换热器课程设计说明书（完整版）资料(可以直接使用，可编辑优秀版资料，欢迎下载）化工原理换热器课程设计说明书设计题目煤油冷却器的设计专业班级应化0806学生姓名xxxxx学号xxxxxx指导教师xxxxx日期一、化工原理课程设计任务书（换热器的设计）设计题目：煤油冷却器的设计设计任务及操作条件：处理能力：15万吨/年煤油设备型式：列管式换热器操作条件：煤油入口温度125℃，出口温度40℃；冷却介质循环水，入口温度25℃，出口温度45℃；允许压强降不大于105Pa;煤油定性温度下的物性数据：密度为825kg/m3；粘度为：7.15×10-4Pa.S;比热容为：2.22kJ/（kg.℃）；导热系数为：0.14W/（m.℃）每年按330天计，每天24小时连续运行。设计项目1传热计算2管、壳程数的确定及管、壳程流体阻力计算3管板厚度计算4U形膨胀节计算（浮头式换热器除外）5管壳式换热器零部件结构（四）绘制换热器装配图（A2图纸）二、换热器的选用换热器的选用(即选型)的过程大体如下,具体计算可参看列管式换热器设计中有关内容。①根据设计任务要求计算换热器的热负荷Q。②按所选定的流动方式,计算出平均温度差(推动力)Δtm及查出温差校正系数。若<0.8,应考虑采用多壳程结构的换热器或用多台换热器串联。③依所处理流体介质的性质,凭经验初选一总传热系数K0(估),并由总传热速率方程计算传热面积S'0:S'0=Q/K0估Δtm式中Q———热负荷,W;K0(估)———凭经验选取的总传热系数,W/(m2·K);Δtm———平均温度差,℃。④根根据计算出的S’0值,查有关换热器系列标准,确定型号规格并列出各结构主要基本参数。⑤利用总传热系数关联式计算K0(计),再由总传热速率方程式求出S0(计)。考虑到所用传热计算式的准确程度及其他未可预料的因素,应使得所选用换热器具有的传热面积S0留有的裕度10%～25%,即[(S0-S0(计))/S0(计)]=(10%～25%)。否则需重新估计一个K0(估),重复以上计算。也可依所选用换热器具有的传热面积S0,通过总传热速率方程式求出K0(选),然后比较K0(选)/K0(计)之值是否在1.15～1.25范围。⑥计算出管、壳程压力降,验算是否满足要求。三、工艺计算及主要设备设计1、确定设计方案1.1选择换热器的类型：两流体温度变化情况：煤油进口温度为125℃，出口温度40℃，冷流体进口温度25℃，出口温度45℃；设煤油压力为0.3MPa，冷却水压力为0.4MPa。该换热器用循环冷却水冷却，固定管板式换热器具有结构简单和造价低廉等优点,但它仅适用于壳程流体压强小于0.6MPa,管、壳程壁温温度差小于70℃,且管间只能通过清洁流体的场合，因此初步确定选用固定管板式换热器。1.2流程安排: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，煤油走壳程。选用ф25×2.5的碳钢管（换热管标准：GB8163）。2、确定物性数据：2.1定性温度：可取流体进口温度的平均值。煤油的定性温度为：（℃）冷却水的定性温度为：根据定性温度，分别查取壳程和管程流体的有关物性数据。煤油在82.5℃下的有关物性数据循环冷却水在35℃下的物性数据密度ρo=825kg/m3密度ρi=994kg/m3定压比热容cpo=2.22kJ/(kg·K)定压比热容cpi=4.187kJ/(kg·K)导热系数λo=0.140W/(m·K)导热系数λi=0.626W/(m·K)粘度μo=0.000715Pa·s粘度μi=0.000727Pa·s3、估算传热面积3.1计算热负荷和冷却水用量Wh=（kg/h）Q=WhCphΔt0=18939.4×2.22×(125-40)=3.57x106kJ/h=992.7(kW)忽略换热器的热损失，冷却水用量3.2计算两流体的平均温度差先按理想逆流传热温度差进行计算，即(℃)3.3温度校正平均传热温差校正系数：R=(125-40)/(45-25)=4.25;P=(45-25)/(125-25)=0.2由R和P值，按单壳程查温度差校正系数图，得温度校正系数φ=0.81>0.8，可行。所以修正后的传热温度差为Δtm=φΔtm’℃)3.4初步选型传热面积假设K=300W/(m2·K),则估算面积为：A=Q/(K×Δtm)=992.7×103/(300×31.45)=105.2(m2)管径和管内流速换热管选用碳钢管ф25×2.5mm，取管内流速u=1.0m/s管程数和传热管数换热管选用普通无缝钢管ф25×2.5mm，管内径d=0.025-2x0.0025=0.