设计题目11111

1、换热器型式：浮头式列管换热器换热面积/m²：28.26工艺参数名称管程壳程物料名称进口温度柴油原油17560物性参数出口温度/130110流量kg/s3.473.52粘度0.000640.003比热容2.482.2热导率0.2330.128密度715815计算结果流速m/s1.030.36传热量kW387.5总传热系数254.58对流传热系数993.43517.21设计题目：列管式换热器的工艺设计和选用一、 设计条件炼油厂用原油将柴油从175冷却到130。柴油流量为12500kg/h；原油初温为60，经换热后升温到110。换热器的热损失可忽略。管、壳程阻力压降均不大于30kPa。污垢

2、热阻均取0.0003m2/W。试设计能完成上述任务的列管式换热器。二、设计说明书的内容1、目录；2、设计题目及原始数据（任务书）；3、论述换热器总体结构（换热器型式、主要结构）的选择；4、换热器加热过程有关计算（物料衡算、热量衡算、传热面积、换热器型号、壳体直径等）；5、设计结果概要（主要设备尺寸、衡算结果等）；6、参考文献7、图纸（1张，A3、纸打印）目录1确定设计方案···················

3、;····················3 1.1选择换热器类型····························

4、;·····31.2流径安排·······································31.3确定物性数据···

5、;································32估算传热面积················

6、83;······················4 2.1热负荷的计算·························

7、3;·········4 2.2平均传热温差···································4 2.3估K值··

8、83;······································4 2.4由K值估算传热面积·········&

9、#183;···················5 2.5冷流体用量····························

10、83;········53工艺结构尺寸······································5 3.1管径.管长.管数

11、·································5 3.2 确定管子在管板上的排列方法式·············

12、3;·····6 3.3壳体内径的计算·································6 3.4折流挡板········&

13、#183;······························6 3.5计算壳层流通面积及流速················

14、83;········7 3.6计算实际传热面积·······························8 3.7传热温差报正系数的确定·····

15、3;···················8 3.8管层与壳层传热系数的确定·······················8 3.9传热系数K。的确定··

16、83;···························9 3.10传热面积校核····················

17、83;·············93.12热器流体流动阻力·······························114结果概要··&

18、#183;······································121 确定设计方案1.1选择换热器类型两流体的温度变化情况：热流体进口温度为175，出口温度为130；冷流体进口温度为70，出口温度

19、为110。从两流体的温度来看，估计换热器的管壁温度和壳体壁温之差大于50，因此初步确定选用浮头式换热器。1.2流径安排原油粘度较大走壳程，柴油粘度较小走管程。1.3 确定物性数据表1-1 物性数据（注意用三线格）物料密 度Kg/m3粘 度Pa.s比热容kJ/(kg. )导热系数W/(m. )原油8153×10-32.20.128柴7150.64×10-32.480.1332 估算传热面积2.1 热负荷的计算2.2 平均传热温差平均传热温差（忽略热损失）计算逆流平均温差 由R和P查“度差修正系数图”得 因两流体的平均温差为：估K值假设K值为225 W/(. )2.4由K值估算

20、传热面积2.5冷流体用量3 工艺结构尺寸3.1 管径、管长、管数选用的碳钢管，管内流速取依据传热管内径流速确定单程传热管数： 按单程管计算，所需的传热管的管长度为： 由上面的计算结果可知，按单程管设计的话，传热管过长，应该采用多管程结构。现取传热管长l=4.5m，则该换热器管程数为： 传热管数量为： 3.2 确定管子在管板上的排列方法式采用组合排列方法，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,则t=1.25×2532mm横过管束中心线的管数：3.3 壳体内径的计算 壳体是一个圆筒形的容器，壳壁上焊有接管，供壳程流体进入和排出之用。采用多管程结构，取管的利用率=0.

21、7，则壳体的内径为： 圆整可取D=500mm。3.4 折流档板安装折流板的目的是为了加大壳程流体的湍流速度，使湍流速度加剧，提高壳程流体的对流传热系数。在壳程管束中，一般都装有横向折流板，用以流体横向穿过管束，增加流体速度，以增强传热，同时用以支撑管束、防止管束震动和管子弯曲的作用。弓形折流板简单，性能优良，在实际中最常用。本次设计采用弓型折流板。圆缺高度采用弓形折流板，取弓形折流板圆缺高度为壳体内径的25%，则圆缺高度为： h=0.25×500=125mm折流板间距折流板间距B=0.3D，则： B=0.3×500=150mm折流板数折流板数 3.5 计算壳程流通面积及流速

22、流通面积：壳内原油流速：当量直径：3.6 计算实际传热面积3.7传热温差报正系数的确定 由R和P查“度差修正系数图”得 3.8 管程和壳程传热系数的确定对流传热系数L/d=71460 普朗特准数：0.6Pr120 粘度0.002Pa.s则管程对流传热系数为： 壳体对流传热系数对圆缺形折流板，可用Kern公式： 2000普朗特准数：粘度校正：1.07，则 数的确定 传热系污垢热阻： 3.10 传热面积校核实际传热面积：Sp=d l n=3.14×0.025×4.5×80=28.27面积裕度：3.11 附件1、拉杆数量拉杆直径为12mm，拉杆数目不低于4个。3.12 热器流体流动阻力管程流动阻力 由Re=17204.69，传热管相对粗糙度，查图得摩擦系数 管程流动阻力在允许的范围内。 壳程阻力损失 因Re>500,故 前面计算所得挡板数为： 取污垢校正系数,则 壳程流动阻力在允许的范围内。4 结果概要浮头式换热器（具体型号）主要结构尺寸和计算结果见下表4-1和表4-2。表4-1 浮头式换热器（具体型号）主要结构尺寸表 换热器的主要结构尺寸和计算结果：工艺参数名称管程壳程物料名称进口温度柴油原油1