煤油水冷却器设计管壳式设计说明书

4、完成符合《西安石油大学本科毕业设计（论文）撰写规范》的毕业设计论文。
5、完成设计图纸0#共3张以上（合计）。
6、提交内容一致的毕业设计所有的电子文档和纸质文档各一份。
设计（论文）起止时间
20年月日至20年月日
设计（论文）地点
西安石油大学
指导教师签名
年月日
系（教研室）主任签名
年月日
学生签名
年月日
煤油
1.2
管壳式换热器被当作为一种传统的标准热器，在许多工业部门中被大量地使用。尤其在化工生产中，无论是国内还是国外，它在所有的换热设备中，仍占主导地位。同时，在近代的许多工业过程中，如裂解、合成及聚合等，大都要求在高温和高压下进行下进行，如高压聚乙烯要求操作压力高达250MPa左右；新“德士古”的制氢法要求操作压力在750~1500℃范围。在这些条件下，要进行热交换是很不容易的。尤其在有腐蚀存在的情况下，实现换热更是困难。而管壳式结构，它具有选材范围广，换热表面清洗较方便，适应性强，处理能力大，能承受高温和高压等特点。因此，能不断扩大它的使用范围。如制氢装置中的高温气体（温度在1000℃左右，压力10MPa以上）的冷却器多为管壳式。加氢裂解装置中，虽它的换热工作条件较为苛刻，温度最高达427~455℃，压力最高为24.5MPa，工作介质含有90%的氢。但所用换热器，管壳式仍占整个换热器投资的50~70%。由于现代化工厂的生产规模日益增大，换热设备也相应走向大型化方向发展，以降低动力消耗，减少占地面积和金属消耗。
20世纪20年代出现了板式换热器。30年代，瑞典制成螺旋板换热器和板壳式换热器。英国又制出板翅式换热器。60年代左右，中国和瑞典各自独立制造了伞板换热器。70年代中期，为了强化传热，在研究和发展热管的基础上又创制出热管式换热器。换热器的材料一般为金属；非金属材料除制作垫片外，有些已开始用于制作耐蚀换热器，如石墨换热器、玻璃换热器等。换热器广泛应用于石油化工、动力、原子能和日常生活中。换热器既可是一种单独的设备，如加热器、冷却器等；也可是某一工艺设备的组成部分，如氨合成塔内的热交换器等。近十余年来，另一种高效、紧凑式的新型换热设备之一，即板式换热器，已发展为一种重要的化工设备。虽目前它还处于发展阶段，但它在化工和石油化工生产中已推广应用。它适用的介质相当广泛，从水到高粘度的非牛顿型流体，从含有小直径固体颗粒的物料到含有纤维的物料，均可处理。从生产工艺上说，它可用作液体的加热、冷却、冷凝或蒸发，气体的汽化、液体的浓缩、聚合、脱气、混合和乳胶的干燥等。总之，板式换热器应用场合很广，据统计，处理的介质多达一百余种以上。
二、设计工作内容要求
1、研究毕业设计题目，查阅检索相关文献，完成开题报告，内容包括本课题的意义、国内外状况、研究内容、所采用的方法、手段以及步骤、详细的阶段进度时间计划等。
2、完成一篇与毕业设计题目有关的外文资料翻译，要求外文资料不少于15000字符。
3、完成的毕业设计内容：了解换热器的相关知识，掌握其工作原理，换热器选型，传热计算，换热器主要零部件的结构设计，强度计算及ຫໍສະໝຸດ Baidu核开孔补强计算，法兰校核，经济性分析等。
近年来，由于铝及铝合金钎焊技术发展和不段完善，促使另一种高效、紧凑式的新型换热器，即板翅式换热器得到广泛使用。由于它具有体积小、质量轻、效率高和适应的温度范围广等突出的优点，得到迅速地推广应用。在化工生产工艺中，主要用于生产氮气和氧气的空气分离装置中，如液化器、过冷器、凝缩器、预冷器和可逆式换热器等。污垢对换热器的传热效果也是有很大影响的，所谓污垢就是在传热表面形成不洁沉淀物，该沉淀物阻碍传热并提高流体流动的阻力，导致较高的压降。工业换热器很少在不结垢的流体下操作，低温换热器也许是唯一的例外。沉淀物的积聚能逐渐降低换热器的热动力性能。污垢影响着工业过程的能量消耗，并决定因用以补偿污垢的影响面所需额外材料即额外的换热面积。而且，热量越高（如蒸汽发生器），污垢就会形成局部的热点并最终导致传热面的机械失效。据估计，在美国，每年换热器清理污垢的费用有4.2-10百万美元，污垢让人讨厌并制约生产。换热器表面的污垢会导致额外费用的支出：1.因设计余量所增加的资本支出。2.因设备热力性能降低所引起的热损失。3.为了减少腐蚀和污垢而采用清洗处理的费用。4.由维修所造成的产品的降低。在决定合适的污垢清洗方式时，经济上的考虑往往是最主要的影响因素。
毕业设计（论文）任务书
题目
煤油-水冷却器设计
学生姓名
辛欣
学号
0119
专业班级
装备0905
设计（论文）内容及基本要求
一、原始资料
处理能力：10万吨/年煤油
煤油：入口温度140℃，出口温度40℃
冷却介质：自来水，入口温度30℃，出口温度40℃
允许压强降：不大于100kPa
每年按330天计，每天24小时连续运行
摘要
关键词：换热器；工艺参数；机械设计
The Design of
Abstract
Key words：heat exchanger；technological design；machine design
1
1.1
换热器的应用广泛，日常生活中取暖用的暖气散热片、汽轮机装置中的凝汽器和航天火箭上的油冷却器等，都是换热器。它还广泛应用于化工、石油、动力和原子能等工业部门。近年来，随着制造技术的进步，强化换热元件的开发，使得新型高效换热器的研究有了较大的发展，根据不同的工艺条件与工况设计制造了不同结构形式的新型换热器，也取得了较大的经济效益。故我们在选择换热设备时一定要根据不同的工艺、工况要求选择。换热器的作用可以是以热量交换为目的。在即定的流体之间，在一定时间内交换一定数量的热量；也可以是以回收热量为目的，用于余热利用；也可以是以保证安全为目的，即防止温度升高而引起压力升高造成某些设备被破坏。作为进行热交换操作工艺的通用设备，换热器被广泛应用于各个工业部门，尤其在石油、化工生产中应用更为广泛。在石油炼厂中，换热器占设备总金属消耗量的20%左右，占全部工艺设备投资的35%～40%左右。近年来随着节能技术的发展，换热器的应用领域不断扩大，由于新技术的发展，各种类型的换热器越来越受到工业界的重视，同时，换热器也是企业减少能源消耗、降低生产成本的主要手段，而且换热器的技术水平也是炼油厂先进程度的重要标志之一。所以，开发和研究更高效、更安全的换热器具有重大的意义。