强烈推荐年处理量为26万吨花生油换热器的设计毕业论文说明书文档格式.docx
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1.概述与设计方案的选择...................................................4
1.1概述..................................................................4
1.1.1.换热器...........................................................4
1.1.2换热器类型........................................................4
1.1.2.1固定管板式换热器..........................................5
1.1.2.2浮头式换热器..............................................5
1.1.2.3U型管换热器..............................................6
1.1.2.4填料函式换热器............................................6
1.1.3流动空间的选择....................................................7
1.1.4流速的确定........................................................7
1.1.5材质的选择........................................................7
1.1.6管程结构..........................................................8
1.1.7壳程结构.........................................................9
1.2设计方案的选择........................................................10
1.2.1选择换热器的类型..................................................10
1.2.2流动空间及流速的确定..............................................10
2.工艺设计计算.............................................................11
2.1确定物性数据...........................................................11
2.2热负荷及传热面积的确定.................................................11
2.2.1热流量...........................................................11
2.2.2平均传热温差.....................................................11
2.2.3传热面积.........................................................11
2.3换热器主要结构尺寸的确定...............................................12
2.3.1管径和管内流速....................................................12
2.3.2管程数和传热管数..................................................12
2.3.3平均传热温差校正及壳程数..........................................13
2.3.4传热管排列和分程方法..............................................13
2.3.5壳体直径..........................................................13
2.3.6折流板............................................................14
2.3.7接管..............................................................14
2.4换热器核算..............................................................14
2.4.1传热面积校核......................................................14
2.4.2换热器内压降的核算................................................16
3.设计结果汇总表...........................................................18
讨论.......................................................................19
结束语......................................................................21
参考文献...................................................................22
附录........................................................................23
食品工程原理课程设计任务书
1设计题目年处理量为 26 万吨花生油换热器的设计
2操作条件
(1)花生油:
入口温度100℃,出口温度45℃。
(2)冷却介质:
采用循环水,入口温度15℃,出口温度35℃;
井水,入口压强0.3MPa。
(3)每年按330天计,每天24小时连续生产。
(4)花生油定性温度下的物性数据
(5)允许压强降:
不大于30kPa。
(6)换热器热损失:
以总传热量的5%计。
(7)油侧污垢热阻0.000176m2·
KW,水侧污垢热阻0.00026m2·
KW。
3设计任务
(1)选择适宜的列管式换热器并进行核算。
(2)工艺设计计算
包括选择适宜的换热器并进行核算,主要包括物料衡算和热量衡算、热负荷及传热面积的确定、换热器主要尺寸的确定、总传热系数的校核等。
(注明公式及数据来源)
(3)结构设计计算
选择适宜的结构方案,进行必要的结构设计计算。
主要包括管程和壳程分程、换热管尺寸确定、换热管的布置、折流板的设置等。
(4)绘制工艺流程图
绘制设备工艺条件图一张或设备装配示意图(2号图纸);
CAD绘制。
(5)编写设计说明书
设计说明书的撰写应符合规范与要求。
4参考书
(1)贾绍义,柴诚敬.《化工原理课程设计》,天津大学出版社;
(2)陈敏恒,丛德滋等.《化工原理》上册,化学工业出版社出版;
(3)匡国柱.史启才.《化工单元过程及设备课程设计》;
(4)《化工设计全书》编辑委员会.金国淼等编.《吸收设备》化学工业出版社;
(5)李云飞,葛克山.《食品工程原理》,中国农业大学出版社;
(6)其它参考书。
食品工程教研室
2011年5月
中文摘要
本次课设题目是为年处理量为26万吨花生油换热器的设计。
衡量一台换热器好的标准是传热效率高、流体阻力小、强度足够、结构合理、节省材料、成本低、制造、安装、检修方便、节省材料和空间、节省动力。
由于本次设计需要用冷却介质--循环水与花生油进行换热,进出口温差又较大,因此初步决定选带膨胀节固定管板式换热器。
由于花生油较水有腐蚀性,而管子及管箱用耐腐蚀材料造价低,故应使冷却水走管程,花生油走壳程。
根据公式计算总传热系数和传热面积。
其中包括热流量,平均传热温差,加热水用量及总传热系数的计算。
接着,确定工艺结构尺寸。
包括管径和管内流速,管程数和传热管数,平均传热温差校正及壳程数,传热管排列和分程方法,壳体直径,折流板和接管的确定。
在这之后,就要进行换热器的核算。
包括传热面积校核,换热器内压降的核算。
关键词:
换热器花生油固定板管式
1概述与设计方案的选择
1.1概述
1.1.1换热器
在不同温度的流体间传递热能的装置称为热交换器,简称为换热器。
在换热器中至少要有两种温度不同的流体,一种流体温度较高,放出热量;
另一种流体则温度较低,吸收热量。
在工程实践中有时也会存在两种以上流体参加换热的换热器,但它的基本原理与上述情形并无本质上的差别。
在食品、化工、石油、动力、制冷等行业中广泛使用各种换热器,它不仅可以单独作为加热器、冷却器等使用,而且是一些化工单元操作的重要附属设备,因此在化工生产中占有重要地位。
随着换热器在工业生产中的地位和作用不同,换热器的类型也多种多样,不同类型的换热器各有优缺点,性能各异。
在换热器设计中,首先应根据工艺要求选择适用的类型然后计算换热所需传热面积,并确定换热器的结构尺寸。
1.1.2换热器的类型
换热器的种类很多,根据其热量传递的方法的不同,可以分为3种形式:
坚壁式、直接接触式和蓄热式。
列管式换热器的应用已有很悠久的历史,现在,它被当作一种传统的标准换热设备在很多工业部门中大量使用,尤其在石油、化工、能源设备等部门所使用的换热设备中,列管式换热器仍处于主导地位。
虽然列管式换热器在传热效率、紧凑性和金属耗量等方面不及某些新型换热器,但它具有结构简单、坚固耐用、适应性强、制造材料广泛等独特的优点,因而在换热设备中仍处于主导地位。
同时板式换热器也已成为高效、紧凑的换热设备,大量应用于工业中。
列管换热器主要特点:
(1)耐腐蚀性:
聚丙烯具有优良的耐化学品性,对于无机化合物,不论酸,碱、盐溶液,除强氧化性物料外,几乎直到100℃都对其无破坏作用,对几乎所有溶剂在室温下均不溶解,一般烷、径、醇、酚、醛、酮类等介质上均可使用。
(3)无毒性:
不结垢,不污染介质,也可用于食品工业。
(4)重量轻:
对设备安装维修极为方便。
列管式换热器主要分为以下四种:
固定管板式换热器、浮头式换热器、U形管式换热器、填料函式换热器。
1.1.2.1固定管板式换热器
结构特点:
两端和壳体连为一体,管子则固定于管板上,它的结构简单;
在相同的壳体直径内,排管最多,比较紧凑;
由于这种结构
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