甲苯冷却器的设计方案

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甲苯精馏塔冷凝冷却(水冷) 换热系统工艺设计-广东石油化工学院

甲苯精馏塔冷凝冷却(水冷) 换热系统工艺设计-广东石油化工学院

二、设计要求
2.1 设计说明书必须包括下述内容:
封面、目录、设计任务书、设计计算书、设计结果汇总表、设计自评和符号 说明、参考文献等。
2.2 设计计算书应包括的主要内容和设计计算的步骤:
1) 计算热负荷、 收集物性常数。 根据设计任务作冷凝冷却系统热衡算确定 流体放热速率或冷流体吸热速率,和新鲜水、循环水流率。考虑了热损失后即可 确定换热器应达到的传热能力 Q;按定性温度确定已知条件中未给出的物性常 数。 2) 根据换热流体的特性和操作参数决定流体走向(哪个走管程、哪个走壳 程) ;计算平均温差。 3) 初步估计一个总传热速率常数 K 估(查上册附录 23) ,计算传热面积 A 估。 4) 根据 A 估初选标准换热器(由换热器手册查取,初定型号及系列结构参 数) ; 5) 换热面积的核算。分别选关联式求出管内、外传热膜系数,估计污垢热 阻,求出总传热速率常数 K 核,得出所需传热面积 A 需,将 A 需与 A 实际进行比较, 若 A 实际比 A 需大 15%-25%,则设计成功;否则重新计算。
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化工原理课程设计——甲苯换热器
一、设计说明书
1.设计任务书和设计条件
热流条件: 流量为 (6000(1 班) 或 12000(2 班) 或 18000(3 班)+500×学号)kg/h 的甲 苯蒸汽从 120℃,0.14 MPa(绝压)冷凝到 120℃,0.14 MPa(绝压) 甲苯液,再冷 却到 30℃;120℃甲苯汽相热焓 140 Kcal/Kg,液相焓 53 Kcal/Kg,30℃甲苯液 相 焓 13 Kcal/Kg ; 定 性 温 度 80 ℃ 时 甲 苯 密 度 810Kg/m3 , 比 热 0.446(Kcal/Kg. ℃) 绝对粘度 0.32(cp) ,比热 0.104 (Kcal/(m.h. ℃)) 。 冷流条件 新鲜水初始温度 25℃,循环水初始温度 45℃,换热后水温升 15℃(1 班) , 25℃(2 班) ,35℃(2 班)。水的物性数据由化原上册附录查取。 管壳式换热器类型提示 设计压力 1.6MPa,要求管程和壳程的压降不大于 30kPa,冷凝采用浮头式, 冷却采用固定管板式管壳式换热器。

年产15万吨苯冷却器工艺设计

年产15万吨苯冷却器工艺设计

苯冷却器工艺设计可以分为以下几个方面:设备选型、工艺流程设计和设备安装及操作维护等。

下面将详细介绍每个方面的内容。

设备选型:
对于年产15万吨苯的冷却器,应选用大容量高效的冷却设备。

通常可以采用板式换热器或者管束式换热器作为冷却设备。

这两种设备都能够满足需求,但板式换热器更适合大流量、高温差的冷却工艺,而管束式换热器适合小流量、低温差的冷却工艺。

工艺流程设计:
苯冷却器的工艺流程可以分为初始热交换和终级热交换两个步骤。

初始热交换通常采用冷凝器进行,将高温的苯气体冷却至较低温度,然后进入终级热交换器进行继续冷却。

终级热交换器可采用冷却水或其他冷却介质进行冷却。

设备安装及操作维护:
安装苯冷却器时,应考虑设备的布局和安装位置,确保冷却器与其他设备之间有足够的操作空间和安全间距。

在操作维护方面,需要定期对冷却器进行检查和维护,包括清理换热器内部的沉积物、检查管道连接是否紧固等。

此外,还需要对冷却介质进行监测和管理,确保冷却介质的质量和流量。

以上是对年产15万吨苯冷却器工艺设计的简要介绍,具体的设计还需要结合实际情况和具体要求进行详细研究和设计。

年处理9000吨甲苯管壳式冷凝器设计

年处理9000吨甲苯管壳式冷凝器设计

年处理9000吨甲苯管壳式冷凝器设计摘要:一、项目背景及需求1.甲苯的特性与应用领域2.年处理9000 吨甲苯的冷凝器设计需求二、冷凝器设计原理与参数1.管壳式冷凝器的工作原理2.设计参数的选择与计算a.冷凝温度与压力的确定b.冷凝面积的计算c.流速与流量的设计三、冷凝器结构设计与材料选择1.冷凝器壳体与管道的结构设计2.材料的选择与性能分析a.壳体材料的选择b.管道材料的选择四、冷凝器性能优化与安全措施1.传热效率的提高2.防腐蚀与防结垢的设计3.安全阀与压力表的设置五、总结与展望1.项目设计成果与创新点2.冷凝器在甲苯处理领域的应用前景正文:随着工业生产的迅速发展,甲苯作为化工原料在石油化工、医药、农药等领域得到了广泛应用。

然而,甲苯具有较高的毒性,其处理过程需要严格控制,以防止对环境和人体造成危害。

为此,设计一种年处理9000 吨甲苯的管壳式冷凝器显得尤为重要。

管壳式冷凝器是一种常见的换热设备,其工作原理是利用冷却水将高温高压的蒸汽冷凝为液体。

为了满足年处理9000 吨甲苯的需求,首先需要确定冷凝温度与压力。

根据甲苯的物化特性,结合工程实践,可以选择合适的冷凝温度与压力,以保证冷凝效果。

在确定了冷凝温度与压力后,需要计算冷凝面积。

根据热量守恒定律,可以得到冷凝器的热负荷,从而计算出所需的冷凝面积。

此外,为了保证甲苯在冷凝器内的流速与流量,需要进行合理的管道设计与流速计算。

在满足传热需求的同时,还要考虑设备的体积与重量,以降低成本。

在冷凝器结构设计与材料选择方面,壳体与管道材料的选择尤为重要。

考虑到甲苯的腐蚀性与结垢性,应选择耐腐蚀、不易结垢的材料。

例如,可以选择碳钢或不锈钢作为壳体材料,内衬防腐涂层以提高抗腐蚀性能;选择不锈钢或合金钢作为管道材料,以保证其耐腐蚀性与强度。

为了提高冷凝器的性能与安全性,还需要采取一些优化措施。

例如,可以采用螺旋片式换热器,以提高传热效率;在壳体内设置防腐蚀衬里,减少结垢;在冷凝器上部设置安全阀与压力表,以便对设备运行状态进行监控,确保安全可靠。

甲苯冷却器的设计_2精选全文完整版

甲苯冷却器的设计_2精选全文完整版

可编辑修改精选全文完整版目录换热器课程设计 (1)1 任务书 (1)1.1设计题目甲苯冷却器的设计 (1)1.2设计的目的 (1)1.3设计任务及操作条件 (1)2工艺流程草图及说明 (1)3 工艺计算及主要设备设计 (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流程安排 (2)3.2确定物性数据: (2)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甲苯的冷却量 (3)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传热管排列和分程方法 (4)3.4.4壳体内径 (4)3.4.5折流板 (5)3.4.6其他附件 (5)3.4.7接管 (5)3.5换热器核算 (5)3.5.1热流量核算 (5)3.5.2壁温核算 (7)3.5.3换热器内流体的流动阻力 (7)4 设计结果设计一览表 (8)5 主要符号说明 (9)6 设计感想 (9)7 参考文献 (10)换热器课程设计1 任务书1.1 设计题目甲苯冷却器的设计1.2 设计的目的通过对甲苯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。

1.3设计任务及操作条件处理量110000 t/a甲苯设备型式列管换热器操作条件(1)甲苯:入口温度 86ºC,出口温度52ºC(2)冷却介质:循环水,入口温度22 ºC,出口温度38ºC(3)允许压降:不大于100000Pa(4)每天按330天计,每天24小时连续运行。

建厂地址江西地区2工艺流程草图及说明、油泵 2、换热器 3、常压精馏塔 4、贮槽附图2 换热器利用流程图回流液194℃原油从换热器出122.1原油53.7℃回流液101.8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,甲苯走壳程。

苯甲苯冷凝器课程设计

苯甲苯冷凝器课程设计

苯甲苯冷凝器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并掌握苯甲苯冷凝器的基本结构和工作原理;2. 学生能够运用所学知识,分析苯甲苯冷凝器在化工生产中的应用及作用;3. 学生了解并掌握苯甲苯冷凝器的操作步骤和安全注意事项。

技能目标:1. 学生能够运用所学知识,设计简单的苯甲苯冷凝器实验装置;2. 学生能够运用苯甲苯冷凝器进行实验操作,并正确收集、处理实验数据;3. 学生能够运用批判性思维和问题解决能力,分析并解决苯甲苯冷凝器实验过程中可能遇到的问题。

情感态度价值观目标:1. 学生通过本课程的学习,培养对化学实验的兴趣和热情,增强探索精神和实践能力;2. 学生能够认识到苯甲苯冷凝器在化工生产中的重要性,增强对化学工业的认识和责任感;3. 学生在实验过程中,培养团队合作意识,学会尊重他人,养成安全、环保的操作习惯。

课程性质:本课程属于化学实验课程,以实践操作为主,理论讲解为辅。

学生特点:学生处于高中阶段,具备一定的化学基础知识和实验操作能力,对实验充满好奇心和探索欲。

教学要求:结合学生特点和课程性质,注重理论与实践相结合,强调实验操作技能的培养,提高学生的实际操作能力和问题解决能力。

在教学过程中,关注学生的个体差异,激发学生的学习兴趣,培养良好的情感态度价值观。

通过具体的学习成果评估,确保课程目标的达成。

二、教学内容1. 苯甲苯冷凝器的基本概念与结构特点:介绍苯甲苯冷凝器的定义、分类及其在化工生产中的应用,分析其结构特点及工作原理,对应教材第三章第二节。

2. 苯甲苯冷凝器实验装置的设计与搭建:讲解实验装置的设计原则,指导学生搭建简单的苯甲苯冷凝器实验装置,对应教材第三章第三节。

3. 苯甲苯冷凝器操作步骤及安全注意事项:详细讲解实验操作步骤,强调安全操作规范,对应教材第三章第四节。

4. 实验数据的收集与处理:教授实验数据收集的方法和技巧,指导学生正确处理实验数据,对应教材第三章第五节。

5. 实验现象的分析与问题解决:分析苯甲苯冷凝器实验过程中可能出现的现象,培养学生的问题解决能力和批判性思维,对应教材第三章第六节。

甲苯冷却器课程设计

甲苯冷却器课程设计

甲苯冷却器课程设计
甲苯冷却器是一种常用的化工设备,用于将高温的甲苯冷却至一定温度以满足工艺要求。

本课程设计旨在通过对甲苯冷却器的设计与优化,提高学生的工程实践能力和创新能力。

课程设计包括以下内容:
1. 甲苯冷却器的工作原理和结构:介绍甲苯冷却器的工作原理和常见结构,包括单管式和多管式甲苯冷却器的区别;
2. 甲苯冷却器的设计计算:通过对甲苯冷却器的热力学分析,推导出冷却器的设计公式,并进行相关计算;
3. 甲苯冷却器的优化设计:在满足工艺要求的前提下,通过对甲苯冷却器的结构和参数进行优化设计,提高甲苯冷却器的效率和可靠性;
4. 甲苯冷却器的实验验证:通过实验验证甲苯冷却器的性能和效果,并对实验结果进行分析和总结。

课程设计旨在培养学生的实践能力和创新思维,同时提高学生对化工设备的理解和认识。

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用水冷却甲苯的列管式换热器设计说明书

用水冷却甲苯的列管式换热器设计说明书

一、设计题目:用水冷却甲苯的列管式换热器设计二、设计任务及操作条件1、设计任务:(1)选择适宜的列管式换热器;(2)核算;(3)在A3图纸中绘制换热器结构图、管板结构图、折流结构图设计说明书一份、A3图纸一张;2、操作条件处理能力:甲苯进料量:110000吨/年操作时间:8000 小时/年甲苯:入口温度90℃,出口温度60℃;操作压力(0.4~0.6)MPa水:入口温度30℃,出口温度50℃操作压力(0.4~0.6)MPa允许压降不大于0.1 Mpa,厂址:宁波地区。

三、设备型式列管式换热器四、设计项目(说明书格式)1、封面、任务书、目录。

2、设计方案简介:对确定的工艺流程及换热器型式进行简要论述。

3、换热器的工艺计算:确定换热器的传热面积,并初选换热器规格4、核算总传热系数,计算压力降5、换热器的主要结构尺寸设计。

6、绘制水冷却甲苯的列管式换热器设计的换热器装配简图。

7、对本设计进行评述。

8、参考文献目录1 设计方案简介 11.1工艺流程概述........................................ 错误!未定义书签。

1.2选择列管式换热器的类型.............................. 错误!未定义书签。

1.2.1列管式换热器的分类 (4)1.2.2类型的确定 (3)1.3流动路径的选择 (5)2 换热器的工艺计算及选型52.1确定物性数据 (5)2.2初算换热器的传热面积 (6)2.3初选换热器规格 (6)3 换热器核算 73.1压力降的核算 (7)3.1.1管程压力降 (8)3.1.2壳程压力降 (8)3.2总传热系数的核算 (9)4 固定管板式换热器的主要结构尺寸设计94.1壳体壁厚的确定 (9)4.2管子拉脱力计算 (9)4.3换热器的主要结构尺寸设计参数 (10)5 换热器装配简图126 设计评述127 参考文献121 设计方案简介1.1工艺流程概述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,甲苯走壳程。

冷却器设计方案

冷却器设计方案

冷却器设计方案在现代工业生产中,冷却器是一种重要的设备,用于将高温的物体或介质冷却至所需的温度范围内。

本文将讨论冷却器的设计方案,包括冷却原理、设计要素和优化方法。

一、冷却原理冷却器的工作原理基于热传导和对流传热。

当高温物体或介质与冷却器接触时,传热会通过物体与冷却介质之间的热传导,以及冷却介质与周围环境的对流传热来实现。

二、设计要素1. 散热面积:合理确定冷却器的散热面积是设计的重要一环。

散热面积越大,冷却效果越好。

因此,在设计中应尽量增大散热面积,可以通过增加冷却器的长度、宽度或增加散热片的数量来实现。

2. 冷却介质选择:不同的冷却介质对于冷却效果有着重要的影响。

一般情况下,水具有良好的导热性和对流性能,是较常用的冷却介质。

但在特殊情况下,也可以选择其他介质,如油、空气等,根据具体要求进行选择。

3. 冷却速度:冷却速度是指冷却器在单位时间内冷却物体或介质的能力。

为了提高冷却速度,可以采用增设风机、增加水流速度等方法,增强对流传热效果。

4. 材料选择:冷却器所使用的材料直接影响到其散热效果和使用寿命。

一般而言,具有良好导热性的金属材料,如铜、铝等,可以更好地传导热量,提高散热效果。

三、优化方法1. 流动分析:通过数值模拟或实验方法,进行流动分析,优化冷却器的结构和设计。

在不同工况下,根据流体的流动情况和热传导特性,进行优化,以提高冷却效果。

2. 散热片设计:合理设计散热片的形状、间距和数量,以增大散热面积,提高传热效率。

同时,对散热片进行表面处理,增强其导热性能。

3. 热交换器应用:冷却器可以与热交换器相结合,通过增加热交换面积,提高冷却效果。

在选择热交换器时,应考虑其传热系数、压降和占用空间等因素。

4. 温度控制:根据冷却的要求,设计合适的温度控制系统,能够精确控制冷却介质的温度,提高冷却器的工作效率。

结论冷却器设计方案的选择和优化对于工业生产中的热管理至关重要。

通过合理确定散热面积、冷却介质选择、冷却速度和材料选择,可以提高冷却器的效果和寿命。

年处理9000吨甲苯管壳式冷凝器设计

年处理9000吨甲苯管壳式冷凝器设计

年处理9000吨甲苯管壳式冷凝器设计
(原创版)
目录
1.项目背景和目标
2.甲苯管壳式冷凝器的工作原理
3.设计过程和挑战
4.设计成果和应用
正文
1.项目背景和目标
在化工行业中,冷凝器是一种重要的设备,用于将气体冷却并转化为液体。

在本项目中,我们的目标是设计一款能够处理 9000 吨甲苯的管壳式冷凝器。

甲苯是一种常见的有机溶剂,广泛应用于涂料、胶粘剂、树脂等行业。

因此,设计一款高效、可靠的冷凝器具有重要的实际意义。

2.甲苯管壳式冷凝器的工作原理
管壳式冷凝器是一种常见的冷凝器类型,主要由壳体、管束、冷却介质和冷却管等组成。

在冷凝器中,甲苯蒸气从壳体进入管束,在管内冷却介质的作用下,逐渐冷却并凝结为液体。

冷却介质通常是水,它在冷却管中流动,吸收甲苯蒸气的热量,保证冷凝器的正常运行。

3.设计过程和挑战
在设计过程中,我们首先需要确定冷凝器的尺寸和结构,以满足处理9000 吨甲苯的需求。

这涉及到大量的热力学计算和工程实践经验。

在设计过程中,我们遇到了很多挑战,例如如何保证冷凝器的传热效率、如何选择合适的冷却介质以及如何确保设备的安全稳定运行等。

4.设计成果和应用
经过多方面的研究和试验,我们最终成功设计出一款能够处理 9000 吨甲苯的管壳式冷凝器。

该冷凝器具有较高的传热效率和稳定性,能够满足生产需要。

目前,该冷凝器已经应用于某化工厂的甲苯回收系统中,取得了良好的经济效益和环保效果。

总之,本项目旨在设计一款能够处理 9000 吨甲苯的管壳式冷凝器。

在设计过程中,我们克服了诸多挑战,最终成功实现了目标。

年产22000吨苯-甲苯凝冷器设计

年产22000吨苯-甲苯凝冷器设计

邮电与信息工程学院课程设计任务书专业过程装备与控制工程班级X班学生姓名发题时间:年月日一、课题名称年产22000吨苯-甲苯凝冷器设计二、课题条件(原始数据)原料:苯-甲苯年处理量:22000吨生产时间:330天/年,每天24h运行操作压力:常压料液组成(苯的质量分数):95%料液压力:0.4MPa料液进口温度:83℃料液出口温度:83℃冷却循环水压力:0.3MPa冷却水进口温度:25℃冷却水出口温度:40℃设备形式:固定管板式换热器,采用全凝器厂址:武汉地区三、参考文献[1]陈敏恒等.化工原理.第二版化.学工业出版社.1999.[2]谭天恩,麦本熙,丁惠华.化工原理(上、下册) .第二版.北京:化学工业出版社,1998.[3]王卫东.化工原理课程设计.北京:化学工业出版社,2011.[4]贾绍义,柴诚敬主编.化工原理课程设计.天津:天津大学出版社,2002.[5]李功样,陈兰英,崔英德主编.常用化工单元设备设计.广州:华南理工大学出版社,2003.[6]涂伟萍,陈佩珍,程达芬主编.化工工程及设备设计.北京:化学工业出版社,2000.[7]钱颂文主编.换热器设计手册.北京: 化学工业出版社,2002.[8]《化工过程及设备设计》.广州:华南工学院出版社,1986.[9]《化工设计手册》编辑委员会.化学工程手册,第1篇化工基础数据;第8篇传热设备及工业生产.北京:化学工业出版社,1986.[10]付家新,王为国,肖稳发.化工原理课程设计(典型化工单元操作设备设计).北京:化学工业出版社,2010.四、设计内容(包括设计、计算、论述、实验、应绘图纸等根据目录列出大标题即可)1.设计方案的选定2.物料衡算3.热量衡算4.换热器工艺计算5.主要辅助设备计算选型6.绘制带控制点的工艺流程图1张(CAD,A1图纸)7.绘制X式换热器的装配图1张(包括部分构件)(手绘,A1图纸)8.撰写课程设计说明书一份设计说明书注意事项:●写出详细计算步骤,并注明选用数据的来源●每项设计结束后列出计算结果明细表设计最终需装订成册上交五、进度计划(列出完成项目设计内容、绘图等具体起始日期)1.下达设计任务书收集资料,阅读教材,拟定设计进度2天2.初步确定设计方案及根据方案进行计算6天3.绘制换热器装配图、带控制点工艺流程图3天4.整理设计资料,撰写设计说明书2天5.答辩1天指导教师(签名):年月日学科部(教研室)主任(签名):年月日课程设计说明书论文题目:年产22000吨苯-甲苯凝冷器设计学号:学生姓名:专业班级:指导教师:总评成绩:年月日目录摘要 (I)Abstract ............................................................................................................................................. I I 绪论 .. (1)1.换热器的概述 (8)1.1换热设备的应用 (9)1.2.换热器种类 (10)2.换热器发展现状 (10)2.1 换热器技术的发展趋势 (11)2.2我国换热器的研究现状 (11)3.研究的主要内容、研究路线 (11)第一章甲苯冷凝器的工艺计算 (12)1.1确定物性数据 (13)1.2.热流量 (13)1.3工艺结构尺寸 (14)1.4换热器核算 (16)1.5换热器内流体的阻力 (18)1.6工艺计算结果一览表 (21)第二章结构设计与强度计算 (22)2.1筒体与管箱的设计 (25)2.2管板与换热管 (30)2.3进出口设计 (31)2.4折流板或支持板 (36)2.5防冲与导流 (39)2.6拉杆与定距管 (39)2.7防短路结构 (40)2.8膨胀节 (41)2.9保温层 (44)2.10法兰与垫片 (45)2.11鞍座 (45)2.12结构设计结果一览表 (45)第三章构件间连接与焊接结构 (47)3.1壳体与管板的连接结构 (48)3.2管板与法兰的连接 (48)3.3管子与管板的连接 (49)3.4管箱短节与封头间的焊接结构 (50)3.5筒体与接管间的焊接结构 (51)第四章加工工艺及装配程序 (51)4.1概述 (52)4.2材料的验收 (52)4.3筒体的制造 (52)4.4封头的制造 (53)4.5管板的制造 (54)4.6管束的制造 (54)4.7折流板的制造 (55)4.8装配 (55)4.9油漆、包装 (57)4.10换热器在使用中常见故障及处理 (57)结论 (59)参考文献 (60)致谢 (61)附录一62 附录二63摘要换热器是化工生产中重要的设备之一,它是一种冷热流体间传递热量的设备,其中管壳式换热器应用最为广泛。

年处理9000吨甲苯管壳式冷凝器设计

年处理9000吨甲苯管壳式冷凝器设计

年处理9000吨甲苯管壳式冷凝器设计
(最新版)
目录
1.项目背景
2.甲苯管壳式冷凝器的设计原理
3.项目实施过程
4.项目成果
5.总结
正文
年处理 9000 吨甲苯管壳式冷凝器设计项目,旨在解决我国化工行业中甲苯处理过程中的环境污染和资源浪费问题。

通过设计高效、环保的甲苯管壳式冷凝器,提高甲苯的回收率,降低环境污染,实现绿色生产。

甲苯管壳式冷凝器的设计原理主要基于甲苯在不同温度下的蒸汽压
差异。

冷凝器内部设有管壳结构,管内流动甲苯蒸汽,壳体通冷却水。

当甲苯蒸汽在管内流动时,由于管壁的低温,甲苯蒸汽会被冷凝成液态,从而实现甲苯的分离与回收。

项目实施过程中,首先进行了甲苯管壳式冷凝器的方案设计,包括冷凝器的结构、材料选择、热力学计算等。

在设计过程中,充分考虑了甲苯的物化特性、操作条件等因素,确保冷凝器的可靠性和稳定性。

接着,进行了冷凝器的制造与安装,以及调试与优化。

在实际运行过程中,根据实际情况对冷凝器进行调整,以达到最佳的工作效果。

项目成果表明,该甲苯管壳式冷凝器不仅能有效提高甲苯的回收率,降低环境污染,而且具有良好的经济效益。

据统计,项目实施后,甲苯回收率提高了 20%,环境污染排放降低了 50%,每年可为企业节省约 1000 万元。

总之,年处理 9000 吨甲苯管壳式冷凝器设计项目的成功实施,有力地推动了我国化工行业绿色、环保、高效的发展。

冷却器设计方案范文

冷却器设计方案范文

冷却器设计方案范文一、引言为了保障设备正常运行,提高生产效率,降低能耗,冷却器的设计至关重要。

本设计方案旨在以提高冷却效率、降低能耗为目标,为设备冷却提供一个高效可行的设计方案。

二、设计目标1.提高冷却效率:确保冷却器在设备运行时能够快速降温,避免设备过热导致故障。

2.降低能耗:通过合理设计冷却器结构和采用高效节能的冷却方法,减少电力消耗,提高能源利用率。

3.节约空间:在满足冷却效果的前提下,尽量减小冷却器的体积,节约工作场地空间。

三、设计方案1.选择合适的冷却介质:根据设备的工作温度和冷却要求,选择适当的冷却介质,如水、油、气体等。

2.设计合理的冷却器结构:冷却器应具有良好的散热性能和流通性能。

建议采用片式冷却器,增加散热面积,提高冷却效率。

3.采用高效节能的冷却方法:可以考虑采用间接冷却方式,即通过冷却介质与设备热源之间的换热,将设备的热量传递给冷却介质,再由冷却介质带走热量,达到冷却效果。

4.优化冷却器的布局:根据设备的位置和冷却要求,合理布置冷却器,确保冷却介质能够顺畅流通,达到良好的冷却效果。

5.采用智能控制系统:通过安装温度传感器和流量传感器等设备,实时监测设备温度和冷却介质流量,根据实际情况自动调节冷却介质的供应和流速,提高冷却效率和能源利用率。

四、实施方案1.进行设备和冷却介质的匹配。

根据设备的工作温度和冷却要求,选择合适的冷却介质,如水冷却器、油冷却器或者空气冷却器。

2.设计冷却器的结构和材料。

选择合适的冷却器结构和材料,确保冷却器能够承受设备的热量和压力,提高散热效果。

3.进行冷却器的布局设计。

根据设备的位置和冷却要求,合理布置冷却器,确保冷却介质能够顺畅流通,并与设备之间进行有效的换热。

4.安装智能控制系统。

根据设备需求,安装合适的温度传感器和流量传感器等设备,建立智能控制系统,实时监测和调节冷却介质的供应和流速,实现自动化控制。

5.进行实验和调试。

根据设计方案,进行实验和调试,对冷却器的性能和效果进行评估,修改和优化设计方案。

化工原理课程设计甲苯冷却器的设计换热器的设计(1)

化工原理课程设计甲苯冷却器的设计换热器的设计(1)

化工原理课程设计甲苯冷却器的设计换热器的设计(1)化工原理课程设计甲苯冷却器的设计-换热器的设计化工原理中,换热器是非常重要的一个环节,它常常被应用在各种流体的冷却和加热过程中。

本篇论文针对甲苯冷却器的设计进行具体讲解,包括该设备的设计原理、设计过程、设计结果与考虑因素等相关内容。

一、甲苯冷却器的设计原理甲苯冷却器利用冷却介质在管内流动,将甲苯热量带走,从而实现甲苯的降温与冷却。

在该设备中,管道里的冷却介质通常使用水或空气,两者的差异主要在于使用条件和选择上的区别。

二、甲苯冷却器的设计过程1. 确定冷却介质和管路该设备可使用的冷却介质主要包括水和空气,选择时需考虑成本、稳定性、危险性等因素。

同时,应了解管路的结构和特点,以保证介质的正常流动。

2. 确定甲苯流量和出口温度根据甲苯的使用需求以及实验数据,可以测定出甲苯的需要流量和出口温度。

在选择设备时也应当根据这些参数进行精准计算,并进行考虑,从而实现最佳的冷却效果。

3. 估算需求的冷却介质量在 obtianing 清晰的管路、致动平衡和不变的操作条件之后,可以按照热平衡方程进行计算,进而估算所需的冷却介质流量和温度范围。

该过程可使用一些常见的冷热交换计算公式和热力学公式进行完成。

4. 获取具体的设备参数经过以上的估算和计算,可以获取到最终的设备参数,包括管长、管径、换热器结构、流量、出口温度等。

在预定设计方案后,还需对其进行更广泛的验证和检验,确保采用的方案能够实现可靠的甲苯冷却效果。

三、甲苯冷却器的设计结果与考虑因素1. 设备参数的简介本次设计的甲苯冷却器,其管长为20m,管径为1cm,冷却介质为水,换热器式样采用螺旋板式,流量大小为1.5m3/h,出口温度设定值为28度左右。

2. 考虑设备的性能和可靠性在进行设计时,关于设备的性能和可靠性应当始终处于考虑的范畴中。

这包括设备的设计材料是否可靠、选用的换热器结构是否能够实现最佳热交换效果、是否满足设计参数要求等方面。

化工原理课程设计甲苯冷却器的设计换热器的设计-V1

化工原理课程设计甲苯冷却器的设计换热器的设计-V1

化工原理课程设计甲苯冷却器的设计换热器的设计-V1化工原理课程设计:甲苯冷却器与换热器的设计一、甲苯冷却器的设计甲苯是一种常见的有机溶剂,在工业生产和科学研究中广泛使用。

在甲苯的生产过程中,需要使用到甲苯冷却器,来降低甲苯的温度。

甲苯冷却器的设计包括以下几个方面:1. 冷却器的位置选择:冷却器应该选择在甲苯生产过程中温度最高的部位,以达到最佳的降温效果。

2. 冷却器的材料选择:要选择具有良好耐腐蚀性和耐高温性能的材料,以确保冷却器的安全和可靠性。

3. 冷却器的散热面积:要根据甲苯的产量和温度降低的要求,选择适当的散热面积,以充分发挥冷却器的作用。

4. 冷却器的组织结构:要选择合理的冷却器组织结构,以便充分利用流体力学和换热原理,提高冷却效果。

二、换热器的设计换热器是甲苯生产中不可或缺的设备,能够利用热传递原理将甲苯中的热量传递给其他物质,从而实现热量的平衡。

换热器的设计要考虑以下几个方面:1. 材料的选择:要选择具有良好耐腐蚀性和导热性的材料,以确保换热器的使用寿命和传热效果。

2. 热交换面积:要根据生产过程中的热量传递量和效率要求,选择适当的热交换面积。

3. 流体的流量和速度:流体的流量和速度对热传递效果有很大的影响。

要根据生产过程中的流体物性和热力学参数,选择合理的流量和速度范围。

4. 换热器的组织结构:换热器的组织结构要符合流体力学和热传递原理,以充分利用传热面积和传热系数,提高热传递效果。

总之,化工原理课程设计中甲苯冷却器和换热器的设计,需要综合考虑材料、结构、流体力学和热传递原理等多个方面因素,以确保其安全、可靠、高效的使用。

化工原理课程设计---苯冷却器的设计

化工原理课程设计---苯冷却器的设计

XXXX大学化工原理课程设计题目______________________________________________ 姓名:____________________________________________ 专业:____________________________________________ 指导老师:________________________________________日期:目录一、......................................... 设计任务书1设计题目 ...............................2、...................................... 工艺要求及操作条件3、...................................... 设计要求二、......................................... 设计说明书1确定设计方案 ...........................2、...................................... 确定物性数据3、...................................... 计算总传热系数4、...................................... 计算出热面积5、...................................... 工艺结构尺寸的计算6、...................................... 换热器核算三、......................................... 设计课汇集四、......................................... 评价五、......................................... 参考文献.设计任务(一)设计题目:苯冷却器的设计(二)工艺要求及操作条件1. 处理能力:6000 kg/h2. 设备形式:列管式换热器3. 操作条件a. 苯入口温度70C,出口温度30C。

甲苯冷却器的设计

甲苯冷却器的设计

2013届学士学位论文甲苯冷却器的设计学院专业研究方向学生姓名学号指导老师姓名指导老师职称2013年03 月25日甲苯冷却器的设计摘要:甲苯主要由原油经石油化工过程而制得的。

作为溶剂,它能溶解油类、树脂、天然橡胶、合成橡胶、煤焦油、沥青等有机物。

甲苯也是有机合成,特别是氯化苯酰和苯基、糖精、三硝基甲苯和许多染料等有机物合成的主要原料。

它也是航空和汽车汽油的一种成分。

甲苯具有挥发性,在环境中比较不易发生反应。

但甲苯属于属低毒类物质,对人、环境都有一定的危害。

因此甲苯要储存在阴凉、通风的库房并且库温不宜超过30℃。

远离火种、热源,保持容器密封。

在工业生产中,对温度较高的甲苯要进行冷却,这就要涉及到热量的交换。

而要实现热量的交换,则需采用一定的设备,即换热器。

换热器作为工艺过程的单元设备,广泛的应用于石油、化工、动力、轻工、机械、冶金、制药等工程领域中。

据统计,在现代石油化工企业中,换热器投资占装置建设总投资的30%—40%。

传热过程中冷、热流体热交换可分为三种基本方式,每种方式所用换热器的结构也不相同。

本文首先介绍三种间壁式换热器以及管壳式换热器,然后讨论换热器传热过程的强化,最后重点以甲苯为原料,通过工艺结构尺寸计算,换热器核算等步骤,设计选择合适型号的换热器。

关键词:甲苯;冷却;管壳式换热器Design of cooling of tolueneAbstract:Toluene is mainly composed of crude oil produced from the petrochemical processes. As a solvent, it can dissolve oils, resins, natural rubber, synthetic rubber, coal tar, asphalt and other organic compounds; organic synthesis of toluene is also, in particular and phenyl benzoyl chloride, aspartame, TNT and many dyes and other main raw materials for organic synthesis. It is also a component of aviation and motor gasoline. Toluene is volatile, prone to reactions in the environment. But toluene is a low-toxic substances, there is a hazard to people, the environment. Toluene to be stored in a cool and ventilated storehouse and temperature should not be more than 30 degrees centigrade. Depart from fire, heat, keep the container sealed.In industrial production, the toluene to be cooled to the temperature higher, this will involve heat exchanges. To achieve thermal Exchange, you will need to use a certain amount of equipment, namely heat exchangers. Units of heat exchanger as process equipment, widely used in petroleum, chemical, power, light industry, machinery, metallurgy, pharmaceutical and other fields of engineering. According to statistics, in modern petrochemical industry, heat exchanger investment accounted for 30% per cent of the total investment in the plant construction. Hot swap hot and cold fluids in the heat transfer process can be divided into three basic ways, each heat exchanger structure is not used by the same way. This article first describes the three-walled heat exchangers and shell-and-tube heat exchanger, then discuss the intensification of heat transfer in heat exchangers, finally focusing on using toluene as raw materials, through the process structure calculation, accounting steps of heat exchanger, designed to choose the appropriate type of heat exchanger.Key words:Toluene;Cooling;Shell-and-tube heat exchanger目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)1 前言 (1)1.1 甲苯的物理及化学性质………………………………………………………11.2 甲苯的生产方法 (1)1.3 甲苯操作储存及用途 (2)1.4 换热器分类 (4)1.5 换热器中流体流向 (5)1.6 换热器传热过程的强化 (6)1.7 载热体及其选择 (7)1.8 换热器清洗工艺 (8)1.9 冷却器 (9)2 设计任务书 (11)2.1 设计目的 (11)2.2 设计任务 (11)2.3 设计内容方案 (11)3 工艺计算及主要设备设计 (12)3.1 估算传热面积 (12)3.1.1 基本物性数据查取 (12)3.1.2 热负荷计算 (12)3.1.3 确定流体流径 (13)3.1.4 计算平均温度差 (13)3.1.5 选取K值,估计传热面积 (13)3.2 工艺结构尺寸 (13)3.3 初选换热器型号 (15)3.4 换热器核算 (16)3.4.1 热流量核算 (16)3.4.2 壁温核算 (18)3.4.3 换热器内流体流动阻力 (18)4 设计结果 (20)4.1 换热器的结构尺寸及计算结果 (20)4.2 设计主体图及部件图 (21)4.2.1 设计主体图 (21)4.2.2 部件图 (22)主要符号说明 (24)参考文献 (24)设计感想 (25)1 前言1.1 甲苯的物理及化学性质一、物理性质甲苯(英文名:Toluene,化学式:C7H8 摩尔质量:92.14)是一种无色,带特殊芳香味的易挥发液体。

苯甲苯冷却器课程设计

苯甲苯冷却器课程设计

苯甲苯冷却器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并掌握苯、甲苯的基本性质,了解其在冷却器中的运用原理。

2. 学生能描述苯甲苯冷却器的工作原理,解释其中涉及到的物理和化学过程。

3. 学生能运用所学知识,分析苯甲苯冷却器在实际工业中的应用。

技能目标:1. 学生能通过实验操作,掌握苯甲苯冷却器的搭建和运行方法。

2. 学生能运用数据分析方法,对苯甲苯冷却器的性能进行评价。

3. 学生能运用团队合作,解决苯甲苯冷却器在实际应用中遇到的问题。

情感态度价值观目标:1. 学生通过本课程的学习,培养对化学工程学科的兴趣和热情。

2. 学生在学习过程中,树立安全意识,遵循实验操作规范,养成严谨的科学态度。

3. 学生通过团队合作,培养沟通协作能力,增强团队意识和责任感。

课程性质:本课程为化学工程学科实验课,结合理论知识,注重实践操作和团队合作。

学生特点:学生为高中二年级学生,具有一定的化学基础和实验操作能力,对化学工程有一定了解。

教学要求:教师需引导学生运用所学知识,注重实验操作和数据分析,培养实际问题的解决能力。

同时,关注学生的情感态度价值观的培养,提高学生的综合素质。

通过本课程的学习,使学生能够将理论知识与实际应用相结合,为未来进一步学习化学工程打下坚实基础。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 苯和甲苯的基本性质:讲解苯和甲苯的结构、物理性质、化学性质,以及其在工业中的应用。

2. 冷却器的工作原理:介绍冷却器的基本结构、工作原理,重点讲解苯甲苯冷却器的特点及优势。

3. 实验操作与搭建:- 实验器材和材料的选择与准备。

- 苯甲苯冷却器的搭建方法及操作步骤。

- 实验过程中的安全注意事项。

4. 数据分析与评价:- 采集实验数据的方法和技巧。

- 数据处理和分析的方法。

- 根据实验结果评价苯甲苯冷却器的性能。

5. 应用案例分析:- 分析实际工业中苯甲苯冷却器的应用案例。

- 探讨苯甲苯冷却器在化工生产过程中的作用及重要性。

苯冷却器设计

苯冷却器设计

河西学院Hexi University化工原理课程设计题目: 苯冷却器设计学院: 化学化工学院专业:_ 化学工程与工艺学号: 2014210006姓名: 郭生金指导教师: 敏2016 年11 月20 日化工原理课程设计任务书一、设计题目苯冷却器的设计二、设计任务及操作条件1.设计任务生产能力(进料量):5万吨/年操作周期:每年330天,每天24小时运行2.操作条件苯:入口温度70℃,出口温度45℃,常压冷却介质:循环水,入口温度25℃,出口温度40℃,压力0.3MPa 允许压强降:不大于Pa。

3.设备型式:管壳式换热器4.厂址:地区三、设计容1.设计方案的选择及流程说明2.换热器的工艺计算3.主要设备工艺尺寸设计4.辅助设备选型与计算5.设计结果汇总6.绘制流程图及换热器设备工艺条件图7.对本设计进行评述目录1设计概况 (2)1.1热量传递的概念与意义 (2)1.2化学工业与热传递的关系 (2)1.3传热的基本方式 (2)1.4换热器的种类 (2)1.4.1间壁式换热器的类型 (2)1.4.2混合式换热器 (2)1.4.3蓄热式换热器 (2)1.5列管式换热器设计一般要求 (2)1.6流体通道的选择原则 (2)1.7管壳式换热器的简介 (2)2试算并初选换热器规格 (2)2.1选择换热器类型 (2)2.2流体流动途径的确定 (2)2.3确定流体的定性温度、物性数据,并选择列管换热器的型式 (2)2.4计算热负荷和冷却水流量 (2)2.5计算两流体的平均温度差 (2)2.6总传热系数K (2)2.7计算传热面积 (2)3工艺结构尺寸计算 (2)3.1管径和管的流速 (2)3.2管程数和传热管数 (2)3.3传热管排列和分程方法 (2)3.4壳体径 (2)3.5折流板: (2)3.6接管 (2)4换热器核算 (2)4.1热量核算 (2)4.1.1管程对流传热系数 (2)4.1.2计算壳程对流传热系数 (2)4.1.3传热系数K (2)4.1.4传热面积 (2)4.2核算压强降 (2)4.2.1计算管程压强降 (2)4.2.2计算壳程压强降 (2)5设计结果一览表 (2)6设计评述 (2)7参考文献 (2)8附录 (2)8.1经验公式 (2)8.2符号说明 (2)致 (2)苯冷却器的设计郭生金摘要:换热器是化工生产中重要的设备之一,它是一种冷热流体间传递热量的设备,其中管壳式换热器应用最为广泛。

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化工原理课程设计题目:甲苯冷却器的设计姓名张风平学号 ************ 年级2018级专业化学工程与工艺系 <院)化学化工学院指导教师张杰2018年 6月设计任务<一)设计题目甲苯冷却器的设计<二)计任务及操作条件1> 甲苯入口温度95℃,出口温度45℃2>冷却介质循环水,入口温度20℃,出口温度自定;3>允许压降不大于50KPa;4> 每年实际生产时间:7000小时/年,处理量:95000吨/年;<三)设备类型管壳式换热器<四)厂址临沂地区<五)设计内容1)设计方案简介:对确定的工艺流程及换热器的型式进行简单论述。

2)换热器的工艺计算和主要结构尺寸设计。

3)管程和壳程压力降的核算。

4)设计结果概要或设计结果一览表。

5)对本设计的评述及有关问题讨论。

目录1、设计概述 (5)2、确定设计方案 (6)2.1选择换热器的类型 (6)2.1.1工作原理 (6)2.1.2换热管布置和排列间距 (6)2.1.3换热器设计的基本原则 (7)2.1.4流体流速的选择 (7)3、确定物性数据 (7)3.1定性温度 (8)4、估算传热面积 (8)4.1热流量 (8)4.2平均传热温差 (8)4.2.1计算平均温度差 (8)4.2.2计算R和P (8)4.3传热面积 (9)4.4冷却水量 (9)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计算换热器的实际换热面积和总传质 (10)5.4壳体内径 (10)5.5折流板 (11)5.6折流板数 (11)6. 换热器核算 (11)6.1热流量核算 (11)6.1.1管内表面传热系数 (11)6.1.2污垢热阻和管壁热阻 (12)6.1.3计算传热系数KC (12)6.1.4该换热器的面积裕度 (12)6.2换热器内流体的流动阻力 (13)6.2.1管程流体阻力 (13)6.2.2壳程阻力 (13)7、设计评述 (14)8、主要符号说明 (15)19、参考文献 (15)1.设计概述热量传递的概念与意义1.1热量传递的概念热量传递是指由于温度差引起的能量转移,简称传热。

由热力学第二定律可知,在自然界中凡是有温差存在时,热就必然从高温处传递到低温处,因此传热是自然界和工程技术领域中极普遍的一种传递现象。

1.2 化学工业与热传递的关系化学工业与传热的关系密切。

这是因为化工生产中的很多过程和单元操作,多需要进行加热和冷却,例如:化学反应通常要在一定的温度进行,为了达到并保持一定温度,就需要向反应器输入或输出热量;又如在蒸发、蒸馏、干燥等单元操作中,都要向这些设备输入或输出热量。

此外,化工设备的保温,生产过程中热能的合理利用以及废热的回收利用等都涉及到传热的问题,由此可见;传热过程普遍的存在于化工生产中,且具有极其重要的作用。

总之,无论是在能源,宇航,化工,动力,冶金,机械,建筑等工业部门,还是在农业,环境等部门中都涉及到许多有关传热的问题。

应予指出,热力学和传热学既有区别又有联系。

热力学不研究引起传热的机理和传热的快慢,它仅研究物质的平衡状态,确定系统由一个平衡状态变成另一个平衡状态所需的总能量;而传热学研究能量的传递速率,因此可以认为传热学士热力学的扩展。

1.3传热的基本方式根据载热介质的不同,热传递有三种基本方式:1.3.1热传导<又称导热)物体各部分之间不发生相对位移,仅借分子、原子和自由电子等微观粒子的热运动而引起的热量传递称为热传导。

热传导的条件是系统两部分之间存在温度差。

1.3.2热对流<简称对流)流体各部分之间发生相对位移所引起的热传递过程称为热对流。

热对流仅发生在流体中,产生原因有二:一是因流体中各处温度不同而引起密度的差别,使流体质点产生相对位移的自然对流;二是因泵或搅拌等外力所致的质点强制运动的强制对流。

此外,流体流过固体表面时发生的对流和热传导联合作用的传热过程,即是热由流体传到固体表面<或反之)的过程,通常称为对流传热。

1.3.3热辐射因热的原因而产生的电磁波在空间的传递称为热辐射。

热辐射的特点是:不仅有能量的传递,而且还有能量的转移。

2、确定设计方案2.1选择换热器的类型管壳式换热器是目前应用最为广泛的一种换热器。

它包括:固定管板式换热器、U 型管壳式换热器、带膨胀节式换热器、浮头式换热器、分段式换热器、套管式换热器等。

管壳式换热器由管箱、壳体、管束等主要元件构成。

管束是管壳式换热器的核心,其中换热管作为导热元件,决定换热器的热力性能。

另一个对换热器热力性能有较大影响的基本元件是折流板<或折流杆)。

管箱和壳体主要决定管壳式换热器的承压能力及操作运行的安全可靠性。

2.1.1工作原理:管壳式换热器和螺旋板式换热器、板式换热器一样属于间壁式换热器,其换热管内构成的流体通道称为管程,换热管外构成的流体通道称为壳程。

管程和壳程分别通过两不同温度的流体时,温度较高的流体通过换热管壁将热量传递给温度较低的流体,温度较高的流体被冷却,温度较低的流体被加热,进而实现两流体换热工艺目的。

2.1.2换热管布置和排列间距常用的换热管规格有ф19×2 mm、ф25×2 mm(1Crl8Ni9Ti>、ф25×2.5 mm(碳钢10>。

小直径的管子可以承受更大的压力,而且管壁较薄;同时,对于相同的壳径,可排列较多的管子,因此单位体积的传热面积更大,单位传热面积的金属耗量更少。

换热管管板上的排列方式有正方形直列、正方形错列、三角形直列、三角形错列和同心圆排列。

<A)<B)<C)<D)图1换热管在管板上的排列方式(A> 正方形直列<B)正方形错列 (C> 三角形直列<D)三角形错列2.1.3换热器设计的基本原则①不洁净和易结垢的流体宜走管程,因为管程清洗比较方便。

②腐蚀性的流体宜走管程,以免管子和壳体同时被腐蚀,且管程便于检修与更换。

③压力高的流体宜走管程,以免壳体受压,可节省壳体金属消耗量。

④被冷却的流体宜走壳程,可利用壳体对外的散热作用,增强冷却效果。

⑤饱和蒸汽宜走壳程,以便于及时排除冷凝液,且蒸汽较洁净,一般不需清洗。

⑥有毒易污染的流体宜走管程,以减少泄漏量⑦流量小或粘度大的流体宜走壳程,因流体在有折流挡板的壳程中流动,由于流速和流向的不断改变,在低Re<Re>100)下即可达到湍流,以提高传热系数。

⑧若两流体温差较大,宜使对流传热系数大的流体走壳程,因壁面温度与α大的流体接近,以减小管壁与壳壁的温差,减小温差应力。

2.1.4流体流速的选择表1管壳式换热器中最常用的流速范围流体种类一般液体易结垢液体气体流速m/s 管程0.5~3.0 〉1.0 5.0~30.02.2流程安排本换热器处理的是两流体均不发生相变的传热过程,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,甲苯走壳程。

3、确定物性数3.1定性温度可取流体进口温度的平均值。

管程流体的定性温度为:<℃)甲苯的定性温度为: (℃>根据定性温度,分别查取壳程和管程流体的有关物性数据。

表2甲苯在70℃下的有关物性数据循环冷却水在28℃下的物性数据密度=866kg/m3 密度=996.2kg/m3定压比热容Cpo=1.91kJ/(kg·℃> 定压比热容Cpi=4.174kJ/(kg·℃>导热系数=0.123W/(m·℃> 导热系数λi=0.614W/(m·℃> 粘度=0.455m Pa·s粘度=0.8417m Pa·s4.1热负荷计算Qt=(T1-T2>= =W4.2平均传热温差4.2.1计算平均温度差甲苯 95℃→45℃冷却水36℃←20℃温差 59℃25℃(℃>4.2.2计算R和P图2由上图可查得故选用单壳程即可故4.3传热面积假设K=350W/(m2·K>,则估算面积为:S=Qt/(K×Δtm>= (>取安全系数为1.04S=28.86×1.04=30.01(>4.4冷却水量<kg/s)5、工艺结构尺寸5.1 管径和管内流速选用标准25×2.5mm,取管内流速ui=0.5m/sL=3m5.2 管程数和传热管数依据传热管内径和流速确定单程传热管数≈126<根)所以按双程设计即可,NT=126<根)5.3计算换热器的实际换热面积和总传质传热管排列和排列采用组合排列法,即每程内均按正三角形排列,隔板两侧采用正方形排列。

取管心距Pt=1.25d0,则Pt=1.25×25=32(mm>5.4壳体内径管外径的确定D—外壳直径,mt—管中心距—位于管束中心线上的管束d—管束中心线上最外层的中心至壳体内壁的距离,一般取b=(1~1.5>do,m。

有下面公式估算;管子按正三角形排列d=1.5=1.5×0.025=0.0375t=0.032mD=0.032(12-1>+2×0.0375=0.427圆整到标准值450mm5.5折流板采用弓形折流板,取弓形折流板圆缺高度为壳体内径的25%折流板间距:1/5D<d<D,根据固定板间距系列标准选择板间距为300mm.5.6折流板数折流板圆缺面水平装配.6、换热器核算6.1 热流量核算6.1.1壳程表面传热系数用克恩法计算:当量直径,由正三角排列得:de=<m)壳程流通截面积:(m2)壳程流体流速及其雷诺数分别为:<m/s)Re==9299普朗特数:Pr=;粘度校正:==657.3〔W/(·K> 〕6.1.1管内表面传热系数管程流体流通截面积:Si=0.785×0.022×24/4=0.001884<)管程流体流速及其雷诺数分别为:=0.5<m/s)Rei=普朗特数:Pr==0.023×=3527〔W/ (·K>〕6.1.2污垢热阻和管壁热阻查有关文献知可取:管外侧污垢热阻= m2·K/W管内侧污垢热阻=m2·K/W6.1.3计算传热系数=410.3故所选择的换热器是合适的,安全系数6.2.1管程流体阻力计算公式如下其中=1,,。

由Re=11840,属于湍流,传热管相对粗糙度取0.2/20=0.01,差莫荻图得=0.041===管程流体阻力在允许范围之内。

6.2.2壳程压力降=1.15;NS=1 ;管子为正三角形排列,F=0.5,取根据,取z等于3m壳程流通面积=9+1>=204.64pa=<204.64+84.1)×1.15×1=332.051<50kPa计算结果表明,管程和壳程的压力降均能满足设计条件7、设计评述本次化工课程设计是对列管式换热器的设计,通过查阅有关文献资料、上网搜索资料以及反复计算核实,本列管式换热器的设计可以说基本完成了。

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