学工程学院专业班级制药工程学生姓名夏天指导教师吕君成绩 2016年 07月 01日目录

摘要.......................................................................................错误!未定义书签。Abstract..........................................................................................错误!未定义书签。第1章绪论 (1) 1.1设计题目：循环水冷却器的设计 (1) 1.2设计日任务及操作条件 (1) 1.3厂址：齐齐哈尔地区 (1) 第2章主要物性参数表 (1) 第3章工艺计算 (2) 3.1确定设计方案 (2) 3.2核算总传热系数 (4) 3.3核算压强降 (6) 第4章设备参数的计算 (8) 4.1确定换热器的代号 (8) 4.2计算壳体内径DⅠ (9) 4.3管根数及排列要求 (9) 4.4计算换热器壳体的壁厚 (9) 4.5选择换热器的封头 (11) 4.6选择容器法兰 (11) 4.7选择管法兰和接管 (13) 4.8选择管箱 (14) 4.9折流挡板的设计 (15) 4.10支座选用 (16) 4.11拉杆的选用和设置 (16) 4.12垫片的使用 (18) 总结评述 (20) 参考文献 (21) 主要符号说明 (22)

附表1 (24) 附表2 (25) 致谢 (26)

锯齿形板式热水冷却器的设计

化工原理课程设计题目：热水冷却器的设计学生姓名：肖俊学号：0911401035 系别：化学与化学工程系专业：制药工程指导教师：刘艳起止日期：2011年5月23日 2011年6月6日

目录 1概述 (4) 1.1板式换热器简介 (4) 1.1.1板式换热器的基本结构 (4) 1.1.2板式换热器的特点 (5) 1.1.3板型选择 (6) 1.1.4流程和流道的选择 (6) 1.2 设计方案简介 (7) 1.2.1板型选择 (7) 1.2.2流程和流道的选择 (7) 1.2.3 压降校核 (7) 2 设计任务书 (8) 2.1设计题目 (8) 2.2设计参数 (8) 2.3设计内容及要求 (8) 2.3.1首先计算定性温度，并查取定性温度下的物性数据 (8) 2.3.2计算热负荷 (9) 2.3.3计算平均温差 (9) 2.3.4初估换热面积及初选板型 (9) 2.3.5核算总传热系数K (10) 2.3.6 计算传热面积S (12) 2.3.7 压降计算 (12) 3 工艺流程草图及说明 (14) 3.1设计流程图： (14) 3.2工艺流程草图及说明： (15) 4工艺计算及主要设备设计 (16) 4.1热量衡算 (16) 4.2换热器工艺尺寸的计算 (16) 4.3结构设计图.................................. 错误!未定义书签。5辅助设备的计算和选型 (17) 5.1泵的选择 (17) 5.1.1对热水所需的泵进行选择计算： (18) 5.1.2对冷水所需的泵进行计算选择： (18)

6主要技术参数和计算结果列表 (19) 6.1换热器参数表 (19) 6.2辅助设备参数表 (20) 7设计评述 (21) 8参考文献 (23) 9 主要符号说明 (24)

课程设计换热器-煤油

《化工过程设备设计Ⅰ（一）》说明书设计题目：换热器的设计专业：班级：学号：姓名：指导教师：设计日期：设计单位：青海大学化工学院化学工程系

目录前言 (4) 任务书 (5) 目的与要求 (6) 一、工艺设计方案 (8) 二、确定物性数据 (9) 三、估算传热面积 (9) 四、工艺结构尺寸 (10) 五、换热器核算 (12) 六、设计结果概要一览表 (17) 七、参考文献 (19)

前言化工原理课程设计是化工原理教学的一个重要环节，是综合应用本门课程和有关先修课程所学知识，完成以单元操作为主的一次设计实践。通过课程设计使学生掌握化工设计的基本程序和方法，并在查阅技术资料、选用公式和数据、用简洁文字和图表表达设计结果、制图以及计算机辅助计算等能力方面得到一次基本训练，在设计过程中能够培养学生树立正确的设计思想和实事求是、严肃负责的工作作风。化工原理课程设计是化工原理课程教学的一个实践环节，是使学生得到化工设计的初步训练，为毕业设计奠定基础。围绕以某一典型单元设备(如板式塔、填料塔、干燥器、蒸发器、冷却器等)的设计为中心，训练学生非定型设备的设计和定型设备的选型能力。设计时数为3周，其基本内容为： (1)设计方案简介：对给定或选定的工艺流程、主要设备的型式进行简要的论述。 (2)主要设备的工艺设计计算(含计算机辅助计算)：物料衡算，能量衡量，工艺参数的选定，设备的结构设计和工艺尺寸的设计计算。 (3)辅助设备的选型：典型辅助设备主要工艺尺寸的计算，设备的规格、型号的选定。 (4)工艺流程图：以单线图的形式绘制，标出主体设备与辅助设备的物料方向，物流量、能流量，主要测量点。 (5)主要设备的工艺条件图：图面应包括设备的主要工艺尺寸，技术特性表和接管表。 (6)设计说明书的编写。设计说明书的内容应包括：设计任务书，目录，设计方案简介，工艺计算及主要设备设计，辅助设备的计算和选型，设计结果汇总，设计评述，参考文献。整个设计由论述，计算和图表三个部分组成，论述应该条理清晰，观点明确；计算要求方法正确，误差小于设计要求，计算公式和所有数据必需注明出处；图表应能简要表达计算的结果。设计者： 2015年月日

循环水冷却器设计

循环水冷却器设计 [摘要]：传热过程是化工生产过程中存在的及其普遍的过程，实现这一过程的换热设备种类繁多，是不可缺少的工艺设备之一。由于使用条件不同，换热设备可以有各种各样的型式和结构。其中以管壳式换热器应用更为广泛。现在，它被当作一种传统的标准换热设备在很多工业部门中大量使用，尤其在化工、石油、能源设备等部门所使用的换热设备中仍处于主导地位。循环水冷却器是换热设备中的一种，是企业生产中的重要设备。它的作用是通过温度相对较低的水来把其他设备所产生的热量带走，从而使设备部分的温度保持在一个生产所需要的水平，使设备正常工作。因此，循环水冷却器的设计对企业的生产是很重要的，它很可能影响企业的经济损失，对其的设计具有很强的实际意义。本设计是对管壳式换热器中固定管板式换热器的研究。固定管板式换热器属于管壳式换热器的一种，是利用间壁使高温流体和低温流体进行对流传热从而实现物料间的热量传递。在本设计中以GB 150-2011《压力容器》、GB 151-1999《管壳式换热器》等标准和《固定式压力容器安全技术监察规程》为依据，并参考《换热器设计手册》，首先通过方案的论证，确定物料的物性参数，再结合工作条件，选定换热器的形式。根据设计任务，完成对换热面积、总换热系数等工艺参数的确定，同时进行换热面积、壁温和压力降的核算。再根据工艺参数进行机械设计，机械设计主要包括对筒体、管箱、管板、折流板、封头、换热管、鞍座及其它零部件，如拉杆、定距管等的计算和选型等，并进行必要的强度核算，最后运用AutoCAD绘制固定管板式换热器的装配图及零部件图，并编写说明书。 [关键词]：换热器、换热面积、管板、换热管。

热水冷却器课程设计

南京工业大学《材料工程原理B》课程设计设计题目：热水冷却器的设计 _________________________ 专业：_______________________________________________ 班级：高材__________________________________________ 学号：____________ 姓名： __________________ 日期：__________________________________________ 指导教师：_______________________________________ 设计成绩：_____________ 日期：____________________

设计任务书 (一)设计题目热水冷却器的设计 (二)设计任务及操作条件 1. 处理能力 5.0 104t/a 热水 2. 设备型式锯齿形板式换热器 3. 操作条件 (1)热水：入口温度80C，出口温度60C (2)冷却介质：循环水，入口温度32C，出口温度40 C (3)允许压强降：不大于5X 105Pa ( 4)每年按330 天计，每天24 小时连续运行 4. 建厂地址天津地区 (三)设计要求选择适宜的锯齿形式板式换热器并进行核算。

目录 1 概述 1.1 板式换热器的基本结构 (4) 1.2 板式换热器的优缺点 (6) 1.3 板式换热器与管式换热器的比较 (7) 1.4 板式换热器的实际应用 (8) 2 设计方案简介 2.1 板式换热器的选型 (9) 2.2 板式换热器的优化设计方向 (10) 2.3 工艺流程简图 (13) 3 热水冷却器的设计工艺计算 3.1 符号说明 (14) 3.2 定性温度下的物性数据 (14) 3.3 计算热负荷. (15) 3.4 计算平均温度差 (15) 3.5 初估换热面积及初选板型 (15) 3.6 核算总传热系数K (16) 3.7 估算传热面积 (18) 3.8 计算压力降 (18) 4 辅助设备的选择与计算 4.1 泵的选择 (19) 5 设计结果概要 (21) 附录

煤油冷却器的设计----原版.doc

课程设计任务书

一、摘要换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，以实现不同温度流体间的热能传递，又称热交换器。换热器是实现化工生产过程中热量交换和传递不可缺少的设备。在换热器中，至少有两种温度不同的流体，一种流体温度较高，放出热量；另一种流体则温度较低，吸收热量。在化工、石油、动力、制冷、食品等行业中广泛使用各种换热器，且它们是上述这些行业的通用设备，占有十分重要的地位。随着我国工业的不断发展，对能源利用、开发和节约的要求不断提高，对换热器的要求也日益增强。换热器的设计制造结构改进以及传热机理的研究十分活跃，一些新型高效换热器相继问世。根据不同的目的，换热器可以是热交换器、加热器、冷却器、蒸发器、冷凝器等。由于使用条件的不同，换热器可以有各种各样的形式和结构。在生产中，换热器有时是一个单独的设备，有时则是某一工艺设备的组成部分。衡量一台换热器好的标准是传热效率高、流体阻力小、强度足够、结构合理、安全可靠、节省材料、成本低，制造、安装、检修方便、节省材料和空间、节省动力。二、关键字煤油，换热器，列管式换热器，固定管板式

目录一、概述 (1) 二、工艺流程草图及设计标准 (1) 2.1工艺流程草图 (1) 2.2设计标准 (2) 三、换热器设计计算 (2) 3.1确定设计方案 (2) 3.1.1选择换热器的类型 (2) 3.1.2流体溜径流速的选择 (2) 3.2确定物性的参数 (3) 3.3估算传热面积 (3) 3.3.1热流量 (3) 3.3.2平均传热温差 (3) 3.3.3传热面积 (3) 3.3.4冷却水用量 (4) 3.4工艺结构尺寸 (4) 3.4.1管径和管内流速 (4) 3.4.2管程数和传热管数 (4) 3.4.3平均传热温差校正及壳程数 (4) 3.4.4传热管排列和分程方法 (5) 3.4.5壳体内径 (5) 3.4.6折流板 (5)

煤油冷却器的设计

南京工业大学《材料工程原理B》课程设计设计题目: 煤油冷却器的设计专业：高分子材料科学与工程班级：高材0801 学号: 1102080104 姓名: 夏亚云指导教师: 周勇敏日期： 2０10/12/30 设计成绩:

目录一.任务书 (3) １.1．设计题目 1．2.设计任务及操作条件 1.3.设计要求二.设计方案简介 (3) ２.1．换热器概述 2.２列管式换热器 2．3.设计方案的拟定 2.4.工艺流程简图三．热量设计 (5) 3．1.初选换热器的类型 3.2.管程安排(流动空间的选择)及流速确定３.3.确定物性数据 3．4．计算总传热系数３.5.计算传热面积四.工艺结构设计…………………………………………………………………………………………..-８- 4.1.管径和管内流速 4.2.管程数和传热管数 4．3.平均传热温差校正及壳程数 4.4.传热管排列和分程方法 4.5．壳程内径及换热管选型汇总 4.6.折流板 4.7.接管五．换热器核算…………………………………………………………………………………………．-13－ 5.１.热量核算 5.2.压力降核算六.辅助设备的计算和选择……………………………………………………………………………１７ 6.1.水泵的选择 6.2.油泵的选择七.设计结果表汇 (20) 八.参考文献． (20) 九.心得体会………………………………………………………………………………….…………… 2１附图：（主体设备设计图,工艺流程简图）

§一．化工原理课程设计任务书 1.1设计题目煤油冷却换热器设计 1.2设计任务及操作条件１、处理能力 15.8×１04t/y 2、设备型式列管式换热器３、操作条件（１）煤油: 入口温度１4０℃，出口温度４０℃ (２)冷却介质：工业硬水,入口温度２0℃,出口温度4０℃ (3）油侧与水侧允许压强降：不大于１05 Pa （４）每年按３３０天计，每天24小时连续运行 (5)煤油定性温度下的物性参数: 1．3设计要求选择合适的列管式换热器并进行核算 1．４绘制换热器装配图 (见Ａ４纸另附） §二．设计方案简介 2.1换热器概述换热器是化工,炼油工业中普遍应用的典型的工艺设备。在化工厂,换热器的费用约占总费用的１０％~20%，在炼油厂约占总费用3５％~40%。换热器在其他部门,如动力、原子能、冶金、食品、交通、环保、家电等也有着广泛的应用。因此,设计和选择得到使用、高效的换热器对降低设备的造价和操作费用具有十分重要的意义。在不同温度的流体间传递热能的装置称为热交换器,即简称换热器,是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备。

循环水冷却器

化工原理课程设计 ————循环水冷却器设计学院：化工学院专业班级：高分子061班姓名：李猛学号： 2006016050 指导教师：徐功娣时间：2009年6月25-30日目录 1 设计任务书1 2 设计摘要2 3 主要物性参数表4 4 工艺计算5 4.1 确定设计方案5 4.1.1 选择换热器的类型5 4.1.2 计算热负荷和冷却水流量5 4.1.3 计算两流体的平均温差，确定管程数6 4.1.4 工艺结构尺寸6 4.2 核算总传热系数8 4.2.1 管程对流传热系数Ai8 4.2.2 壳程流体传热系数9

4.2.3 计算总传热系数K010 4.3 核算压强降12 4.3.1 管程压强降12 4.3.2 壳程压强降校核13 5 设备参数的计算16 5.1 确定换热器的代号16 5.1.1 换热器的代号16 5.1.2 确定方法16 5.2 计算壳体内径16 5.3 管根数及排列要求16 5.4 计算换热器壳体壁厚17 5.4.1 选适宜的壳体材料17 5.4.2 该钢板的主要工艺参数性能17 5.4.3 壁厚的计算17 5.5 选择换热器的封头19 5.6 选择容器法兰20 5.6.1 选择法兰的型式20 5.6.2 确定法兰相关尺寸20 5.6.3 选用法兰并确定其标记21 5.7 选择管法兰和接管22 5.7.1 热流体进出口接管22

5.7.2 冷流体进出口接管22 5.7.3 选择管法兰23 5.8 选择管箱23 5.9 折流档板的设计24 5.10 支座的选用24 5.11 拉杆的选用和设置25 5.11.1 拉杆的选用25 5.11.2 拉杆的设置26 5.12 确定管板尺寸26 5.13 垫片的选用27 5.13.1 设备法兰用垫片27 5.13.2 管法兰用垫片28 6 数据汇总29 7 总结评述30 8 参考文献32 9 主要符号说明33 10 附表35

锯齿形板式换热器热水冷却器

南京工业大学《材料工程原理B》课程设计设计题目：专业：班级：学号：姓名：日期：指导教师：设计成绩：日期：

设计任务书（一）设计题目热水冷却器的设计（二）设计任务及操作条件（1）处理能力410 5.5 t/a热水（2）设备型式锯齿形板式换热器（3）操作条件 a热水：入口温度C 80,出口温度C 60 b冷却介质：循环水，入口温度C 32,出口温度C 40 c冷却压降：不大于Pa 5 10 d每年按330天计，每天24小时连续运行 (4) 建厂地区：天津地区（三）设计要求选择适宜的锯齿形板式换热器进行核算

目录第一章：设计方案简介 1.1概述 (3) 1.1.1 换热器 (3) 1.1.2 三种换热器的比较 (3) 1.1.3 板式换热器 (5) 1.2方案设计和拟定 (9) 1.3确定设计方案 (12) 第二章：工艺流程简图 2.1锯齿形板式换热器的组装形式 (12) 2.2工艺流程 (14) 第三章：工艺计算和整体设备计算 3.1符号说明 (14) 3.2 计算定性温度 (15) 3.3计算热负荷 (16) 3.4计算平均温差 (16) 3.5初估板式换热面积S和板型 (16) 3.6核算总传热系数K (18) 3.6.1计算热水测的对流给热系数 (18) 3.6.2计算冷水测的对流给热系数 (18) 3.6.3金属板热阻 (19) 3.6.4污垢热阻 (19) 3.6.5总传热系数 (20) 3.6.6估算总传热系数S (20) 3.7计算压力降Δp (21) 第四章：设计结果概要和设计一览表 (23) 第五章：附图 5.1: 工艺流程图 (25) 5.2：主体设备工艺图 (26) 第六章：设计小结 (27) 参考文献 (28)

(完整版)化工原理课程设计---煤油冷却器的设计

课程设计课程名称化工原理课程设计题目名称煤油冷却器的设计

专业班级08级食品科学与工程（2）班学生姓名纪平平学号50806022006 指导教师赵大庆二O一O年十二月三十日

目录 1 《化工原理》课程设计任务书.......................................................................................................... - 1 - 1.1 设计题目..................................................................................................................................... - 1 - 1.2 原始数据及操作条件................................................................................................................. - 1 - 1.3 设计要求..................................................................................................................................... - 1 - 2 《化工原理》课程设计说明书.......................................................................................................... - 2 - 2.1 前言............................................................................................................................................. - 2 - 2.2 工艺流程图及说明..................................................................................................................... - 3 - 3 生产条件的确定.................................................................................................................................. - 4 - 4 换热器的设计计算.............................................................................................................................. - 4 - 4.1 选择换热器类型......................................................................................................................... - 4 - 4.2 流动空间及流速的确定............................................................................................................. - 4 - 4.3 确定物性数据............................................................................................................................. - 4 - 4.4 计算总传热系数......................................................................................................................... - 5 - 4.4.1 热流量............................................................................................................................ - 5 - 4.4.2 平均传热温差................................................................................................................ - 5 - 4.4.3 冷却水用量.................................................................................................................... - 6 - 4.4.4 总传热系数.................................................................................................................... - 6 - 4.5 计算传热面积............................................................................................................................. - 7 - 4.6 工艺结构尺寸............................................................................................................................. - 7 - 4.6.1 管径和管内流速............................................................................................................ - 7 - 4.6.2 管程数和传热管数........................................................................................................ - 7 - 4.6.3 平均传热温差校正及壳程数 ........................................................................................ - 7 - 4.6.4 传热管排列和分程方法................................................................................................ - 8 - 4.6.5 壳体内径........................................................................................................................ - 8 - 4.6.6 折流板............................................................................................................................ - 8 - 4.6.7 接管................................................................................................................................ - 9 - 4.7 换热器核算................................................................................................................................. - 9 - 4.7.1热量核算......................................................................................................................... - 9 - 4.7.2 换热器内流体的流动阻力...........................................................................................- 11 - 5 设计结果汇总表................................................................................................................................ - 13 - 6 设计评述............................................................................................................................................ - 14 - 7 心得体会.............................................................................................................................................. - 15 - 8 参考文献............................................................................................................................................ - 16 -

闭式循环水冷却器

你知道拼装式板式换热器在辐射供冷暖中的应用吗？辐射供冷暖空调系统在欧洲和北美已有多年的使用和发展历史，与传统对流式空调系统不同的是，辐射供冷暖空调系统中，辐射换热量占总热交换量的50%以上，属于低温辐射传热为主的空调系统，其工作原理是夏季向辐射末端内输入18℃左右的冷水，形成冷辐射面;冬季则向辐射末端提供45℃左右的热水，形成热辐射面，依靠辐射面与人体、家具以及围护结构其余表面的辐射热交换进行降温(供暖)。若冷热源提供的冷热水温度过低或过高，不能满足辐射末端温度要求时，通常采用板式换热器或其他方法(如混水等)使冷(热)媒水温度达到系统设计要求。在辐射供冷中的应用辐射供冷时，辐射末端内冷水温度不宜过低，否则在辐射表面处易产生凝结水，造成结露现象．通常，采用控制辐射末端冷水进水温度的方法，使辐射板表面温度高于空气露点温度1～2℃，以防止结露．辐射供冷系统使用的冷水温度(16～18℃)通常高于常规空调系统(7℃)，较高的冷水温度为蒸发冷却等天然冷源的使用提供了选择［6-8］，但也使得常规的冷水机组产生的冷冻水(供回水温度为7/12℃)不能直接满足辐射供冷系统对对冷水温度的要求，通常可采用混水的方法得到辐射供冷所需的高温冷水，但为了防止冷水直接通入显热换热末端(特别是毛细管)后在换热器内表面产生水垢而堵塞，也可采用高效板式换热器将冷水机组产生的冷水进行逆流换热后再送入显热末端．辐射供冷时显热末端常用的进口水温为16～18℃，回水温度一般为21～23℃。在辐射供暖中的应用板式换热器在低温辐射供热中的应用分为水-水换热工况和汽-水换热工况2种．当采用蒸汽为热源时，蒸汽须采用低压饱和蒸汽，工程中常用的压力为:表压0.3MPa或者表压0.4MPa，此时的蒸汽温度分别为144℃和152℃．当采用热水为热源时，所采用的热水供回水温度一般为95/70℃．辐射供暖时，供给辐射末端的热水温度也不宜过高，一般不超过60℃，其主要原因是: 1、由于辐射面积较大，水温无需太高即可达到室温设计要求; 2、人体舒适要求地面温度不能过高; 3、较高水温下，辐射供暖常用的塑料管材寿命大大降低．根据建筑保温及居住者的不同要求，地面温度通常控制在24～30℃范围内，温度过高影响舒适性，造成不必要的浪费;温度过低则达不到采暖要求．

热水冷却器的设计

华东交通大学课程设计说明书设计题目：热水冷却器的设计学院：基础科学学院专业班级：应用化学一班学生姓名：王业贵学号：211 指导教师：周枚花老师完成日期：2013.6.28

目录任务书 (3) 一、设计题目： (3) 二、设计目的： (3) 三、设计任务及操作条件 (3) 四、设计内容 (3) 五、课程设计说明书的内容 (4) 六、主要参考书 (4) 七、设计时间 (4) 前言 (5) 一、设计方案简介 (6) 1.1换热器的选择 (6) 1.2设计概述 (7) 1.3设计方案 (7) 1.4管程安排 (8) 二、确定物性数据 (8) 三、主要工艺参数计算 (9) 3.1热负荷 (9) 3.2平均传热温差 (9) 3.3冷却水用量 (9) 3.4初算传热面积 (9) 3.5工艺结构尺寸 (10) 3.5.1管径和管内流速 (10) 3.5.3平均传热温差校正及壳程数 (10) 3.5.4传热管排列和分程方法 (11) 3.5.5壳体直径 (11) 3.5.6折流板 (11) 3.5.7接管 (12) 四、压降核算 (12) 4.1传热面积校核 (12) 4.1.1管程传热膜系数 (12) 4.1.2壳程传热膜系数 (13) 4.1.3污垢热阻和管壁热阻 (14) 4.1.4总传热系数K (14) 4.1.5传热面积校核 (14) 4.2换热器内压降的核算 (15) 4.2.1管程阻力 (15) 4.2.2壳程阻力 (16) 五、主要结构尺寸和计算结果 (17) 六、心得体会 (18) 七、参考文献 (18) 八、附图（工艺流程、主体设备工艺条件图） (18)

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