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学 号： *********
学 院： 化学与生物工程学院
专 业： 应用化学
题 目： 非标准系列管壳式气体冷却器的设计
指导者： 陶彩虹老师
化工原理课程设计任务书
一、设计题目：非标准系列管壳式气体冷却器的设计
二、设计条件
1.生产能力：混合气体流量为6000/h，混合气的相对分子质量为17.
2.混合气进口温度为144.5℃，出口温度为57℃，冷却水入口温度30℃，出口温度36℃。
| 密度 （Kg/） | 粘度 （mPa.s倒悬牵引床） | 比热容 （KJ/Kg.） | 导热系数 (W/(m.)) |
混合气 | 0．925 | 0.0155 | 1.9 | 0.058 |
冷却水 | 994.7 | 0.757 | 4.174 | 0.622 |
| | | pvc电线槽 | |
1.确定设计方案
（1）选择列管式换热器的类型
电动粉扑（2）选择冷却剂的类型和进出口温度
（3）查阅介质的物性参数
（4）选择冷热流体流动的空间及流速
2.初步估算换热器的传热面积
3.初选换热器规格
4.校核
（1）核算换热器的传热面积，要求设计裕度不小于10%，不大于20%。
（金属化膜2）核算管程和壳程的流体阻力损失。
5.附属结构如封头、管箱、分程隔板、缓冲板、拉杆和定距管、人孔或手孔、法兰、补强圈等的选型
四、设计成果
1.设计说明书（A4纸）
（1）内容包括封面、任务书、目录、正文、参考文献、附录
（2）格式必须严格按照兰州交通大学毕业设计的格式打印。
2.换热器工艺条件图（2号图纸）（手绘）
五、时间安排
（1）第19周～第20周，于7月17号下午3点本人亲自到指定地点交设计成果.
六、设计考核
库顶切换阀
（1）设计是否独立完成；
（2）设计说明书的编写是否规范
（3）工艺计算与图纸正确与否以及是否符合规范
（4）答辩
七、参考资料
1.《化工原理课程设计》 贾绍义 柴诚敬 天津科学技术出版社
2.《换热器设计手册》把震动开关开到最大 化学工业出版社
3.《化工原理》 夏清 天津科学技术出版社
1.摘要
热量传递不仅是化工、能源、宇航、冶金、机械、石油、动力、食品、国防等各工业部门重要的单元操作之一，它还在农业、环境保护等其他部门中广泛涉及。作为该单元操作的设备——换热器在化工、炼油装置中所占的比例，在建设费用方面达20%-50%之多。因此，无论从能源的利用，还是从工厂的效益来看，合理地选择和设计换热器，都具有重要的意义。随着经济的发展，对能源利用，开发和节约的要求不断提高，因而对换热器的要求也日益增强，换热器的设计、制造、结构改进及传热机理等方面的研究也日益活跃。
在诸多类型的换热器中以间壁式的应用最为普遍。此类换热器中，以管壳式应用最广。本设计的任务就是完成一个满足生产要求的管壳式换热器的设计或选型。
管壳式换热器设计或选型的核心是计算换热器的传热面积，进而确定换热器的其他尺寸或选择换热器的型号。由总传热速率方程可知，要计算换热器的传热面积，得确定总传热系数和平均温度差。由于总传热系数与换热器的类型、尺寸、流体流道等诸多因素有关，而平均温度差与两流体的流向、辅助物料终温的选择等有关，因此管壳式换热器设计或选型需考虑许多问题，通过多次试算和比较才能设计出适宜的换热器。
换热器的工艺设计计算有两种类型，即设计计算和校核计算，包括计算换热面积和造型两
方面。设计计算的目的是根据给定的工作条件及热负荷，选择一种适当的换热器类型，确定所需的换热面积，进而确定换热器的具体尺寸。校核计算的目的则是对已有的换热器校核它是否满足预定要求，这是属于换热器性能计算问题。无论是设计计算还是校核计算，所需的数据包括结构数据、工艺数据和物性数据三大类。其中结构数据的选择在换热器设计中最为重要。对于列管式换热器的设计包括壳体形式、管程数、管子类型、管长、管子排列形式、折流板形式、冷热流体流动通道等方面的选择。工艺数据包括冷热流体的流量、进出口温度、进口压力、允许压力降及污垢系数。物性数据包括冷热流体在进出口温度或定性温度下的的密度、比热容、粘度、导热系数等。
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