化工原理设计说明书
化工原理课程设计说明书(换热器的设计)
中南大学化工原理课程设计2010年01月22日目录一、设计题目及原始数据（任务书） (3)二、设计要求 (3)三、列环式换热器形式及特点的简述 (3)四、论述列管式换热器形式的选择及流体流动空间的选择 (8)五、换热过程中的有关计算（热负荷、壳层数、总传热系数、传热面积、压强降等等） (10)①物性数据的确定 (14)②总传热系数的计算 (14)③传热面积的计算 (16)④工艺结构尺寸的计算 (16)⑤换热器的核算 (18)六、设计结果概要表（主要设备尺寸、衡算结果等等） (22)七、主体设备计算及其说明 (22)八、主体设备装置图的绘制 (33)九、课程设计的收获及感想 (33)十、附表及设计过程中主要符号说明 (37)十一、参考文献 (40)一、设计题目及原始数据（任务书）1、生产能力：17×104吨/年煤油2、设备形式：列管式换热器3、设计条件：煤油：入口温度140o C，出口温度40 o C冷却介质：自来水，入口温度30o C，出口温度40 o C允许压强降：不大于105Pa每年按330天计，每天24小时连续运行二、设计要求1、选择适宜的列管式换热器并进行核算2、要进行工艺计算3、要进行主体设备的设计（主要设备尺寸、横算结果等）4、编写设计任务书5、进行设备结构图的绘制（用420*594图纸绘制装置图一张：一主视图，一俯视图。
一剖面图，两个局部放大图。
设备技术要求、主要参数、接管表、部件明细表、标题栏。
）三、列环式换热器形式及特点的简述换热器概述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。
在工程实践中有时也会存在两种以上的流体参加换热，但它的基本原理与前一种情形并无本质上的区别。
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化工原理设计说明书1.设计任务1．1设计题目煤油冷却器的设计1.2设计任务及操作条件（1）处理能力 198000t／a煤油（2）设备型式列管式换热器（3）操作条件①煤油:入口温度140°C，出口温度40°C②冷却介质：循环水，入口温度30°C，出口温度40°C③允许压降：不大于105Pa④每年按330天计，每天24小时连续运行2.设计内容2.1设计方案的确定2.2．1选择换热器的类型两流体温度变化情况：热流体进口温度140°C，出口温度40°C；冷流体(循环水)进口温度30°C，出口温度40°C。
该换热器用循环冷却水冷却，冬季操作时进口温度会降低，考虑到这一因素,因此初步确定选用带膨胀节的固定管板式换热器。
2.1.2流动空间及流速的确定由于循环冷却水较易结垢，为便于水垢清洗，应使循环水走管程，油品走壳程。
选用Φ25×2.5 mm的碳钢管，管内流速取Ui=0.5m/s。
2.2确定物性数据定性温度:可取流体进口温度的平均值.壳程油的定性温度为T=(140+40)/2=90(°C)管程流体的定性温度为t=(30+40)/2=35(°C)根据定性温度，分别查取壳程和管程流体的有关物性数据煤油90°C下的有关物性数据如下:密度ρ。
=825 kg/m3定压比热容C pc=2.2 2kJ/（kg·°C）导热系数λ。
=0.1 W/(m·°C)粘度µc=7.15×10-4 Pa·s冷却循环水在35°C下的物性数据:密度ρi=994 kg/m3定压比热容C pi=4.08 kJ/（kg·°C）导热系数λi=0.626 W/(m·°C)粘度µi=7.25×10-4 Pa·s2.3 计算总传热系数2.3.1热流量m。
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课程设计说明书课题名称苯-乙苯精馏装置工艺设计专业班级生物工程学生学号学生姓名学生成绩指导教师课题工作时间武汉工程大学化工与制药学院化工与制药学院课程设计任务书专业生物工程班级学生姓名发题时间：2013 年 6 月17 日课题名称苯-乙苯精馏装置工艺设计一、课题条件（文献资料、仪器设备、指导力量）文献资料：1．陈敏恒. 化工原理[M]. 北京：化学工业出版社，2002.2．王志魁. 化工原理第三版[M]. 北京：化学工业出版社，2005.3．王国胜. 化工原理课程设计[M]. 大连：大连理工大学出版社，2005.4．路秀林. 塔设备设计[M]. 北京：化学工业出版社，2004.5．汪镇安. 化工工艺设计手册[M]. 北京：化学工业出版社，2003.6．王松汉. 石油化工设计手册(第3卷) [M]. 北京：化学工业出版社，2002.7.周大军. 化工工艺制图[M]. 北京：化学工业出版社，2005.8.匡国柱，史启才. 化工单元过程及设备课程设计[M]. 北京：化学工业出版社，2002.9.ASPEN Tech. ASPEN Plus 系列参考资料[R]. ASPEN Technology Co. Ltd.,2008.10.汤善甫，朱思明. 化工设备机械基础[M]. 上海：华东理工大学出版社，2004.11.贾绍义, 柴诚敬.化工原理课程设计[M]. 大连：天津大学出版社，2005.12.朱有庭, 曲文海, 于浦义. 化工设备设计手册上下卷[M]. 北京：化学工业出版社, 2004.二、设计任务某厂以苯和乙烯为原料，通过液相烷基化反应生成含苯和乙苯的混合物。
经水解、水洗等工序获得烃化液。
烃化液经过精馏分离出的苯循环使用，而从脱除苯的烃化液中分离出乙苯用作生成苯乙烯的原料。
现要求设计一采用常规精馏方法从烃化液分离出苯的精馏装置。
1. 确定设计方案根据设计任务书所提供的条件和要求，通过对现有生产的现场调查或对现有资料的分析对比，选定适宜的流程方案和设备类型，确定工艺流程。
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一、课程背景
本课程设计选择的课程为化工原理，是一门集理论和实验于一体的课程。
化工原理课程旨在帮助学生了解基本的化学、物理、分析化学、工程
原理。
它还阐述了有关化工过程的基本概念，如反应热、反应机理、热力
学等，这些概念和知识都是实习期间不可缺少的基础。
二、课程目标
1.能够分析和撰写化工原理的相关理论；
2.能够运用化工原理解决实际工程问题；
3.熟悉化工原理中的基本概念，包括反应热、反应机理、热力学等；
4.理解和掌握基本的实验设计技能；
5.掌握和深入分析化工原理的实验技术的相关概念，为未来的实践打
下坚实的基础。
三、教学内容
1.反应热学：此部分将介绍什么是反应热学和反应热学的基本概念，
以及教学中常用的实验方法。
2.反应机理：此部分将介绍反应机理的概念，以及如何分析反应机理，使用反应机理理解反应机理的过程。
3.热力学：本部分将介绍热力学的概念，以及K值和G值的定义及计算，以及深入讨论热力学概念中的一些重要问题，如自由能函数、热力学
参数和热力学原理的应用。
4.实验技术：本部分将介绍实验技术的基本概念，以及实验技术应用于化工原理研究的重要性，以及实。
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化工原理课程设计任务书一、设计题目设计一台换热器二、操作条件①油：入口温度130℃，出口温度70℃②冷却介质：循环水，入口温度30℃，出口温度40℃③允许压强降：管侧允许压力损失为5MPa，壳侧允许压力损失为10MPa④生产任务：油的流速为10000kg/h三、设备类型列管式换热器四、设计要求（1）合理地实现所规定的工艺条件；（2）结构安全可靠；（3）便于制造、安装、操作、和维修；（4）经济上合理。
化工原理课程设计说明书1.设计概述换热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。
换热器是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备，是使热量由较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到流程规定的指标，以满足过程工艺条件的需要，同时也提高能源利用率的主要设备之一。
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。
在化工装置中换热设备占设备数量的40%左右，占总投资的35%～46%。
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。
目前，在换热设备中，使用量最大的是管壳（列管）式换热器，尤其在高温、高压和大型换热设备中占有绝对优势。
一般来讲，管壳式换热器具有易于加工制造、成本低、可靠性高，且能适应高温高压的特点。
数据显示2010年中国换热器产业市场规模在500亿元左右，主要集中于石油、化工、冶金、电力、船舶、集中供暖、制冷空调、机械、食品、制药等领域。
其中，石油化工领域仍然是换热器产业最大的市场，其市场规模为150亿元;电力冶金领域换热器市场规模在80亿元左右;船舶工业换热器市场规模在40亿元以上;机械工业换热器市场规模约为40亿元;集中供暖行业换热器市场规模超过30亿元，食品工业也有近30亿元的市场。
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。
化工原理课程设计说明书 苯和苯乙烯分离过程浮阀精馏塔设计.
《化工原理》课程设计说明书苯-苯乙烯分离过程浮阀精馏塔设计院系：化学与化工学院专业：化学工程与工艺班级：09化工2班学号：0906210201姓名：武金龙指导老师：李梅摘要本设计的任务是设计用于分离苯-苯乙烯的浮阀精馏塔。
精馏是多级分离过程，即同时进行多次部分汽化和部分冷凝的过程。
精馏装置包括精馏塔、原料预热器、再沸器、冷凝器、釜液冷却器和产品冷却器等设备。
热量自塔釜输入，物料在塔内经多次部分冷凝进行精馏分离，由冷凝器和冷却器中的冷却介质将余热带走。
根据加热方式来决定塔底是否设置再沸器，塔底设置再沸器时为间接加热，这种加热方式适用于各种物系，且被广泛使用。
由于本设计设置了再沸器，故采用间接加热。
板式塔的种类繁多，本设计采用浮阀塔，它是在泡罩塔的基础上发展起来的。
浮阀塔被广泛用于精馏、吸收以及脱吸等传质过程中，塔径从200mm到6400mm，使用效果较好。
它具有处理能力大，操作弹性大，塔板效率高，压强小，使用周期长等特点。
确定回流比有图解法和逐板计算法，本设计采用逐板计算法，虽然计算过程较为繁琐，但计算精度较高。
理论板确定后，计算实际板数，再设计塔和塔板中所有的参数，初选塔板间距并计算塔径，这些数据的计算都是以精馏段的数据为依据的。
设计中采用平直溢流堰，因为这样可以使得塔板上具有一定高度的均匀流动的液层。
浮阀塔的开孔率设计中要满足一定的要求，即要确定合适的浮阀数，浮阀的孔径是由所选浮阀的型号确定的，浮阀数通过上升蒸汽量、阀孔气速和孔径确定，阀孔的排列采用等腰三角形叉排。
最后是塔板负荷性能图中过量雾沫夹带线、液泛线、漏液线、液相负荷上、下限线的计算以及确定塔体结构。
目录第一部分概述 (5)一、设计目标 (5)二、设计任务 (5)三、设计条件 (5)四、设计内容 (5)第二部分工艺设计计算 (6)一、设计方案的确定 (6)二、精馏塔的物料衡算 (6)1.原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数 (6)2.原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量和质量分数 (6)3.物料衡算原料处理量 (7)三、塔板数的确定 (7)1.相对挥发度的求取 (7)2.进料状态参数的确定 (8)3.最小回流比的确定 (8)4.操作线方程的求取 (9)5.全塔效率的计算 (9)6.实际板层数的求取 (10)四、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (10)1.操作压强计算 (10)2.操作温度计算 (10)3.平均摩尔质量计算 (11)4.平均密度计算 (11)5.液相平均表面张力计算 (12)6.求精馏塔的气、液相负荷 (13)五、精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (14)1.塔径的计算 (14)2.精馏塔的有效高度的计算 (15)六、塔板主要工艺尺寸的计算 (15)1.溢流装置计算 (15)2.塔板布置 (18)3.浮阀数与开孔率 (19)七、塔板的流体力学验算 (20)1.气体通过干板的压降 (20)2.雾沫夹带量的验算 (21)3.液泛的验算 (21)4.漏液的验算 (22)八、塔板负荷性能图 (22)1.漏液线 (22)2.过量雾沫夹带线 (22)3.液相负荷下限线 (23)4.液相负荷上限线 (23)5.液泛线 (23)九、附属设备的设计 (25)1.接管尺寸 (25)2.回流管尺寸 (25)3.塔底进气管尺寸 (25)4.加料管尺寸 (25)5.料液排出管尺寸 (25)第三部分设计结果汇总 (26)一、设计结果一览表 (26)二、工艺流程图 (28)三、设计总结 (29)参考文献 (29)第一部分概述一、设计目标分离苯—苯乙烯混合液的浮阀式精馏塔设计二、设计任务试设计分离苯与苯乙烯混合物的浮阀精馏塔，年处理量为2.4万吨苯与苯乙烯混合液，要求气液混合进料。
合肥工业大学化工原理课程设计说明书
合肥工业大学《化工原理》课程设计说明书设计题目KNO3水溶液三效并流蒸发系统设计学生姓名汤文武学号 20082952 专业班级高分子08-1班指导老师杨则恒日期 2011年1月21日摘要：蒸发操作是将含有不挥发溶质的溶液加热沸腾，使其中的挥发性溶剂部分汽化，目的是获得浓缩的溶液。
本次设计利用三效蒸发将 4 ⨯410t 10%KNO溶液浓缩至40%，采用中央循环管式。
3我们计算所得面积为40. 3 2m；加热管采用三角形排列；辅助设备有气液式除沫器、多孔板接触式蒸发冷凝器、浮头式列管换热器、真空泵、离心泵和支座。
蒸发器加热管选用φ57⨯3.5mm无缝钢管,管长2m；中央循环管选用φ45717mm⨯；加热管数目为162根；分离室直径1.15m、高度2.30m；冷凝器直径为429.3mm；淋水板取4块。
关键词：蒸发，中央循环管，三效并流蒸发系统。
Abstract：Evaporation operation is the way that heating the solution whichcontaining non-volatile solute to boil, separating the volatilesolvent. The purpose is to gain partial vaporization concentratingto 40%, we choose the evaporator with central circulationdowncomer.We calculated the area 40.3 2m.The designed technical and process parameters are as following. Heating Tube: adopting trianglepermutation, steel tube ofφ57⨯3.5mm, length 2m, the number is 162;The evaporator with central circulation downcomer: steel tube ofφ45717mm⨯.Separation Chamber: diameter 1.15m, height 2.3m. The diameter of thecondenser for 429.3mm. Water spray plate loaded take 4 pieces. Key words: Evaporation, central circulation downcomer, triple-effect forward evaporation system.目录化工原理课程设计成绩评定表...................................................化工原理课程设计任务书.........................................................中英文摘要...........................................................................第一章.概述 (6)1.1蒸发操作的特点 (6)1.2 蒸发操作的分类 (6)1.3蒸发设备 (7)1.4 蒸发流程示意图 (9)第二章.蒸发工艺设计计算 (10)2.1完成液浓度计算 (10)2.2各效溶液的沸点和总有效温度差估算 (10)2.3加热蒸汽消耗量和各效水分蒸发量 (13)2.4传热系数确定 (15)2.5有效温度差在各效的分配 (15)2.6 蒸发器传热面积的估算 (22)2.7 计算结果列表 (23)第三章.蒸发器主要结构尺寸计算 (23)3.1加热管的选择和管数的初步估计 (23)3.2循环管的选择 (23)3.3加热管的直径以及加热管数目的确定 (24)3.4分离室直径和高度的确定 (25)3.5接管尺寸的确定 (26)第四章.蒸发装置的辅助设备 (27)4.1气液除沫器 (27)4.2蒸汽冷凝器 (28)4.3真空泵的选型 (29)4.4预热器的选型 (30)第五章主要设备强度校核计算及校验 (31)5.1蒸发室厚度校核 (31)5.2 加热室厚度校核 (32)5.3支座的选取与校核 (32)第六章设计总结 (34)6.1设计结果汇总表 (34)6.2设计评价 (36)6.3心得体会 (36)附录1 (37)附录 2 (38)参考文献 (40)第一章. 概述1.1蒸发操作的特点从上述对蒸发过程的简单介绍可知，常见的蒸发时间壁两侧分别为蒸汽冷凝和液体沸腾的传热过程，蒸发器也就是一种换热器。
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一、中文摘要列管式换热器的设计和分析包括热力设计、流动设计、结构设计以及强度设计。
其中以热力设计最为重要。
不仅在涉及一台新的换热器时需要进行热力计算，而且对于已经生产出来的，甚至已经投入使用的换热器在检验它是否满足使用要求时，均需进行这方面的工作。
在某些情况下还需兑换热气的主要零部件—特别是受压部件做应力计算，并校核其强度。
这是保证安全生产的前提。
在做强度计算时，应尽量采用国产的标准材料和部件，根据我国压力容器安全技术规定进行计算和校核。
列管式换热器的工艺设计主要包括以下内容：（1）根据换热任务和有关要求确定设计方案（2）初步确定换热器的规格和尺寸（3）核算换热器的传热面积和流体阻力（4）确定换热器的工艺结构二、绪论课程设计是化工原理课程教学中综合性和实践性较强的教学环节，是理论联系实际的桥梁，是使学生体察工程实际问题复杂性的初次尝试。
通过化工原理课程设计，要求学生能综合运用本课程和前修课程的基本知识，进行融会贯通的独立思考，在规定的时间内完成指定的化工设计任务，从而得到化工工程设计的初步训练。
通过课程设计，要求学生了解工程设计的基本内容，掌握化工设计的主要程序和方法，培养学生分析和解决工程实际问题的能力。
同时，通过课程设计，还可以使学生树立正确的设计思想，培养实事求是、严肃认真、高度负责的科学作风。
换热器是化学工业，石油工业及其它行业中广泛使用的热量交换设备。
而运用得最为广泛的是列管式换热器。
列管式换热器的结构简单、牢固，操作弹性大，应用材料广。
虽然在传热效率、紧凑性和金属耗量等方面不及某些新型换热设备，但其应用历史悠久，设计资料完善，并已有系列化标准，加之其独特的优点，在近代层出不穷的新型换热器设备中，仍不失其重要地位，特别是在高温、高压和大型换热设备中仍占绝对优势。
三、设计方案的选择和论证1、设计任务处理能力：15吨/小时设备型式：固定管板式换热器2、操作条件（1）煤油：入口温度145℃出口温度42℃（2）冷却介质：循环水入口温度32℃出口温度40℃（3）允许压降：不大于100000Pa列管式换热器的形式主要依据换热器管程与壳程流体的温度差来确定。
本次设计中煤油的定性温度是93.5℃，冷却水的定性温度是36℃，两流体温差是57.5℃，因两流体温差大于50℃，故选用带补偿圈的固定管板式换热器。
此类换热器适用于两流体温差低于70℃和壳程流体压强不高于600kPa 的情况。
四、主要设备的工艺设计计算1、试算并初选换热器的规格 （1）确定流体通入的空间两流体均不发生相变的传热过程，因水的对流传热系数一般较大，且易结垢，故选择冷却水走换热器的管程，煤油走壳程。
（2）确定流体的定性温度、物性数据，并选择列管换热器的形式冷却介质为水，取入口温度为32℃，出口温度为40℃。
煤油的定性温度 1(14542)93.52m T =+=℃ 水的定性温度 1(3240)362m T =+=℃两流体温差 93.53657.5m m T t -=-=℃由于两流体温差大于50℃，故选用带有补偿圈的固定管板式换热器。
两流体在定性温度下的物性数据（3）计算热负荷Q 和冷却水流量c W43312151010() 2.2210(14542)1202967330243600h ph Q W c T T W ⨯⨯=-=⨯⨯-=⨯⨯若忽略换热器的热损失，水的流量可由热量衡算求得，即 321120296736.03/() 4.17410(4032)c pc Q W kg s c t t ===-⨯⨯-（4）计算平均温差，并确定壳程数。
逆流温差 '(14540)(4232)40.414540ln4232m t ---∆==--℃12211454212.94032T T R t t --===-- 211140320.07114532t t P T t --===-- 由R 和P 查图得0.9t ϕ∆=，所以'0.940.436.36m t mt t ϕ∆∆=∆=⨯=℃ 又因0.9＞0.8，故可选用单壳程的列管式换热器。
（5）初选换热器的规格 根据管内为水，管外为煤油，K 值范围为290～7002/(W m ⋅℃），初选20400/(K W m =⋅℃），2120296782.740036.36m Q S m K t ===∆⨯ 在决定管数和管长时，首先要选定管内流速u i ，冷却水走管程的流速为1—3.5 m/s ，取流速为u i =1.8m/s ，设所需单管程数为n ，选用¢ 25mmX2传热管（碳钢）的内径为0.021m ，从管内体积流量V i =6.99303.368.1021.042=⨯⨯πn计算求得n=59根按单程计算，所需传热管长度为 L=)(9.1759025.014.37.820m d n A s =⨯⨯=π 选用4.5m 长的管，4管程，则一台换热器的总管数为4×59=236根初选换热器规格尺寸如下：壳径D 600 mm 公称直径S 82.72m 管程数p N 4 管数n 236 管长L 4.5m管子直径 252m m m m φ⨯管子排列方式 正三角形 换热器的实际传热面积200(0.1)236 3.140.025(4.50.1)81.51S n d L m π=-=⨯⨯⨯-= 该换热器要求的总传热系数为： 2001202967406/(81.5136.36m Q K W m S t ===⋅∆⨯℃） 2、核算总传热系数0K （1）计算管程对流系数i α36.03/c W k g s = 336.030.0363/993.6cs W V m s ρ=== 管路流通面积 222236(0.021)0.0204444i i p n A d m N ππ==⨯⨯= 0.03631.78/0.0204s i i V u m s A === 30.021 1.78993.6Re 520250.713910i i i d u ρμ-⨯⨯===⨯（湍流） 334.174100.713910Pr 4.750.627p i c μλ-⨯⨯⨯===0.80.40.80.420.6270.023Re Pr 0.023(52025)(4.75)7593/(0.021i i i iW m d λα=⋅⋅⋅=⋅⋅⋅=⋅℃） （2）计算壳程对流传热系数0α换热器中心附近管排中流体流通面积为2000.025(1)0.150.6(1)0.019690.032d A h Dm t =-=⨯⨯-= 式中 h —折流挡板间距，取150 mm;t —管中心距，对252mm mm φ⨯的管子，t=32 mm43001510100.3239/3302436008250.01969h V u m s A ⨯⨯===⨯⨯⨯⨯由正三角形排列，得2222003.144()4(0.0320.025)24240.020193.140.025e d d m d ππ--⨯===⨯ 0030.020190.3239825R e 81740.6610e d u ρμ-⨯⨯===⨯ 330 2.22100.6610Pr 10.470.14p c μλ-⨯⨯⨯=== 壳程中煤油被冷却，取0.14()0.95wμμ=。
所以 110.550.140.550.14203300.140.36()()()()0.36(8174)(10.47)(0.95)769.12/(0.02019p e e w c d u W m d μρλμαμλμ==⨯⨯=⋅℃）（3）确定污垢热阻-423.4410si R m =⨯⋅℃/W-42210so R m =⨯⋅℃/W（4）总传热系数0K 管壁热阻忽略时20-4-400011490/(10.0250.02511.719710 3.4410769.120.02175930.021so sii i iK W m d d R R d d αα===⋅+⨯+⨯⨯++++⨯ ℃）选用该换热器时，要求过程的总传热系数为2406/(W m ⋅℃），在传热任务所规定的流动条件下，计算出的20490/(K W m =⋅℃），所选择的换热器的安全系数为：490406406-⨯100％=20.7％ 则该换热器传热面积的裕度符合要求。
3、计算压强降 （1）计算管程压强降12()i t p s p p p F N N ∑∆=∆+∆⋅⋅前已算出： 1.78/i u m s = R e 52025i =（湍流） 设管壁粗糙度0.1mm ε=0.10.004821id ε== 由摩擦系数图查得0.034λ= 所以 221 4.5993.6 1.780.03411468.1620.0212i i u L p P ad ρλ⨯∆=⋅⋅=⨯⨯= 222993.6 1.7833472222i u p Pa ρ⨯∆==⨯= 对于252mm mm φ⨯的管子 1.45t F =，且4p N =，1s N =，所以 (11468.164722) 1.4541i p P a∑∆=+⨯⨯⨯= （2）计算壳程的压强降''012()s s p p p F N ∑∆=∆+∆⋅其中 1.15s F =，1s N = 2'10(1)2c B u p Ff n N ρ∆=+⋅管长为正三角形排列，取F=0.5 11221.1()1.1(236)17c n n ==⋅=取折流挡板间距 h=0.15m 4.511290.15B L N h =-=-= 壳程流通面积 300()0.15(0.6170.025)0.0263c A h D n d m =-=-⨯=43001510100.242/3302436008250.0263h V u m s A ⨯⨯===⨯⨯⨯⨯00030.0250.242825Re 75630.6610d u ρμ-⨯⨯===⨯﹥500 0.2280.228005Re 5(7563)0.6526f --==⨯= 所以2'18250.2420.50.652617(291)4019.52p P a ⨯∆=⨯⨯⨯+⨯=22'02220.158250.242(3.5)29(3.5)2101.720.62B u h p N P a D ρ⨯⨯∆=-=⨯-⨯=0(4019.52101.7) 1.157039p Pa ∑∆=+⨯=从上面计算可知，该换热器管程与壳程的压强降均满足题设要求，故所选换热器合适。
五、典型辅助设备的选型由于水的流量为3129.71/m h ，煤油的流量为323/m h ，所以根据泵规格,选择IS125—100—200和65Y —100的泵。
六、设计结果总汇七、主要符号说明八、总结化工原理课程设计是培养个人综合运用本门课程及有关选修课程的基本知识去解决某一设计任务的一次训练，也起着培养学生独立工作能力的重要作用。