原油预热器的设计课程设计

荆楚理工学院

JINGCHU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

课程设计成果

学院: 化工与药学院班级13过控（2）班

学生姓名: 黄超学号:

设计地点（单位）A2204

设计题目: 原油预热器的设计

完成日期：2014 年12 月11 日

指导教师评语:

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成绩(五级记分制):

教师签名:

荆楚理工学院课程设计任务书

设计题目：原油预热器的设计

设计内容及要求

1.设计内容

某炼油厂需用柴油预热原油。要求设计一台列管式换热器，完成该生产任务。

1)确定设计方案：对确定的工艺流程及换热器型式进行简要论述。

2)估算换热器的传热面积。

3)计算换热器的主要工艺结构尺寸。

4)对换热器进行核算。

5)绘制原油预热器工艺流程图。

6)绘制换热器工艺条件图。

2.设计要求：

1)方案和流程的选择要阐明理由；

2)设计计算过程中所采用的公式、数据、图表要注明出处，要列出详细计

算过程；

3)设计结束后要对计算结果进行汇总；

4)说明书要采用统一封面和A4纸打印，要条理清晰，排版美观，装订成

册上交。

3.设计参数

1)两侧的阻力损失均不超过5

10

3.0 Pa。

2)所设计的列管式换热器为非标准式。

3)柴油和原油的有关参数如下表：

4.进度要求

1)2014.12.8 搜集查阅资料，确定设计方案

2)2014.12.9 完成换热器工艺计算及主要结构尺寸设计

3)2014.12.10 换热器校核、绘图

4)2014.12.11 编写设计说明书

5)2014.12.11 装订、上交课程设计报告

5.参考资料

1)马江权，冷一欣.化工原理课程设计.第四版. 北京：中国石化出版社，2009

2)王志魁，刘丽英，刘伟.化工原理.北京：化学工业出版社，2010

3)张洪流，张茂润.化工单元操作设备设计.华东理工大学出版社，2011

4)匡国柱，史启才.化工单元过程及设备课程设计.北京：化学工业出版社，

2008

5)化工工艺设计手册（第四版）上册.北京：化学工业出版社，2014

6.说明

1)本表应在每次实施前一周有负责教师填写二分，教研室审批后交学院备

案，一份由负责教师留用。

2)若填写内容较多可另纸附后。

3)一题多名学生共用的，在设计内容、参数、要求等方面应有所区别。

指导教师：郝修丽教研室主任：郝修丽

2014年12月1日

目录

1. 列管式换热器综述述 (3)

1.1 列管式换热器基本简介 (3)

1.2 列管式换热器种类介绍 (3)

1.2.1 管板式换热器 (3)

1.2.2 浮头式换热器 (4)

1.2.3 填料函式换热器 (4)

1.2.4 U型管式换热器 (5)

1.3 设计规范 (5)

2.设计条件及设计任务 (6)

3. 确定设计方案 (7)

3.1 选择换热器的类型 (7)

3.2 流动空间及流速的确定 (7)

4. 确定物性参数 (7)

5. 计算总传热系数 (8)

5.1 热负荷 (8)

5.2平均传热温差 (8)

5.3 总传热系数 (8)

6. 计算传热面积 (9)

7. 工艺结构尺寸的计算 (10)

7.1管径和管内流速 (10)

7.2 管程数和传热管数 (10)

7.3 平均传热温差校正及壳层数 (10)

7.4 传热管排列和分程方法 (10)

7.5壳体内经 (11)

7.6折流板 (11)

7.7接管 (12)

7.8 拉杆的确定 (12)

8.换热器核算 (12)

8.1热量核算 (12)

8.1.2 管程对流传热系数 (13)

8.1.3 传热系数K (14)

8.1.4 传热面积 (14)

8.2 换热器的内流体的流动阻力 (15)

8.2.1 管程流动阻力 (15)

8.2.2 壳层阻力 (15)

8.2.3 换热器主要结构尺寸和计算结果 (16)

9. 设计评述 (18)

10.工艺流程图 (19)

11.工艺条件图 (19)

12. 布管图 (20)

13.符号说明 (21)

致谢 (22)

参考文献 (23)

1. 列管式换热器综述

1.1 列管式换热器基本简介

列管式换热器列管式换热器是目前化工及酒精生产上应用最广的一种换热器。它主要由壳体、管板、换热管、封头、折流挡板等组成。所需材质，可分别采用普通碳钢、紫铜、或不锈钢制作。在进行换热时，一种流体由封头的连结管处进入，在管流动，从封头另一端的出口管流出，这称之管程；另一种流体由壳体的接管进入，从壳体上的另一接管处流出，这称为壳程列管式换热器。

为提高壳程流体流速，往往在壳体内安装一定数目与管束相互垂直的折流挡板。折流挡板不仅可防止流体短路、增加流体流速，还迫使流体按规定路径多次错流通过管束，使湍动程度大为增加。常用的折流挡板有圆缺形和圆盘形两种，前者更为常用。列管式换热器必须从结构上考虑热膨胀的影响，采取各种补偿的办法，消除或减小热应力，根据所采取的温差补偿措施。