毕 业 设 计
设 计 人：
专业班级：
学 号：
指导老师：
二 〇 年 月 日
设计任务书
（一）设计条件：
1．煤油：入口温度：150℃，出口温度：50℃PELOPHYLAX NIGROMACULATUS； 2．冷却介质，循环水(P为0.3MPa，进口温度15℃，出口温度40℃）
3．允许压强降：不超过1.5*105Pa
4．每年按330天计；每天24h连续运转
5．处理能力：100000t/年 煤油
（二）设计内容及要求
2. 初步确定换热器的结构和尺寸
3. 核算换热器的传热面积和流体阻力
4．确定换热器的工艺结构，绘制总装图
5. 完成设计说明书1份（不少于8000字），设计思路明确，层次分明，内容详尽严谨求实，书写规范
（三）参考书目
[1]谭天恩•化工原理(第二版)下册•北京：化学工业出版社，1998
[2]柴诚敬,刘国维•化工原理课程设计•天津：天津科学技术出版社，1994
[3]贾绍义,柴敬诚•化工原理课程设计•天津：天津大学出版社，2002
[4] 夏清，姚玉英,陈常贵,等. 化工原理[M]. 天津：天津大学出版社，2001
[5] 华南理工大学化工原理教研组. 化工过程及设备设计[M]. 广州：华南理工大学出版社，1996
[6] 刁玉玮,王立业. 化工设备机械基础（第五版）[M]. 大连：大连理工大学出版社, 2000
[7] 大连理工大学化工原理教研室．化工原理课程设计[M]. 大连：大连理工大学出版社，1996
[8] 魏崇光，郑晓梅. 化工工程制图[M]. 北京：化学工业出版社,1998
[9] 娄爱娟,吴志泉. 化工设计[M].上海：华东理工大学出版社，2002
[10] 华东理工大学机械制图教研组. 化工制图[M]. 北京：高等教育出版社，1993
[11] 王静康. 化工设计[M]. 北京：化学工业出版，1998
[12] 傅启民. 化工设计[M]. 合肥：中国科学技术大学出版社，2000
[13] 董大勤. 化工设备机械设计基础[M]. 北京：化学工业出版社,1999
（四）进度计划（时间自己确定）
1、查资料，初步确定设计方案和设计内容
2、根据设计要求进行设计，确定设计说明书初稿
3、撰写设计说明书
4、绘制总装图
摘 要 在生产中的许多行业中广泛使用各类换热器，是众多行业的通用型设备，对实践生产非常重要。无论在哪种类型的设备中，必需要有两种或者以上的温度不同的物料，其中一种传出热量的高温物料，降低自身的温度；另一种流体则温度相对较低，需要吸收热量，升高温度。 本设计的目的是设计年处理能力为10万吨煤油的列管式换热器，达到结构合理、安全可靠、成本低，传热效率高、流体阻力小、制造、安装、检修方便、节省物力和财力的效果。
关键词 列管式换热器，煤油，CAD电脑辅助设计
1．绪论
1运动地垫.1 换热器概述
换热器指的是把高温物料的一部分热量通过换热器件传递给低温物料的一种热传递专业生产设备。
在生产的许多行业中广泛使用各类换热器，是众多行业的通用型设备，对实践生产非常重要。无论在哪种类型的设备中，必需要有两种或者以上的温度不同的物料，其中一种传出热量的高温物料，降低自身的温度；另一种流体则温度相对较低，需要吸收热量，升高温度。随着我国和谐发展、绿发展理念的提出无线通信系统，社会生产中对能源利用的要求变得越来越高，因此社会生产中需要更高效能的专业换热设备。目前，对于换热器的结构设计、性能改进以及工作机理等方面的研究成为热门领域。同时，一些新颖的、效能高的换热器也相继投入生产。
1.2 换热器种类
换热器重点应用在那些消耗能源比较多的生产领域中。随着人们设计水平的提高，生产中出现了各的专业换热设备。可以满足不同的换热介质、不同的生产温度、不同的生产压力、不同的工作状况的换热器，其内部结构样式也有很多不同。间壁式、流体连接间接式、蓄热式、混合式换热器；以及冷却器、预热器、过热器、加热器、蒸发器等各种类型是目前换热器主要的一些设计形式。列管式换热器是这些形式中应用比较广泛、实际利用性最好的一种。
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列管式换热器主要是由换热壳体、封头、折流挡板、换热管板、换热管等器件组成。管程指的是进行热交换的物料在换热管内流动的行程；而壳程则指的是进行热交换的另一种物料在换热管的外侧流动的行程。列管式换热器是生产中非常典型的间壁式换热器，因此它的别称是管壳式换热器。以列管式换热器温差的补偿构造来分类，可以被分出以下类型：浮头式、固定式换热器、U管式等等。
优点：换热器设备多提供的单位体积比传热面积较大，设备结构坚固实用，结构材料可选择的范围较大，操作省时省力，在许多的大型生产装置中被广泛采用。
1.3 换热器流动空间的选择原则
1.3.1 总体换热原则：
①传热面对侧的传热系数尽量靠近，不要差距太大。
②管、壳程流体的选择要利于设备的清洗和设备的维修。
③降低设备器件由于受热不均而产生不利的热效应。
④有毒性的传热媒介，必需做到严格密封。
⑤尽量不要使用价钱较贵的金属材料，降低生产成本，节约支出。
1.3.2 选择管程的流体：
①相对清洁度较低的流体 在管字内部的流速较高情况下，悬浮物很难沉积，管字内空间也可以比较方便的清洗。
②体积较小的物料 为了可以更好的控制物料，能够得到特定的流动速度，一般管子内面比外面的流动截面要小，对设计成成程性流动也有益处。
③压力较大的流体 换热器的换热管耐压力比较强，可以降低换热器壳体对密封性的要求。
④有腐蚀性的流体 把管子和管箱做成耐腐蚀的材料器件，把其他所有器件都使用普通材料生产，设备的总体造价较低。
2. 换热器设计
在理论知识及专业设计内容的学习后，进行下面的列管式换热器设计。
2.1 设计方案的选定
1.选择换热器的类型.
列管式换热器内两种操作物料（煤油和水）温度的转化：煤油的进口处温度达到150°C，其出口处的温度则为50°C；冷流体物料自来水的进口处的温度是15°C，而其出口处则为40°C。综合考虑清洗、操作、维修等各类因素，确定设计为固定管板式的列管式换热器。
2.选定流动空间及流速
考虑到冷却水易结污垢，为了方便清洗、维护设备，设计管程内走水，壳程内通煤油。于此时，在换热器壳程内流动的高温煤油可以和空气进行有效的热传递，这在本质白菊醋上加大了换热器装置本身的热交换强度，提供仪器设备的利用效率。换热设备选用Φ25×2.5 mm规格的10号碳钢管。
2.2 确定物料的物性数据
物料的定性温度以热交换装置内流动物料在设备进口以及出口处的温度的平均值来表示。
物料煤油在壳程中的定性温度是：
T发热器1=150°C，T2=50°C，t1=15°C，t2=40°C
T=(150+50)/2=100(°C)
流体物料循环冷却水在换热器中的定性温度：
t=(15+40)/2=27.5(°C)
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