化工原理课程设计

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化工原理课程设计课程目标

化工原理课程设计课程目标

化工原理课程设计课程目标一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握化工原理的基本概念,如流体力学、热力学、传质与传热等;2. 使学生了解化工过程中常见单元操作的基本原理和设备结构;3. 引导学生运用数学和物理方法分析化工过程中的现象和问题。

技能目标:1. 培养学生运用化工原理解决实际问题的能力,如进行物料和能量平衡计算;2. 提高学生运用图表、数据和实验等方法进行化工过程分析和优化的技巧;3. 培养学生利用专业软件进行化工过程模拟和计算的能力。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对化工原理学科的热爱,激发学生学习兴趣和探究精神;2. 培养学生具备良好的团队合作精神和沟通能力,提高解决实际问题的自信心;3. 增强学生对化工行业的社会责任感,认识化工在国民经济发展中的重要作用。

课程性质分析:本课程为化工原理课程设计,旨在通过实际案例和练习,使学生将理论知识与实际工程相结合,提高解决实际问题的能力。

学生特点分析:学生已具备一定的化学、数学和物理基础知识,具有一定的分析问题和解决问题的能力,但实际工程经验不足。

教学要求:1. 注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力;2. 采用案例教学、讨论式教学等方法,激发学生的主动性和创新性;3. 强化过程评价,关注学生的个性化发展。

二、教学内容1. 流体力学基础:流体性质、流体静力学、流体动力学、流体阻力与流动形态;2. 热力学基础:热力学第一定律、热力学第二定律、热量传递与能量平衡;3. 传质与传热:质量传递原理、传热原理、对流传质与对流传热;4. 单元操作原理:流体输送、热量交换、分离操作、反应器设计;5. 化工过程模拟与优化:物料与能量平衡计算、过程模拟软件操作、过程优化方法;6. 化工案例分析:典型化工过程分析、设备结构介绍、操作参数优化。

教学大纲安排:第一周:流体力学基础第二周:热力学基础第三周:传质与传热第四周:单元操作原理(一)第五周:单元操作原理(二)第六周:化工过程模拟与优化第七周:化工案例分析与实践第八周:课程总结与评价教材章节及内容:第一章:流体力学(1-3节)第二章:热力学(4-6节)第三章:传质与传热(7-9节)第四章:单元操作原理(10-16节)第五章:化工过程模拟与优化(17-19节)第六章:化工案例分析(20-22节)教学内容科学性和系统性保证:1. 紧密结合教材,按照课程目标组织教学内容;2. 理论与实践相结合,注重培养学生的实际操作能力;3. 由浅入深,循序渐进,使学生系统掌握化工原理知识。

化工原理课程设计

化工原理课程设计

化工原理课程设计一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握化工原理的基本概念、基本理论和基本方法,包括流体的物理性质、流体力学基本方程、流动和压力降、气液平衡、传质过程等,培养学生分析和解决化工问题的能力。

1.掌握流体的密度、粘度、热导率等物理性质。

2.理解流体力学的基本方程,包括连续方程、动量方程和能量方程。

3.掌握流体流动和压力降的基本理论,包括层流和湍流、管道流动和开放流动等。

4.理解气液平衡的基本原理,包括相图、相律和相变换等。

5.掌握传质过程的基本方法,包括扩散、对流传质和膜传质等。

6.能够运用流体力学基本方程分析流体流动问题。

7.能够计算流体流动和压力降的基本参数,如流速、压力降等。

8.能够分析气液平衡问题,确定相态和相组成。

9.能够运用传质过程的基本方法分析和解决化工问题。

情感态度价值观目标:1.培养学生对化工原理学科的兴趣和热情。

2.培养学生严谨的科学态度和良好的职业道德。

3.培养学生团队协作和自主学习的意识。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括流体的物理性质、流体力学基本方程、流动和压力降、气液平衡、传质过程等。

1.流体的物理性质:包括密度、粘度、热导率等,通过实例讲解其测量方法和应用。

2.流体力学基本方程:讲解连续方程、动量方程和能量方程,并通过实例分析其应用。

3.流动和压力降:讲解层流和湍流的特性,分析管道流动和开放流动的压力降计算方法。

4.气液平衡:讲解相图、相律和相变换的基本原理,并通过实例分析气液平衡问题。

5.传质过程:讲解扩散、对流传质和膜传质的基本方法,并通过实例分析传质问题的解决方法。

三、教学方法本节课采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。

1.讲授法:用于讲解流体的物理性质、流体力学基本方程、流动和压力降、气液平衡、传质过程等基本概念和理论。

2.讨论法:通过小组讨论,引导学生主动思考和分析化工问题,提高学生的分析和解决问题的能力。

3.案例分析法:通过分析实际化工案例,使学生更好地理解和应用化工原理,培养学生的实际操作能力。

化工原理课程设计完整版

化工原理课程设计完整版

化工原理课程设计完整版一、教学目标本课程旨在让学生掌握化工原理的基本概念、理论和方法,了解化工生产的基本过程和设备,培养学生运用化工原理解决实际问题的能力。

具体目标如下:1.知识目标:(1)理解化工原理的基本概念和原理;(2)熟悉化工生产的基本过程和设备;(3)掌握化工计算方法和技能。

2.技能目标:(1)能够运用化工原理解决实际问题;(2)具备化工过程设计和优化能力;(3)学会使用化工设备和仪器进行实验和调试。

3.情感态度价值观目标:(1)培养学生的团队合作意识和沟通能力;(2)增强学生对化工行业的认识和兴趣;(3)培养学生对科学研究的热爱和责任感。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个方面:1.化工原理基本概念和原理:包括溶液、蒸馏、吸收、萃取、离子交换等基本操作原理和方法。

2.化工生产过程和设备:包括反应器、换热器、蒸发器、膜分离设备等的基本结构和原理。

3.化工计算方法:包括物料平衡、热量平衡、质量平衡等计算方法。

具体教学大纲安排如下:第1-2周:化工原理基本概念和原理;第3-4周:化工生产过程和设备;第5-6周:化工计算方法。

三、教学方法本课程采用多种教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性:1.讲授法:讲解基本概念、原理和方法,引导学生理解和掌握;2.案例分析法:分析实际案例,让学生学会运用化工原理解决实际问题;3.实验法:进行实验操作,培养学生的实践能力和实验技能;4.小组讨论法:分组讨论,培养学生的团队合作意识和沟通能力。

四、教学资源本课程的教学资源包括:1.教材:《化工原理》;2.参考书:相关化工原理的教材和学术著作;3.多媒体资料:教学PPT、视频、动画等;4.实验设备:反应器、换热器、蒸发器、膜分离设备等。

以上教学资源将用于支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验。

五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等多个方面,以全面客观地评价学生的学习成果。

1.平时表现:通过课堂参与、提问、小组讨论等形式的评估,考察学生的学习态度和理解能力。

化工原理课程设计柴诚敬

化工原理课程设计柴诚敬

化工原理课程设计 柴诚敬一、课程目标知识目标:1. 理解并掌握化工原理的基本概念,如流体力学、热力学、传质与传热等;2. 学会运用化学工程的基本原理分析典型化工过程中的现象与问题;3. 掌握化工流程设计的基本方法和步骤,能结合实际案例进行流程分析与优化。

技能目标:1. 能够运用数学工具解决化工过程中的计算问题,如物料平衡、能量平衡等;2. 培养学生运用实验、图表、模拟等方法对化工过程进行研究和评价的能力;3. 培养学生团队协作、沟通表达及解决实际问题的能力。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对化工原理学科的兴趣和热爱,激发学习积极性;2. 增强学生的环保意识,使其认识到化工过程对环境的影响及责任感;3. 培养学生严谨、求实的科学态度,提高其创新意识和实践能力。

本课程针对高年级学生,结合化工原理课程性质,注重理论与实践相结合,旨在培养学生运用基本原理解决实际问题的能力。

教学要求以学生为中心,注重启发式教学,激发学生的主动性和创造性。

课程目标分解为具体学习成果,以便于后续教学设计和评估。

通过本课程的学习,使学生能够全面掌握化工原理知识,为未来从事化工领域工作打下坚实基础。

二、教学内容本章节教学内容主要包括:1. 化工流体力学基础:流体静力学、流体动力学、流体阻力与流动形态等;参考教材第二章:流体力学基础。

2. 热力学原理及应用:热力学第一定律、第二定律,以及理想气体、实际气体的热力学性质;参考教材第三章:热力学原理及其在化工中的应用。

3. 传质与传热过程:质量传递、热量传递的基本原理,以及相应的传递速率计算;参考教材第四章:传质与传热。

4. 化工过程模拟与优化:介绍化工过程模拟的基本方法,如流程模拟、动态模拟等,以及优化策略;参考教材第五章:化工过程模拟与优化。

5. 典型化工单元操作:分析各类单元操作的基本原理及设备选型,如反应器、塔器、换热器等;参考教材第六章:典型化工单元操作。

教学大纲安排如下:第一周:化工流体力学基础;第二周:热力学原理及应用;第三周:传质与传热过程;第四周:化工过程模拟与优化;第五周:典型化工单元操作。

化工原理 课程设计

化工原理 课程设计

化工原理课程设计
化工原理课程设计是化工专业学生在学习化工原理课程后,根
据所学知识和理论进行实际操作和设计的一门课程。

在进行化工原
理课程设计时,学生需要结合所学的化工原理知识,从实际工程问
题出发,进行设计、分析和论证。

首先,化工原理课程设计通常包括以下几个方面的内容,设计
题目的确定、设计依据的分析、设计方案的制定、设计计算的进行、设计结果的分析与讨论以及设计报告的撰写等环节。

学生需要根据
所学的化工原理知识,选择合适的设计题目,明确设计的目的和依据,合理制定设计方案,并进行相关的计算和分析,最终撰写设计
报告。

其次,在化工原理课程设计中,学生需要运用所学的化工原理
知识,如物质平衡、能量平衡、传质过程等理论,结合实际工程问
题进行设计。

例如,可以设计化工流程中的反应装置、分离装置、
传热装置等,通过计算和分析来确定设计方案的合理性和可行性。

此外,化工原理课程设计还需要学生具备一定的实验操作能力
和科学研究能力,能够独立进行设计计算和实验操作,并能够准确
地记录实验数据和结果,进行数据处理和分析,最终得出科学的结论。

总的来说,化工原理课程设计是化工专业学生综合运用化工原
理知识进行实际操作和设计的重要环节,通过这样的设计,学生能
够加深对化工原理理论的理解,提高实际操作能力和科学研究能力,为将来的工程实践打下坚实的基础。

化工原理课程设计模板

化工原理课程设计模板

化工原理课程设计模板一、课程目标知识目标:1. 理解并掌握化工原理中流体流动与传输的基本概念,包括流体性质、流动状态及流体力学方程。

2. 学习并掌握热量传递的三种基本方式,即导热、对流和辐射,及其在化工过程中的应用。

3. 掌握质量传递的基本原理,包括扩散、对流传质和膜分离等,并能应用于化工单元操作中。

4. 分析典型化工单元操作的工作原理和设备结构,理解其工程实践意义。

技能目标:1. 能够运用流体力学原理,解决实际流体流动问题,如流量测量、泵和风机的选型等。

2. 能够运用热量传递原理,分析和解决化工过程中的热量控制问题,如换热器的设计和优化。

3. 能够运用质量传递原理,进行物质的分离和提纯,如吸收、蒸馏等操作。

4. 能够结合单元操作原理,设计简单的化工流程,进行初步的工程计算和设备选型。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对化工原理学科的兴趣和热情,激发学生探索科学规律的积极性。

2. 培养学生的工程意识,使其认识到化工原理在国民经济发展中的重要地位和作用。

3. 培养学生的团队协作精神和沟通能力,使其在解决实际问题时能够与他人合作,共同完成任务。

4. 培养学生的创新思维,使其在遇到问题时能够主动思考,寻求解决方案。

本课程针对高年级本科生,结合化工原理的学科特点,以理论知识与工程实践相结合的方式进行教学。

课程目标旨在使学生在掌握基本理论知识的基础上,能够运用所学知识解决实际问题,并培养其工程素养和创新能力,为未来从事化工领域的工作打下坚实基础。

二、教学内容1. 流体流动与传输:包括流体性质、流体静力学、流体动力学、流体流动阻力与能量损失、泵与风机等章节内容。

- 流体性质:密度、粘度、表面张力等。

- 流体静力学:压力、压强、流体静力平衡。

- 流体动力学:连续性方程、伯努利方程、动量方程。

- 流体流动阻力与能量损失:摩擦阻力、局部阻力、雷诺数。

- 泵与风机:类型、工作原理、性能参数。

2. 热量传递:涵盖导热、对流、辐射及换热器设计等内容。

化工原理课程设计

化工原理课程设计

化工原理课程设计1. 引言化工原理课程设计是化学工程专业本科学生的一门重要课程。

该课程旨在通过实际案例的分析和解决,让学生掌握化工原理的基本知识和应用技能。

本文将介绍化工原理课程设计的目的、内容、方法和评价。

2. 目的化工原理课程设计的目的是培养学生的工程实践能力和解决问题的能力。

通过实际案例的分析和设计,使学生能够应用所学的化工原理知识解决实际问题,提高工程实践能力。

3. 内容化工原理课程设计的内容涵盖了化工过程的基本原理和工艺流程的设计。

以下是化工原理课程设计的主要内容:3.1 化工过程的基本原理在化工原理课程设计中,学生将学习化工过程的基本原理,包括物质的平衡、能量的平衡、动量的平衡等。

学生将掌握化工过程中的质量守恒定律、能量守恒定律和动量守恒定律等基本原理。

3.2 工艺流程的设计在化工原理课程设计的过程中,学生将学习如何设计化工工艺流程。

学生将通过分析化工原料的性质和工艺要求,选择适当的反应器类型、控制参数等,设计出满足工艺要求的化工工艺流程。

4. 方法化工原理课程设计采用项目驱动的教学方法。

以下是化工原理课程设计的方法:4.1 实践项目学生将参与实际的化工工程项目,通过实际操作和实验,了解化工工艺的实际应用和操作流程。

学生将在实践中学习化工原理知识,提高解决问题和分析能力。

4.2 课程讲解和案例分析教师将通过课堂讲解和案例分析,介绍化工原理的基本概念和原理。

学生将通过分析和讨论实际案例,掌握化工原理的实际应用方法。

5. 评价化工原理课程设计的评价主要包括学生项目报告的评分和学生的学术表现。

以下是化工原理课程设计的评价指标:5.1 项目报告评分学生将根据课程设计项目的要求,提交相应的设计报告。

教师将对学生的设计报告进行评分,评估学生的设计能力和分析能力。

5.2 学术表现除了项目报告的评分外,教师还将评估学生的学术表现。

学生的学术表现包括参与课堂讨论、提出问题和解答问题的能力等。

6. 总结化工原理课程设计是化学工程专业学生培养工程实践能力和解决问题能力的重要课程。

化工原理课程设计说明书模板

化工原理课程设计说明书模板

化工原理课程设计说明书模板一、课程背景化工原理是化学工程专业的一门基础课程,是学生打下化工理论基础的重要课程之一。

本课程旨在系统地介绍化工原理的基本理论和应用,帮助学生建立化工原理的相关知识体系,为日后的专业学习和工作打下坚实的理论基础。

二、课程目标1.理解化工原理的基本概念和原理;2.掌握化工原理的基本计算方法和理论模型;3.能够应用化工原理的知识解决实际工程问题;4.培养学生的创新能力和实践能力。

三、课程内容1.化工原理的基本概念a.化工原理的定义和基本概念b.化工原理的基本原理和规律c.化工原理的相关学科和领域2.物质的结构与性质a.物质的基本结构和性质b.物质的相态变化与热力学c.物质的组成与性质的关系3.热力学基础a.热力学基本定律和概念b.热力学过程的基本方程和计算方法c.热力学的应用和工程实践4.化工原理的传质与分离a.传质的基本概念和理论b.分离过程的基本原理和方法c.分离设备的设计和应用5.反应工程基础a.化学反应的基本原理和动力学b.反应器的类型和设计原则c.反应工艺的应用和优化6.流体力学基础a.流体的基本性质和流动规律b.流体的流动类型和应用c.流体力学在化工领域的应用四、教学方法1.理论讲授:通过讲授化工原理的基本概念、理论和计算方法,帮助学生建立起扎实的理论基础。

2.课堂互动:鼓励学生积极参与课堂讨论和提问,促进学生对化工原理的深入理解。

3.实践教学:引导学生参与化工实验和工程设计,培养学生的实践能力和创新意识。

的综合分析和表达能力。

五、课程评估1.平时表现:包括课堂参与情况、作业完成情况等。

2.中期考试:包括对化工原理基本概念和计算方法的考核。

3.期末考试:总结对整门课程的掌握情况,包括理论知识和应用能力的考核。

六、教材1. 《化工原理导论》,作者:王明华,出版社:化学工业出版社2. 《化工原理》,作者:张三,出版社:化学出版社七、课程作业1.每周布置相关的课后习题,加强学生对专业知识的理解和掌握。

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《处理量为5100.1 吨/年煤油冷却器的工艺设计》课程设计报告目录化工原理课程设计任务书 (4)1、设计内容 (4)2、设计要求 (4)煤油冷却器工艺设计任务书1、设计名称 (5)2、设计条件 (5)3、设计任务 (5)4、设计说明书内容 (5)5、设计进度 (5)煤油冷却器的工艺设计指导书 (6)1、设计的目的 (6)2、设计的指导思想 (6)3、设计要求 (6)4、设计课题工程背景 (6)5、参考书目 (6)6、设计思考题 (6)7、部分设计问题引导 (7)8、设计答辩指导 (7)煤油冷却器的工艺设计报告 (8)1、确定设计方案 (8)1.1选定换热器类型 (8)1.2选定流体流动空间及流速 (8)2、确定物性数据 (9)3、计算总传热系数 (9)3.1计算热负荷(热流量) (9)3.2冷却用水量 (9)3.3计算逆流平均温度差 (9)3.4总传热系数K (9)4、估算传热面积 (10)5、工艺结构尺寸 (10)5.1管径和管内流速 (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 (12)5.6折流板 (12)5.7接管 (12)6、换热器核算 (12)6.1热量核算 (12)6.2换热器内流体的流动阻力 (14)设计评价 (16)化工原理课程设计任务书1、设计内容1.1 根据生产任务的要求确定设计方案1.1.1换热器类型的选择1.1.2换热器内流体流入空间的选择1.2 化工计算1.2.1传热面积的计算1.2.2管数、管程数及管子排列,管间距的确定1.2.3壳体直径及壳体厚度的确定1.3换热器尺寸的确定及有关构件的选择1.4换热器流体阻力的计算及其输送机械的选择1.5 绘制流程图及换热器的装配图1.6编写说明书2、设计要求2.1在确定设计方案时既要考虑到工艺,操作的要求又要兼顾经济和安全上的要求。

2.2 在化工计算时要求掌握传热的基本理论,有关公式,要知道查哪些资料,怎样使用算图以及怎样选择经验公式,并进行优化设计。

2.3 要求根据国家有关标准来选择换热器的构件2.4要求一部分学生利用计算机来辅助设计及优化设计方案2.5要求必须掌握固定管板式或浮头式列管换热器的设计煤油冷却器工艺设计任务书1、设计名称煤油冷却器的设计2、设计条件2.1 煤油入口温度 120℃,出口温度 40℃;2.2 冷却介质:循环水,入口温度 30℃,出口温度自选;2.3 允许压降:≤105Pa ;2.4 每年按 300 天计,每天 24 小时连续运行。

处理能力: 1.0 105t/a。

3、设计任务3.1合理的参数选择和结构设计3.2传热计算和压降计算:设计计算和校核计算4、设计说明书内容4.1传热面积4.2管程设计包括:总管数、程数、管程总体阻力校核4.3壳体直径4.4结构设计包括壁厚4.5主要进出口管径的确定包括:冷热流体的进出口管4.6 流程图(以图的形式,并给出各部分尺寸)及结构尺寸汇总(以表的形式)4.7评价之4.8参考文献5、设计进度5.1设计动员,下达设计任务书 0.5天5.2搜集资料,阅读教材,拟定设计进度 1天5.3设计计算(包括电算,编写说明书草稿)2天5.4绘图、整理、抄写说明书 1.5天煤油冷却器的工艺设计指导书1、设计的目的通过对煤油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。

总之,通过设计达到让学生自己动手进行设计的实践,获取从事工程技术工作的能力。

2、设计的指导思想2.1 结构设计应满足工艺要求2.2结构简单合理,操作调节方便,运行安全可靠2.3设计符合现行国家标准等2.4安装、维修方便3、设计要求3.1计算正确,分析认证充分,准确3.2条理清晰,文字流畅,语言简炼,字迹工整3.3图纸要求,图纸、尺寸标准,图框,图签字规范3.4独立完成4、设计课题工程背景在石油化工生产过程中,常常需要将各种石油产品(如汽油、煤油、柴油等)进行冷却,本设计以某厂冷却煤油产品为例,让学生熟悉列管式换热器的设计过程。

5、参考书目【1】马江权,冷一欣,《化工原理课程设计》,北京,中国石化出版社,2009年【2】匡国柱,史启才,《化工单元过程及设备课程设计第二版》,北京,化学工业出版社,2008年【3】陈敏恒,丛德滋,方图南,齐鸣斋,《化工原理上册第三版》,北京,化学工业出版社,2005年【4】黄英,《化工过程设计》,西安,西北工业大学出版社,2005年【5】倪进芳,《化工设计》,上海,华东理工出版社,1997年【6】柴诚敬,刘国维,李阿娜,《化工原理课程设计》,天津,天津科学技术出版社,1994年6、设计思考题6.1设计列管式换热器时,通常都应选用标准型号的换热器,为什么?6.2为什么在化工厂使用列管式换热最广泛?6.3在列管式换热器中,壳程有挡板和没有挡板时,其对流传热系数的计算方法有何不同?6.4说明列管式换热器的选型计算步骤?6.5在换热过程中,冷却剂的进出口温度是按什么原则确定的?6.6说明常用换热管的标准规格(批管径和管长)。

6.7列管式换热器中,两流体的流动方向是如何确定的?比较其优缺点?7、部分设计问题引导7.1列管式换热器基本型式的选择7.2冷却剂的进出口温度的确定原则7.3流体流向的选择7.4流体流速的选择7.5管子的规格及排列方法7.6管程数和壳程数的确定7.7挡板的型式8、设计答辩指导8.1列管式换热器的型号,可查找化工过程及设备及换热器等书籍。

8.2换热器强度设计可找化机同学或老师了解,并参照金属设备等资料8.3绘图可找制图老师了解,并参考机械制图,化工制图及制图标准等。

煤油冷却器的工艺设计报告设计任务1.处理能力:5100.1⨯t /a 煤油;2.设备形式:固定管板式列管换热器。

操作条件1.煤油:入口温度120℃,出口温度40℃;2.冷却介质:为循环水,入口温度30℃,出口温度40℃;3.允许压降:不大于105P a ;4.煤油在定性温度下的物性数据。

,C W/m C kJ/kg s Pa kg/m 3︒⋅=︒⋅=⋅⨯==-140222,10157,8254.λ.c .μρp 5.每天按300天,每天按24小时连续运行,h Kg q v 200=。

设计要求选择适宜的列管式换热器并进行核算。

1、确定设计方案1.1选定换热器类型两流体温度变化情况:热流体(煤油)入口温度为120℃,出口温度为40℃;冷流体(冷却水)入口温度为30℃,出口温度为40℃。

两流体的定性温度如下:煤油的定性温度()C 802/40120 =+=m T冷却水定性温度()C 3524030=+=/t m两流体的温差C 453580 =-=-m m t T ,(<70℃)因该换热器用循环冷却水冷却,冬季操作时冷却水进口温度会降低,因此壳体壁温和管壁温相差较大,故选用带膨胀节的固定管板式列管换热器1.2选定流体流动空间及流速因循环冷却水较易结垢,为便于污垢清洗,故选定冷却水走管程,煤油走壳程。

同时选用5225.Φ⨯的碳钢管,管内流速取50.u i =m/s (若按常用流速1.5m/s 计算,可以得出所需管程数为6,换热器小而管程数过多使换热器结构变得复杂,而且动力消耗增大,设计时不能按此设计)。

2、确定物性数据查化工原理附录,两流体在定性温度下的物性数据如下表 物性 流体 定性温度 ℃ 密度 kg/m 3 粘度 mPa ·s 比热容 kJ/(kg ·℃) 导热系数 W/(m ·℃)煤油 80 825 0.715 2.22 0.14冷却水 35 994 0.728 4.174 0.6263、计算总传热系数3.1计算热负荷(热流量)按管间煤油计算,即()KW mol KJ t c q Q p m 87.9355204012022.2200==-⨯⨯=∆=3.2冷却用水量忽略热损失,则水的用量为()()kg/s 24.0304010174.4355203122=-⨯=-=t t c QW p3.3计算逆流平均温度差逆流温差()()()()[]C 65.333040/40-120ln 304040120, =----=∆逆m t3.4总传热系数K3.4.1管程给热系数1000013654000728099450020>=⨯⨯==...μρu d Re iii i ,故采用下式计算i αCW/m 2︒⋅=⨯⨯⨯=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=72753881213203333102306260000728041740007280994500200020062600230023040804080.............λμc μρu d d λ.α...p .i i i i i ii3.4.2壳程给热系数假设壳程给热系数C W/m 2︒⋅=290o α3.4.3污垢热阻C/W m C/Wm 22︒⋅=︒⋅=0001720000420.R .R so si3.4.4管壁的导热系数碳钢的导热系数C W/m ︒⋅=45λ。

3.4.5总传热系数290100017200225045025000250020002500004200200727530250111++⨯⨯++⨯=++++=..........αR d λbd d d R d αd K oso m o i o si i i oCW/m 2︒⋅=++++=5214003448000017200000620000525000045401...... 4、估算传热面积23,m 37.165.335.2141087.9=⨯⨯=∆='逆m t K Q S考虑15%的面积裕度,2m 57.137.115.115.1=⨯='=S S5、工艺结构尺寸5.1管径和管内流速选用5225.Φ⨯的碳钢换热管,管内流速m/s 50.u i =5.2管程数和传热管数根据传热管内径和流速确定单程传热管数251.15.002.0785.0994/24.0422≈=⨯⨯==ii s u d Vn π(根) 按单管程计算所需换热管的长度m 01.10025.014.3257.1=⨯⨯==o s d n S L π 按单管程设计,传热管过长,现取传热管长m 5.7=l ,则该换热器的管程数为25.701.10≈==l L N p (管程) 传热管的总根数422=⨯=N (根) 5.3平均传热温差校正及壳程数830404012011.030120304012211112=--=--==--=--=t t T T R t T t t P 按单壳程双管程结构,查单壳程R P φ--图,因091010.P R ==,在图上难以读取,因而相应以R /1代替R ,PR 代替P ,查同一图线得820.φ=。

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