成绩
化工原理课程设计设计说明书
设计题目换热器课程设计
f化工原理课程设计任务书
一、设计任务及操作条件
某生产过程中需用循环冷却水将有机料液从102℃冷却至40℃。已知有机料液的流量为25001×20×10423000kgh循环冷却水入口温度为30℃出口温度为40℃并要求管程压降与壳程压降均不大于60kPa试设计一台列管换热器完成该生产任务。
已知定性温度下流体物性数据
有机化合液9860541034190662
水994072810341740626
注若采用错流或折流流程其平均传热温度差校正系数应大于08
二、确定设计方案
1选择换热器的类型
两流体温的变化情况热流体进口温度102℃出口温度40℃冷流体进口温度30℃出口温40℃管程压降与壳程压降均不大于60kPa壳程压降不高因此初步确定选用固定板式换热器。
2管程安排
由于循环冷却水较易结垢若其流速太低将会加快污垢增长速度使换热器的热流量下降所以从总体考虑应使循环水走管程有机化合液走壳程。三、确定物性数据
定性温度对于一般气体和水等低粘度立体其定性温度可取流体进出口温度的平均值。故壳程的有机化合液的定性温度为
T
℃
71
2
40
102

管程流体的定性温度为
ft℃35230
40
根据定性温度分别查取壳程流体和管程流体的有关物性数据。
有机化合液的有关物性数据如下
密度kgm3
986ρ
粘度μ054103Pas
比热容1Cp419kJkg℃
导热系数λ0662Wm℃
循环水的有关物性数据如下
密度kgm3
994ρ
粘度μ0728103Pas
比热容2Cp4174kJkg℃
导热系数λ0626Wm℃
四、估算传热面积
1、热流量
Qm112CpTT
23000419102405974940kJh16597kw
2、平均传热温差
先按照纯逆流计算得
℃
528304040102l
304040102
mt
3、传热面积
由于有机化合液的粘度为μ054103Pas假定总传热系数
K300W2m℃则传热面积为
fmtKAQ2853001659700194122m
4、冷却水用水量
tCp2Qm10104174165970033976kgs143146kgh五、工艺结构尺寸
1、管径和管内流速选用Φ2520较高级冷拔传热管碳钢取管内流速1u15ms。
2、管程数和传热管数可依靠传热管内径和流速确定单程传热管数

ud4Vsi2πN5100207859940014314636285
按单程管计算所需的传热管长度为
so
dAπL8502501431941229m
按单程管设计宜采用多管程结构。现取传热管长l7m则该换热器的管程数为
4729lLp
N
传热管总根数Nt3403、传热温差校平均正及壳程数
平均温差校正系数
2630
4040102ttTT1221R
139030
1023040tTtt1112P
按单壳程双壳程结构查得温差修正系数得
930tr