1、化工原理课程设计浮头式换热器的设计课程名称：化工原理设计子题目：辛烷加热器的设计学院专业：轻工化工学院制药工程年级班别：2011级（2）班学 号：姓 名： 梁志杰任课教师：王国庆老师2014年6月8日一、 设计目的培养学生综合运用本门课程及有关先修课程的基础理论和基本知识去完成某项单元操作设备设计任务的实践能力。二、 设计目标设计的设备必须在技术上是可行的，经济上是合理的，操作上是安全的，环境上是友好的。三、 设计条件管程和壳程的压力均不大于1.0或1.6MPa，管程和壳程的压力降均为630kPa。加热器的设计：物料：辛烷（Wh=1750t/d） 四、 设计步骤1 方案设计

　　2、2 工艺设计3 结构设计4 编制设计说明书5 绘制设备装配图五、方案设计1、物料的选用：辛烷（沸点：125.67 ）2、加热剂的选择：联苯混合物3、换热器型式的选择：浮头式；4、流体管壳程的选择：辛烷走管程，联苯混合物走壳程；5、流体流动方向的选择：四管程+单壳程；六、工艺设计1、查出辛烷的正常沸点：125.67 2、选定物料的进出口温度：t1=30，1253、选定加热剂的进出口温度：155，T、计算逆流传热平均温度差： 5、校正传热平均温度差： 根据查表可得， =0.895 ; 6、计算出定性温度、和管壁定性温度 7、 查出物料和加热剂的物性参数：密度 比热容粘度系数热导率物料66

　　3、.113加热剂.12管壁的导热系数选为378.3558、计算热负荷：9、 根据总传热系数K的大致范围，初选总传热系数定 、初算传热面积： 11、根据工艺条件，选定公称压力。12、根据流体物性，选定换热管材为铜。13、由初算传热面积和选定的公称压力PN，初定换热器的工艺尺寸：从行标中直接查取实际换热面积S公称称直径DN管长LL=4500mm管径壁厚总管数nn = 980中心排管数23管程流通面积管子的排列形式 正方形旋转45管心距t管程数4壳程数折流扳间距hh= 300mm折流板型式25%圆缺形14、计算加热剂的流量： 15、计算管程流速： 因为

　　4、在,所以满足要求16、计算管程对流传热系数： 又管程中的辛烷被加热 n=0.4 17、计算壳程当量直径和流速因为=，所以满足要求。18、计算壳程对流传热系数： 又液体被冷却 19、根据冷热流体的性质及温度，选定污垢热阻： 和20、计算总传热系数： =2.682=470.9521、计算传热面积： 22、核算实际面积： 符合要求23、核算压力降： 管程压力降： 对于铜,取0.03mm，查表得 壳程压力降：F0.4 管程压力降和壳程压力降都在630kPa的范围内，所以参数满足设计要求。八、结构设计1、根据GB151-99P21表8，选定圆筒厚度为12mm2、椭圆形封头（JB/T4737-95）：碳

　　5、素钢公称直径DN/mm曲面高度h1/mm直边高度h2/mm厚度/mm固定式（左）浮动式（右）、管箱短节厚度（GB151-99P20）：12mm4、压力容器法兰：（JB4701-92（2个甲型凹型），JB4703-92（长颈凹型）甲型平焊法兰（凹面密封面）：DN/mmD/mmD1/mmD2/mmD3/mmD4/mm/mm/mmd/mm螺柱规格螺柱数量M2056长颈凹型：(mm)DNDD1D2D3D4Hhaa112Rd螺柱规格螺柱数量0

　　6、M、外头盖侧法兰（JB4721-92（凸型）(mm)DNDD1D2D3D4Hha112Rd螺柱规格螺柱数量M、管板（化工过程及设备设计P2836）：固定式板式:浮动式管板式:已知： = 19， D = 1000， PN = 1.0MPa， = 4，查得 公称压力Kg/cm2MXL管孔数净重（kgf）固定式1.M浮动式1.M.钩圈式浮头（GB151-99P82图50）

　　7、 B型a=2mmb=5mm b1=5mm b2=14.5mm bn=13mmDL=951mm Di=1000mm d=19mmC=60mm Dfi=964mm Dfo=1080mmDo=990mm8、分程隔板（GB151-99P20表6和图9）分层隔板的*小厚度为：9、分程隔板槽两侧相邻管中心距（GB151-99P24表12和图12）换热管外径d换热管中心距S隔板槽两侧相邻管中心距Sn19mm25mm38mm10、 布管限定圆（GB151-99P25表13和图13）由D=1000mm，查得b4，取b=4mmb1=5mmbn=13mmb2=14.5mmDL=Di-2(b1+b2+b)=951mm

　　8、11、拉杆的直径、数量和尺寸（GB151-99P7778表43、表44、表45和图42）拉杆直径dn/mm拉杆数量n拉杆螺纹公称直径dn/mm/mm/mm/mm.012、拉杆孔（GB151-99P27公式(16)、P28图16(b)）螺孔深度：13、换热管与管板的连接（强度焊）（GB151-99P71表33和图34(a)）换热管*小伸出长度l1/mm*小坡口深度l3/mm1.5214、折流板的厚度和外径（GB151-99P74表34、P75表41）折流板名义外直径: DN-6=1000-6=994mm 折流板直径允许偏差: 0-0.8换热管无支撑跨距l=h=300mm所以折流

　　9、板或者支持板*小厚度： 15、接管（化工单元设备设计P33和化工原理P350热轧无缝纲管）a管程中物料辛烷适宜流速 物料初选u=2.0m/s选择所以选取管的规格为核算, 符合1.5m/su3 m/s,故可选管的规格为b壳程中联苯混合物适宜流速初选2.0m/s选择所以选取管的规格为核算, 符合,故可选管的规格为16、管法兰（化工单元设备设计P，HG-97）：DN/mm管子直径Ai/mm法兰外径D/mm螺栓孔中心圆直径 螺栓孔直径螺栓孔数量n螺纹 法兰厚度法兰内径 坡口宽度 法兰质量辛烷（管）M.65联苯混合物（壳）

　　10、M.917、防冲板或导流筒（GB151-99P7879）由于管程不采用轴向入口且，所以不用设置防冲板壳程，故需设导流筒。18、鞍式支座（化工单元设备设计P，JB/T4712-92），建议选BI型公称直径允许载荷鞍座高度底板腹板筋板DNQhl1b112l3b2b、组装尺寸（JB/T4714-92P1315）L/mmDN/mmF/mmG/mmE/mmB/mmD/mmH/mmdn/mmC/mm九、设计体会时间过得

　　11、飞快，两周的化工原理课程设计就要结束了，在这次的设计中，我学到了很多：1、 这次的课程设计开了课程设计的头，让我们熟悉了课程设计的流程，以便我们更加能适应以后的课程设计，同时这个课程设计能让我们熟练掌握word和CAD的操作，为下面的学习打下了坚实的基础。2、 这次的课程设计能够让我们更好地知道理论和实际的结合，虽然没有真正做出一件实物，但是这个完全是根据实际来做的，让我们很好地学习到关于这方面地知识，很好地掌握并运用它。3、 这次的课程设计能够让我发现自己的不足，例如：不够细心，基础知识不够扎实等等。让我能够更好地改正。4、 这次的课程设计我学到了：首先，按照老师的步骤耐心地做下去，不急不躁，然后必须独立思考，认真核对计算结果和计算公式等，保证不出错误，*后，学会同学之间相互讨论，相互帮助，力求把课程设计做得更好。5、 通过这次的课程设计让我获益匪浅，对我以后的工作生活都有一定的好处，如果有不正确的地方，恳请老师和同学指出，从而让我更进一步。十、参考资料1

部分内容来源于网络，仅用于学习分享，如发现有侵权，请及时联系删除，谢谢。