柴油-原油換熱器工藝的設(shè)計說明書

Word格式設(shè)計題目：柴油-原油換熱器工藝設(shè)計.設(shè)計任務(wù)書設(shè)計題目列管式換熱器（原油預(yù)熱器）的設(shè)計操作條件某煉油廠用柴油將原油預(yù)熱。柴油和原油的有關(guān)參數(shù)如下表 ，兩側(cè)的污垢熱阻均可取1.72X10-4m2.KW,要求兩側(cè)的阻力損失均不超過0.3M105Pa。物料溫度C質(zhì)里濡里kg/h比熱kJ/kg.C密度kg/m3導(dǎo)熱系數(shù)W/m.C粘度Pa.s入口出口柴油195T2700002.487150.1330.64X10-3原油3075800002.208150.1283.0X10-31.3設(shè)計要求及內(nèi)容1、查閱文獻(xiàn)資料，了解換熱設(shè)備的相關(guān)知識，熟悉換熱器設(shè)計的方法和步驟；2、根據(jù)設(shè)計任務(wù)書給定的生產(chǎn)任務(wù)和操作條件，進(jìn)行換熱器工藝設(shè)計及計算；3、根據(jù)換熱器工藝設(shè)計及計算的結(jié)果，進(jìn)行換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計；4、以換熱器工藝設(shè)計及計算為基礎(chǔ)，結(jié)合換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計的結(jié)果，繪制換熱器裝配圖；5、編寫設(shè)計說明書對整個設(shè)計工作的進(jìn)行書面總結(jié)，設(shè)計說明書應(yīng)當(dāng)用簡潔的文字和清晰的圖表表達(dá)設(shè)計思想、計算過程和設(shè)計結(jié)果。完美整理用 至uTOC\o"1-5"\h\z源。 引用源。浮頭式76瓶耍工工，172 6000 22 ~ ~~300 150 600式 形表3管口表aDN150柴油入口凹凸面bDN150柴油出口凹凸面cDN150原油入口凹凸面dDN150原油出口凹凸面5.參考文獻(xiàn)［1］柴誠敬，張國亮等.化工流體流動與傳熱［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社［2］余國琮等.化工容器及設(shè)備［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1980［3］匡國柱，史啟才.化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002［4］化工設(shè)備技術(shù)全書編委會.換熱器設(shè)計［M］.上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1988［5］徐中全譯，尾花英郎著.熱交換器設(shè)計手冊［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1982［6］卓震主.化工容器及設(shè)備［M］.北京：中國石化出版社，1998［7］潘繼紅等.管殼式換熱器的分析與計算［M］.北京：科學(xué)出版社，1996［8］朱聘冠.換熱原理及計算［M］.北京：清華大學(xué)出版社，1987［9］大連理工大學(xué).化工原理（上冊）［M］.大連：大連理工大學(xué)出版社，1993［10］蘭州石油機(jī)械研究所.換熱器（上冊［M］）.北京：中國石化出版社，1992［11］時均等.化學(xué)工程手冊（第二版，上卷）［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，19966.附錄???51^0x101???51^0x1015191OxID48靠_|s,??0"W流體的污垢熱阻液體的用濡熱配 1毓眸名林d*s""微馀髯伸E曲1 1士與個 auKWH斯盤闡 e-E_1看武陰合???(在ID1*|r7i9^mLO*有璃移L/Tr?7-W*————?1?氣17dtr4ns^nLW97苒HT* _攀植l,TH7w\a-41 1K?*!.7W7xIO'*端匕O.IWSvlLMJ?197*IO'4臨門I.TWIjiHT*?購油玉」刃0工X|T*H1 *林，QJ*1M|Q4由'的宵，'17W7*10',卜1———_1_1 "—3詡。設(shè)‘餐油'^,43?4-5.mO)x)04表二一一流體的污垢熱阻小于111 1B-W _廠——— —r!*?貳2 _—_小于25 ___大于0:wirwc小于1』 【大于IQ ［小于1。 ［圻1。 _---?乩俄RUi?。?)| _ _ - ,事^―■— ? iJM7?JO'* ■，止 _ __ - ^―< ?%*東斗東幅爐物質(zhì)]i.TWT^W134^4XId*流體的污舜院的0tw10-見即(■101表三一一換熱器常用流速范圍MJ、毫咐科&W.HMf*10*100.5*1>10D,t>LI。，-13S*?05-1?0,5-1/必IS,0，0.4*L0DJ?M?7

表四一一合理壓降的選取合理II力n的援取疑作【1，力」M星i含豆壓〃號ra- ——^--&IF戶」“加…加加0" _____；.1方行皿修0*1/ ___|F?llx _aK-i.iiK^1 __ , ,Fill*ttf>ll?itfQJCW圖五一一對數(shù)平均溫差校正系數(shù)對數(shù)平均?塞收正摹旅停對數(shù)平均?塞收正摹旅停圖六一一對數(shù)平均溫差校正系數(shù)表七一一流體相變對流傳熱系數(shù)設(shè)體用量對嘉魯焦RI*[」工1件_WK艮寸「■直，的育程.兇呻《婦史_I. *,m*I轎能尺九*外程航圖八一一莫狄圖翰系嶼雌教及相對粗糙度的關(guān)系表九一一液體無相變對流傳熱系數(shù)日動狀色 美?式I他?口一如***即:MS⑺"⑺'

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IHE尺隹方?直蒞*"tttiLi**像道出口溫度蚪H*書均值".*?tth符號說明英文字母Cp 定壓比熱容，kj/(kg.C)qm 熱容量流率比d 管徑，mD 換熱器殼徑，mf 摩擦因數(shù)F 系數(shù)TOC\o"1-5"\h\zg 重力加速度， m/s2B 擋板間距，mK 總傳熱系數(shù)，W/(m2-C)l 長度， mL 長度， mn 管數(shù)N 程數(shù)p 壓強(qiáng)，Paq 熱通量， W/m2Q 傳熱速率或熱負(fù)荷，Wr 汽化熱或冷凝熱，kj/kgr 熱阻，m2.c/WS 傳熱面積，m2t 流體溫度，℃T 流體溫度，℃u 流速，m/s希臘字母a 對流傳熱系數(shù)，W/(m2-C)入 導(dǎo)熱系數(shù)，W/(m-C)￡ 傳熱系數(shù)N 黏度，Pa-sp 密度，kg/m3小 校正系數(shù)下標(biāo)2 管外e 當(dāng)量管內(nèi)s 污垢t 傳熱m 平均7.設(shè)計小結(jié)在化工、石油、動力、制冷、食品等行業(yè)中廣泛使用各種換熱器 ,它們也是這些行業(yè)的通用設(shè)備 ,并占有十分重要的地位。隨著換熱器在工業(yè)生產(chǎn)中的地位和作用不同，換熱器的類型也多種多樣，不同類型的換熱器也各有優(yōu)缺點，性能各異。列管式換熱器是最典型的管殼式換熱器，它在工業(yè)上的應(yīng)用有著悠久的歷史，而且至今仍在所有換熱器中占據(jù)主導(dǎo)地位。列管式換熱器是以封閉在殼體中管束的壁面作為傳熱面的間壁式換熱器。這種換熱器結(jié)構(gòu)較簡單，操作可靠，可用各種結(jié)構(gòu)材料（主要是金屬材料）制造，能在高溫、高壓下使用，是目前應(yīng)用最廣的類型。由殼體、傳熱管束、管板、折流板（擋板）和管箱等部件組成。殼體多為圓筒形，內(nèi)部裝有管束，管束兩端固定在管板上。進(jìn)行換熱的冷熱兩種流體，一種在管內(nèi)流動，稱為管程流體；另一種在管外流動，稱為殼程流體。為提高管外流體的傳熱分系數(shù)，通常在殼體內(nèi)安裝若干擋板。擋板可提高殼程流體速度，迫使流體按規(guī)定路程多次橫向通過管束，增強(qiáng)流體湍流程度。換熱管在管板上可按等邊三角形或正方形排列。等邊三角形排列較緊湊，管外流體湍動程度高，傳熱分系數(shù)大；正方形排列則管外清洗方便，適用于易結(jié)垢的流體。流體每通過管束一次稱為一個管程；每通過殼體一次稱為一個殼程。為提高管內(nèi)流體速 度,可在兩端管箱內(nèi)設(shè)置隔板，將全部管子均分成若干組。這樣流體每次只通過部分管子，因而在管束中往返多次，這稱為多管程。同樣，為提高管外流速，也可在殼體內(nèi)安裝縱向擋板，迫使流體多次通過殼體空間，稱為多殼程。多管程與多殼程可配合應(yīng)用。由于管內(nèi)外流體的溫度不同，因之換熱器的殼體與管束的溫度也不同。如果兩溫度相差很大，換熱器內(nèi)將產(chǎn)生很大熱應(yīng)力，導(dǎo)致管子彎曲、斷裂，或從管板上拉脫。因此，當(dāng)管束與殼體溫度差超過 50℃時，需采取適當(dāng)補(bǔ)償措施，以消除或減少熱應(yīng)力。進(jìn)行換熱的冷熱兩流體，按以下原則選擇流道：①不潔凈和易結(jié)垢流體宜走管程，因管內(nèi)清洗較方便；②腐蝕性流體宜走管程，以免管束與殼體同時受腐蝕；③壓力高的流體宜走管程，以免殼體承受壓力；④飽和蒸汽宜走殼程，因蒸汽冷凝傳熱分系數(shù)與流速無關(guān) ,且冷凝液容易排出；⑤若兩流體溫度差較大,選用固定管板式換熱器時，宜使傳熱分系數(shù)大的流體走殼程，以減小熱應(yīng)力。浮頭式換熱器主要有殼體、浮動式封頭管箱、管束等部件組成。浮頭式換熱器的一端管板固定在殼體與管箱之間，另一端管板可以在殼體內(nèi)自由移動，也就是殼體在管束熱膨脹自由，管束與殼體之間沒有溫差應(yīng)力。一般浮頭設(shè)計成可拆卸結(jié)構(gòu)，使管束可自由地抽出和裝人。常用的浮頭有兩種形式，第一種是靠夾鉗形半環(huán)和若干個壓緊螺釘使浮頭蓋和活動管板密封結(jié)合起來，保證管內(nèi)和管間互不滲漏。另一種是使浮頭蓋法蘭直接和勾圈法蘭用螺栓緊固，使浮頭蓋法蘭和活動管板密封貼合，雖然減少了管束的有效傳熱面積，但密封性可靠，整體較緊湊。浮頭式換熱器的特點是：（1）清洗方便，管束可以抽出，清洗管殼、管程；（2）介質(zhì)問溫差不受限值；（3）可在較高的溫度和壓力下工作，一般溫度0450C,壓力06.4MPa；（4）可用于結(jié)垢比較嚴(yán)重的場合；（5）可用于管程易腐蝕的場合；（6）浮頭式換熱器的缺點是，小浮頭易產(chǎn)生泄漏，金屬材料耗量大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。通過此次設(shè)計，了解了很多關(guān)于換熱器的知識，如換熱器的選型，換熱器結(jié)構(gòu)和尺寸的確定，以及計算換熱器的傳熱面積和流體阻力等等。最最重要的是我深刻認(rèn)知做設(shè)計計算時要非常小心，因為一不