化工原理課程設(shè)計(jì).doc

化工原理課程設(shè)計(jì) 目錄 I 目錄目錄 1 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 1 1 1 設(shè)計(jì)題目 1 1 2 設(shè)計(jì)任務(wù)及操作條件 1 1 3 設(shè)計(jì)已知條件 1 1 4 設(shè)計(jì)內(nèi)容 2 2 設(shè)計(jì)目的及要求設(shè)計(jì)目的及要求 3 2 1 目的 3 2 2 要求 3 3 概述及簡(jiǎn)介概述及簡(jiǎn)介 5 4 設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介 6 4 1 試算并初選設(shè)備規(guī)格 6 4 2 計(jì)算管程 殼程壓強(qiáng)降 7 5 工藝計(jì)算工藝計(jì)算 8 5 1 流體走法確定 8 5 2 計(jì)算和初選換熱器的規(guī)格 8 5 3 核算總傳熱系數(shù) 10 化工原理課程設(shè)計(jì) 目錄 II 5 4 核算壓強(qiáng)降 13 6 輔助設(shè)計(jì)輔助設(shè)計(jì) 17 6 1 換熱器主要尺寸的確定 17 6 2 法蘭的確定及墊片的確定 17 6 3 支座的確定 18 6 4 筒體的確定 19 6 6 拉桿及定距管的確定 19 6 7 分程隔板的確定 20 6 8 管板尺寸的確定 20 6 9 折流板的確定 20 6 10 接管尺寸的確定 20 6 11 浮頭主要尺寸的確定 21 6 12 滑板結(jié)構(gòu) 21 7 計(jì)算結(jié)果匯總計(jì)算結(jié)果匯總 23 7 1 計(jì)算結(jié)果 23 7 1 計(jì)算結(jié)果 24 8 評(píng)述評(píng)述 26 化工原理課程設(shè)計(jì) 目錄 III 9 重要符號(hào)說(shuō)明重要符號(hào)說(shuō)明 28 10 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 30 化工原理課程設(shè)計(jì) 1 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 第 1 頁(yè) 共 30 頁(yè) 1 1 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 1 11 1 設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)題目 煤油冷卻器的設(shè)計(jì) 1 21 2 設(shè)計(jì)任務(wù)及操作條件設(shè)計(jì)任務(wù)及操作條件 1 設(shè)計(jì)任務(wù) 處理能力 煤油流量 6000 kg h 設(shè)備型式 列管式換熱器 2 操作條件 煤油 入口溫度 140 出口溫度 40 冷卻介質(zhì)河水 入口溫度 30 出口溫度 40 管程 殼程的壓強(qiáng)降 不大于 16kPa 換熱器的熱損失 忽略 3 廠 址 齊齊哈爾地區(qū) 1 31 3 設(shè)計(jì)已知條件設(shè)計(jì)已知條件 1 定性溫度下兩流體的物性參數(shù) 1 煤油 定性溫度 tm 90 密度 h 825kg m3 比熱容 Cph 2 22kJ kg 導(dǎo)熱系數(shù) h 0 140W m 粘度 h 0 000715Pa s 2 河水 化工原理課程設(shè)計(jì) 1 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 第 2 頁(yè) 共 30 頁(yè) 定性溫度 tm 35 0 密度 c 994kg m3 比熱容 Cpc 4 08kJ kg 導(dǎo)熱系數(shù) c 0 626W m 粘度 c 0 000725Pa s 2 管內(nèi)外兩側(cè)污垢熱阻分別是 Rsi 6 8788 10 4 m2 W Rso 1 7197 10 4 m2 W 3 管壁導(dǎo)熱系數(shù) w 48 85 W m 1 41 4 設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)內(nèi)容 1 設(shè)計(jì)方案的選擇及流程說(shuō)明 2 工藝計(jì)算 3 主要設(shè)備工藝尺寸設(shè)計(jì) 1 冷卻器結(jié)構(gòu)尺寸的確定 2 傳熱面積 兩側(cè)流體壓降校核 3 接管尺寸的確定 4 輔助設(shè)備選型與計(jì)算 5 設(shè)計(jì)結(jié)果匯總 6 換熱器裝配圖 1 號(hào)圖紙 7 設(shè)計(jì)評(píng)述 8 參考資料 總傳熱系數(shù)總傳熱系數(shù) K K 暫取為暫取為 200W m200W m2 2 是多次試算后得出的值是多次試算后得出的值 設(shè)設(shè) 計(jì)任務(wù)書(shū)中不含此項(xiàng)計(jì)任務(wù)書(shū)中不含此項(xiàng) 化工原理課程設(shè)計(jì) 2 設(shè)計(jì)目的及要求 第 3 頁(yè) 共 30 頁(yè) 2 2 設(shè)計(jì)目的及要求設(shè)計(jì)目的及要求 2 12 1 目的目的 1 熟悉查閱文獻(xiàn)資料 搜集有關(guān)數(shù)據(jù) 正確選用公式 2 在兼顧技術(shù)先進(jìn)性 可行性 經(jīng)濟(jì)上合理性的前提下 綜合分析 設(shè)計(jì)任務(wù)要求 確定化工工藝流程 進(jìn)行設(shè)備選型 并提出保證 過(guò)程正常 安全更有所需要的檢測(cè)和測(cè)量參數(shù) 同時(shí)還要考慮環(huán) 境保護(hù)的有效措施 3 準(zhǔn)確而迅速的進(jìn)行過(guò)程計(jì)算和主要設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算 4 用精煉的語(yǔ)言 簡(jiǎn)潔的文字 清晰地圖表來(lái)表達(dá)自己的設(shè)計(jì)思想 及計(jì)算結(jié)果 5 通過(guò)化工原理設(shè)計(jì)可以鞏固 CAD 制圖和從課外的學(xué)習(xí)中培養(yǎng)自學(xué) 的能力 以及學(xué)習(xí)的方向通過(guò)化工原理設(shè)計(jì) 可以復(fù)習(xí)已經(jīng)學(xué)過(guò) 的換熱器的內(nèi)容 可以更好的了解換熱器 6 通過(guò)化工原理設(shè)計(jì) 可以復(fù)習(xí)已經(jīng)學(xué)過(guò)的換熱器的內(nèi)容 可以更 好的了解換熱器 2 22 2 要求要求 1 通過(guò)化工原理設(shè)計(jì) 要求能綜合運(yùn)用本課程和前修課程的基本知 識(shí) 進(jìn)行融會(huì)貫通的獨(dú)立思考 在規(guī)定的時(shí)間完成指定的化工設(shè) 計(jì)任務(wù) 從而得到化工設(shè)計(jì)的初步訓(xùn)練 2 通過(guò)化工原理設(shè)計(jì) 要求能了解工程設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容 掌握化工 化工原理課程設(shè)計(jì) 2 設(shè)計(jì)目的及要求 第 4 頁(yè) 共 30 頁(yè) 設(shè)計(jì)的主要程序和方法 培養(yǎng)學(xué)生分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能 力 3 通過(guò)化工原理的課程設(shè)計(jì) 能樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想 培養(yǎng)學(xué)生分 析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力 4 學(xué)生要了解自己所設(shè)計(jì)的內(nèi)容 在設(shè)計(jì)中要用到 CAD 的知識(shí) 所 以要對(duì) CAD 有一定的了解 5 在制作圖紙的 利用 CAD 過(guò)程中 要考慮和利用到工程制圖的 標(biāo)準(zhǔn) 這要求工程制圖要有一定的功底和認(rèn)識(shí) 化工原理課程設(shè)計(jì) 3 概述及簡(jiǎn)介 第 5 頁(yè) 共 30 頁(yè) 3 3 概述及簡(jiǎn)介概述及簡(jiǎn)介 化工原理課程設(shè)計(jì)使我們向紅芬理解到化工原理課程的重要性和 實(shí)用性 更特別是對(duì)換熱器原理及其操作各方面的了解和設(shè)計(jì) 對(duì)實(shí) 際單元操作設(shè)計(jì)中所設(shè)計(jì)的各方面要注意問(wèn)題都有所了解 換熱器是用于物料之間進(jìn)行熱量傳遞的過(guò)程設(shè)備 通過(guò)這種設(shè)備 使物料能達(dá)到指定的溫度以滿足工藝要求 在目前大型化工及石油化 工裝置中 采用各種換熱器的組合 就能充分合理地利用各種等級(jí)的 能量 使產(chǎn)品的單位能耗降低 從而降低產(chǎn)品的成本以獲得好的經(jīng)濟(jì) 效益 因而 在大型化工及石油化工生產(chǎn)過(guò)程中 換熱器得到越來(lái)越 廣泛的應(yīng)用 在工廠建設(shè)投資中 換熱器所占比例也有明顯提高 成 為最重要的單元設(shè)備之一 換熱器種類繁多 形勢(shì)多樣 列管式換熱器在化工生產(chǎn)中主要作 為加熱 冷卻 器 冷凝器 蒸發(fā)器和再沸器使用 列管式換熱器有 固定管板式 浮頭式換熱器 U 形管式換熱器 填料函式換熱器四種 類型 此次設(shè)計(jì)的換熱器是根據(jù)任務(wù)說(shuō)明書(shū)中的數(shù)據(jù)計(jì)算得到的 應(yīng)選 用浮頭式換熱器 浮頭式換熱器的主要特點(diǎn)是管束可以從殼體中抽出 便于清洗管 內(nèi)和管間 管束可以再殼體內(nèi)自由伸縮 不會(huì)產(chǎn)生溫差反應(yīng) 單位體 積較大的傳熱面積 傳熱效果也好 使用安全 浮頭式換熱器的缺點(diǎn) 是結(jié)構(gòu)復(fù)雜 價(jià)格較貴 而且浮頭端小蓋在操作時(shí)無(wú)法知道泄漏情況 所以裝配時(shí)一定要注意密封性能 根據(jù)化工原理并結(jié)合實(shí)際操作的需要應(yīng)該選用該種換熱器 化工原理課程設(shè)計(jì) 4 設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介 第 6 頁(yè) 共 30 頁(yè) 4 4 設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介 從設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)可知 此次須設(shè)計(jì)一臺(tái)浮頭式換熱器 欲用河水將 6500kg h 的煤油從 145 冷卻到 35 故選用浮頭式換熱器可減少管 束與殼體的溫差應(yīng)力 首先進(jìn)行工藝計(jì)算 決定水走管程 煤油走殼程 原因如下 本 題為兩流體均不發(fā)生相變的傳熱過(guò)程 根據(jù)兩流體的情況 引用的對(duì) 流傳熱系數(shù)比較大 且易結(jié)垢 故選用水走管程 煤油走殼程 其次 進(jìn)行輔助設(shè)備選型 最后 準(zhǔn)備工作就緒后 畫(huà)出工藝圖 4 14 1 試算并初選設(shè)備規(guī)格試算并初選設(shè)備規(guī)格 4 1 1 確定流體在換熱器中的流體途徑 4 1 2 根據(jù)傳熱量計(jì)算熱負(fù)荷 Q 4 1 3 確定流體在換熱器兩端的溫度 選擇列管換熱器的形式 計(jì)算定性溫度并確定在定性溫度下的流體特征 化工原理課程設(shè)計(jì) 4 設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介 第 7 頁(yè) 共 30 頁(yè) 4 1 4 計(jì)算平均溫度差 并根據(jù)溫度差校正系數(shù)不應(yīng)小于 0 8 的原則 決定殼程數(shù) 4 1 5 依據(jù)總傳熱系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)值范圍 或按生產(chǎn)實(shí)際情況 選 定總傳熱系數(shù) K 值 4 1 6 依據(jù)總熱速率方程 Q 初步算出傳熱面積 S 并 m tKS 確定換熱器的基本尺寸 如 D L N 及管子在板上的排列等 或按系列標(biāo)準(zhǔn)選擇設(shè)備規(guī)格 4 24 2 計(jì)算管程 殼程壓強(qiáng)降計(jì)算管程 殼程壓強(qiáng)降 根據(jù)初定的設(shè)備規(guī)格 計(jì)算管程 殼程流體的流速和壓強(qiáng)降 檢 查計(jì)算結(jié)果是否合理或滿足工藝要求 若壓強(qiáng)降不符合要求 要調(diào)整 流速 再確定管程數(shù)和折流板間距 或選擇另一規(guī)格的換熱器 重新 計(jì)算壓強(qiáng)直至滿足要求為止 化工原理課程設(shè)計(jì) 5 工藝計(jì)算 第 8 頁(yè) 共 30 頁(yè) 5 5 工藝計(jì)算工藝計(jì)算 5 15 1 流體走法確定流體走法確定 兩流體均不發(fā)生相變的過(guò)程 因河水的對(duì)流產(chǎn)熱系數(shù)一般較大 且易沉積結(jié)垢 故選擇河水走換熱器的管程 沒(méi)有走換熱器的殼程 5 25 2 計(jì)算和初選換熱器的規(guī)格計(jì)算和初選換熱器的規(guī)格 5 2 1 確定物性數(shù)據(jù) 定性溫度 可取流體進(jìn)口溫度的平均值 殼程煤油的定性溫度為 T 145 35 2 90 管程流體的定性溫度為 t 25 35 2 30 煤油在 90 下的有關(guān)物性數(shù)據(jù) 定性溫度 Tm 90 密度 h 825kg m3 比熱容 Cph 2 22kJ kg 導(dǎo)熱系數(shù) h 0 140W m 粘度 h 0 000715Pa s 河水在 30 下的有關(guān)物性數(shù)據(jù) 定性溫度 tm 35 密度 c 994kg m3 比熱容 Cpc 4 08kJ kg 導(dǎo)熱系數(shù) c 0 626W m 化工原理課程設(shè)計(jì) 5 工藝計(jì)算 第 9 頁(yè) 共 30 頁(yè) 粘度 c 0 000725Pa s 5 2 2 計(jì)算熱負(fù)荷和冷卻水流量 W TTcmQ phh 5 3 21 107 3 3600 401401022 2 6000 hkg ttCQm pci 103 3 30401008 4 3600107 3 4 35 21 5 2 3 計(jì)算兩流體的平均溫度差 暫按單殼程 多殼程進(jìn)行計(jì)算 逆流時(shí)的平均溫度差為 m t 1 2 12 ln t t tt 1 39 3040 40140 ln 3040 40140 而平均傳熱溫度差校正系數(shù) 10 3040 40140 09 0 30140 3040 1221 1112 ttTTR tTttP 根據(jù) 化工原理 天津大學(xué)出版社 232 頁(yè)溫度系數(shù)校正圖得 81 0 t 所以 78 33 7 4181 0 mtm tt 因?yàn)? 081 0 t 所以此換熱器選單殼程 5 2 4 初選換熱器的規(guī)格 化工原理課程設(shè)計(jì) 5 工藝計(jì)算 第 10 頁(yè) 共 30 頁(yè) 水走管程 煤油走殼程 假設(shè) k 200 W m 25 8 54 78 33200 107 3 mtKQA m 由于50 552 4030 2 40140 mm tT 因此需要考慮熱補(bǔ)償 據(jù)此 由換熱器系列標(biāo)準(zhǔn)中選定 FB 500 65 25 2 型換熱器 有關(guān)參數(shù)如下 殼徑 mm 500 管子尺寸 mm 5 225 公稱壓強(qiáng) 25 管長(zhǎng) m 6 公稱面積 m2 65 管子總數(shù) 124 管程數(shù) 2 管子排列方法正方形轉(zhuǎn) 45 實(shí)際傳熱面積 2 45 57 1 06 025 0 14 3 124mdlnSc 若采用此傳熱面積的換熱器 則要求過(guò)程的總傳熱系數(shù)為 W m88 199 78 33 8 54 107 3 5 m tAQK 5 35 3 核算總傳熱系數(shù)核算總傳熱系數(shù) 5 3 1 計(jì)算管程對(duì)流體傳熱系數(shù) 管程流通面積 化工原理課程設(shè)計(jì) 5 工藝計(jì)算 第 11 頁(yè) 共 30 頁(yè) 22 2 0195 0 2 124 02 0 4 14 3 4 m N N dA p t ii 管程流體流速 smAV ss 55 0 0195 0 9943600 108 3 u 4 i 雷諾數(shù) 15081 000725 0 99455 0 02 0 湍流 c ici ei ud R 普蘭特準(zhǔn)數(shù) 73 4 626 0 000725 0 1008 4 3 c cpc c P ri 根據(jù)公式 由于液體被冷卻 4 0 8 0 PrRe23 0 i i i i d 所以 n 0 3 即 W m22 2526 73 4 15081 02 0 626 0 023 0 PrRe23 0 2 3 08 04 0 8 0 i i i d 5 3 2 計(jì)算殼程對(duì)流系數(shù) 14 0 3 1 55 0 00 PrRe36 0 we d 取換熱器管心距 t 32 mm 殼程流通截面積為 化工原理課程設(shè)計(jì) 5 工藝計(jì)算 第 12 頁(yè) 共 30 頁(yè) 1 0 tdhDA 取 t N TD05 1 7 0 mmmD4472 0 2 447 7 0 124 3205 1 圓整取 D 0 5 m h 0 3D 0 15 m 所以 2 0 0164 0 032 0 025 0 1 15 0 mA 殼程流體流速 smAVc 12 0 0164 0 8253600 6000 u 00 當(dāng)量直徑按正方形排列有 m ddt 027 0 025 0 14 3 4 025 0 14 3 032 0 4 4 4d 22 0 2 0 2 e 雷諾準(zhǔn)數(shù) 3738 000715 0 82512 0 027 0 Re 0 0 c ce ud 普蘭特準(zhǔn)數(shù) 34 11 14 0 10715 0 1022 2 Pr 33 0 c cpc c 粘度校正 煤油被冷卻95 0 14 0 wh 所以 W m42 36895 0 34 113738 027 0 14 0 36 0 2 3 1 55 0 0 化工原理課程設(shè)計(jì) 5 工藝計(jì)算 第 13 頁(yè) 共 30 頁(yè) 5 3 3 污垢熱阻 查表得 W m107197 1 W m108788 6 24 24 so si R R 5 3 4 總傳熱系數(shù) k0 0043 0 42 368 1 107197 1 5 2285 48 25105 2 20 25 108788 6 2097 2526 25 1b k 1 4 3 4 so0 om o i o si ii o R d d d dR d d 所以 232 9W m k 2 0 由前面計(jì)算可知 選用換熱器時(shí)要求過(guò)程得總傳熱系數(shù)為 199 88 在規(guī)定條件下 計(jì)算出得 k0 為 232 9 故選 W m 2 W m 2 擇的換熱器是合適的 安全系數(shù)為 16 52 100 9 88199 88 19 232 9 100 k k0 k 5 45 4 核算壓強(qiáng)降核算壓強(qiáng)降 5 4 1 管程壓強(qiáng)降 化工原理課程設(shè)計(jì) 5 工藝計(jì)算 第 14 頁(yè) 共 30 頁(yè) spt iNNFPPP 21 其中 為直管摩擦阻力引起的壓降 1P aP 為回彎阻力引起的壓降 2P aP 為管程污垢校正系數(shù) t F 為串聯(lián)的殼程數(shù) s N 為管程數(shù) p N 結(jié)垢校正系數(shù)對(duì)mm 的管子取 t F5 225 4 1 t F2 p N1 s N 設(shè)管壁的粗糙粘度 mm1 0 所以 05 0 20 1 0 i d 通過(guò)計(jì)算的12833 ei R 由關(guān)系圖查得 e R 03 0 所以 a 3 1304 2 54 0 994 02 0 6 03 0 2 22 1 P u d L p a 8 434 2 54 0 994 3 2 3 22 2 P u P 所以 化工原理課程設(shè)計(jì) 5 工藝計(jì)算 第 15 頁(yè) 共 30 頁(yè) a 5 4869 24 1 8 434 3 1304 21 P NFPPP pti 5 4 2 殼程壓強(qiáng)降 采用埃索計(jì)算公式 ss FNPPP 210 其中 Fs 是殼程壓強(qiáng)降結(jié)垢校正因數(shù) 液體取 1 15 Ns 是殼程數(shù) 為 1 1 01 Bc NnFfP 2 2 o u 管子為正方形斜轉(zhuǎn) 450排列 F 0 4 位于中心線上管數(shù) 25 131241 11 1 nNc 取折流板間距 h 0 15m 折流擋板數(shù) 39115 0 61 Nb hL 殼程流通面積 0253 0 025 0 25 135 0 15 0 A 00 dNDh c 殼程流通速度 smAVc 080 0 0253 0 8253600 6000 u 00 雷諾準(zhǔn)數(shù) 69 2307 1015 7 825080 0 025 0 Re 4 0 0 c eu d 86 0 69 23070 5Re5 228 0 228 0 00 f 化工原理課程設(shè)計(jì) 5 工藝計(jì)算 第 16 頁(yè) 共 30 頁(yè) 所以 Pa NNFfP Bc 3 481 2 080 0 825 139 25 1386 0 4 0 1 2 01 Pa u D h NP o B 58 298 2 080 0 825 5 0 15 0 25 3 39 2 2 5 3 2 2 2 所以 Pa NF ss 9 896 115 1 58 298 3 481 P PP 210 計(jì)算表明 殼程和管程的壓強(qiáng)的壓降均小于 16kpa 即滿足設(shè)計(jì)要求 故選擇的換熱器合適 化工原理課程設(shè)計(jì) 6 輔助設(shè)計(jì) 第 17 頁(yè) 共 30 頁(yè) 6 6 輔助設(shè)計(jì)輔助設(shè)計(jì) 6 16 1 換熱器主要尺寸的確定換熱器主要尺寸的確定 根據(jù) 化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè) 上 國(guó)家醫(yī)藥管理總局上海醫(yī)藥設(shè)計(jì) 院編 化學(xué)工業(yè)出版社 135 137 頁(yè) 查得換熱器的主要尺寸如下 Dg 截面積 GBDEHdgCFS mmcm2mmmmmmmmmmmmmmmmmm 500194510027563532520615012544408 6 26 2 法蘭的確定及墊片的確定法蘭的確定及墊片的確定 6 2 1 管箱法蘭的與殼體連接的法蘭哈接管發(fā)的尺寸由 材料 與零部件 433 頁(yè)查得 JB1158 73 凹凸法蘭 1 管箱法蘭 DgDD1D2D3D4baad 規(guī) 格 數(shù) 量 重量 50061558055054053825151318M162415 9 60071568065064063825151318M162817 2 2 由 化工 輕工機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 陳經(jīng)海等編 405 頁(yè)查得 管箱接管 化工原理課程設(shè)計(jì) 6 輔助設(shè)計(jì) 第 18 頁(yè) 共 30 頁(yè) DgdoSDD1D2D3D4D5D6bb3B4 1001084230190162129149128150281011 fF1 f2d 凸面重凹面重?cái)?shù)量直徑 KH 34 5236 365 648M2056 筒體接管 DgdoSDD1D2D3D4D5D6bb3b4 1001084230190162129149128150281011 fF1 f2d 凸面重凹面重?cái)?shù)量直徑 KH 34 5236 365 648M2056 6 2 2 墊片的選定 由 材料與零部件 查得 耐油橡膠石棉板 GB539 65 墊片厚度 s 3mm 其標(biāo)記為 G44 604 3 JB1161 82 744 704 3 JB1161 82 既外徑為 D 615mm 內(nèi)徑為 d 529mm 厚度 s 3mm 外徑為 D 715mm 內(nèi)徑為 d 625mm 厚度 s 3mm 6 36 3 支座的確定支座的確定 本設(shè)計(jì)采用了臥式容器 主要采用鞍式支座 由 化工容器及設(shè) 備簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)手冊(cè) 賀匡國(guó) 主編 609 頁(yè) JB T4712 92 查得重型 BI 化工原理課程設(shè)計(jì) 6 輔助設(shè)計(jì) 第 19 頁(yè) 共 30 頁(yè) 型 DN 500 900 120 包角帶墊板或不帶墊板鞍式支座結(jié)構(gòu)與尺寸如 下 DNQh L b1 d d L 500159200460150108250 b3d3 弧長(zhǎng) b4d4eL2 鞍座質(zhì)量 帶墊板 120859020063633020 6 46 4 筒體的確定筒體的確定 由 化工工程制圖 化工工業(yè)部屬五院校合編 魏崇光 鄭曉梅主 編 183 頁(yè) JB1153 73 查得 DN S 曲面高度 h1 mm 重量 kg材料 500 812520 116MnR 600 815028 816MnR 6 66 6 拉桿及定距管的確定拉桿及定距管的確定 由 換熱器手冊(cè) 錢(qián)頌文編查得 直徑 mm拉桿螺紋直 徑 dn mm La mmm1b mm 根數(shù) 161620 602 04 定距管的尺寸一般與所在換熱管的規(guī)格相同 定距管的長(zhǎng)度按實(shí) 化工原理課程設(shè)計(jì) 6 輔助設(shè)計(jì) 第 20 頁(yè) 共 30 頁(yè) 際需要確定 尺寸 d 25mm d 2 5 6 76 7 分程隔板的確定分程隔板的確定 由 化工容器及設(shè)備簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè) 賀匡國(guó)主編查得 分隔板厚 度為 8mm 材料為碳素鋼及低合金鋼 6 86 8 管板尺寸的確定管板尺寸的確定 由 換熱器手冊(cè) 錢(qián)頌文 150 頁(yè)查得 GB151 1999 D mm D2 mmD3 mmD4 mmD5 mmd2 mmBf mmB mm 螺旋 數(shù)量 615550500537500182842M1620 6 96 9 折流板的確定折流板的確定 由 化工容器及設(shè)備簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè) 賀匡國(guó)主編 864 頁(yè)查得折流 板的最小厚度為 5mm 間距 150mm 6 106 10 接管尺寸的確定接管尺寸的確定 由 化工原理 上 姚玉英主編 277 頁(yè)查得 殼程接管 mm uVsd 74 41 6 114 3 3600825 65004 4 2 1 2 1 管程接管 化工原理課程設(shè)計(jì) 6 輔助設(shè)計(jì) 第 21 頁(yè) 共 30 頁(yè) mm uVsd 87 91 6 114 3 3600 7 995 108 34 4 2 1 4 2 1 圓整后 mmd100 6 116 11 浮頭主要尺寸的確定浮頭主要尺寸的確定 由 化工容器及設(shè)備簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè) 賀匡國(guó)主編 862 頁(yè)數(shù)據(jù)及 872 頁(yè)公式計(jì)算浮頭的主要尺寸如下 bBlbnb2 bn 1 5 cDi 4 mm3 mm10 mm11 5 mm60 mm500 mm 浮頭法蘭和鉤圈的內(nèi)直徑 mmbnblDD ifi 484 106 500 2 浮頭法蘭和鉤圈的外直徑 mmDD ifo 58080 布管限定圈直徑 mmbbblDD jL 463 4 5 113 2500 22 外頭蓋內(nèi)直徑 mmDD i 600100 浮頭管板直徑 mmblDD io 4942 6 126 12 滑板結(jié)構(gòu)滑板結(jié)構(gòu) 化工原理課程設(shè)計(jì) 6 輔助設(shè)計(jì) 第 22 頁(yè) 共 30 頁(yè) 滑板焊在折流板或支持板的槽內(nèi) 在直徑方向高出折流板 0 5 1mm 并與管束成一整體 滑板的尺寸可根據(jù)換熱器直徑 長(zhǎng)度和管束 重量確定 化工原理課程設(shè)計(jì) 7 計(jì)算結(jié)果匯總 第 23 頁(yè) 共 30 頁(yè) 7 7 計(jì)算結(jié)果匯總計(jì)算結(jié)果匯總 7 17 1 計(jì)算結(jié)果計(jì)算結(jié)果 名稱殼程管程 質(zhì)量流量 kg h 3 100 6 4 108 3 溫度 進(jìn) 出 140 4030 40 定性溫度 9035 密度 kg m3 825994 比熱容 kJ kg 2 224 08 粘度 Pa s 4 1015 7 4 1025 7 物 性 導(dǎo)熱系數(shù) W m 0 1400 626 型號(hào) FB 500 65 25 2 殼體內(nèi)徑 mm 500 管子規(guī)格 mm5 225 管長(zhǎng) mm 6000 管根數(shù) 124 換熱面積 m2 57 45 管程數(shù) 12 設(shè) 備 結(jié) 構(gòu) 參 數(shù) 推薦使用材料碳鋼 化工原理課程設(shè)計(jì) 7 計(jì)算結(jié)果匯總 第 24 頁(yè) 共 30 頁(yè) 折流板形式上下 排列方式正方形斜轉(zhuǎn) 450 管間距 mm 32 折流板間距 mm 150 主要計(jì)算結(jié)果殼程管程 流速 m s 0 120 55 對(duì)流導(dǎo)熱系數(shù) W m 2 368 422526 22 污垢熱阻 m2 W 4 107197 1 4 108788 6 阻力損失 Pa 6 1021 5 4869 熱負(fù)荷 w 5 104 4 裕度 16 52 切口高度 25 7 17 1 計(jì)算結(jié)果計(jì)算結(jié)果 序號(hào)圖號(hào)標(biāo)準(zhǔn)名稱數(shù)量材料單重總量 1JB1153 73 筒體 Dg560 x8 1A3F100 2JB1167 81 固定鞍式支架 1A3F10 3JB1158 73 簡(jiǎn)體法蘭 1A310 4 固定管板 1 5JB1158 73 管箱法蘭 1A315 9 6 封頭 Dg500 x8 1A320 1 7 隔程擋板 116MnR4 7 化工原理課程設(shè)計(jì) 7 計(jì)算結(jié)果匯總 第 25 頁(yè) 共 30 頁(yè) 8GB T8163 換熱管 12416MnR 9 接管 4201 53 0 10JB1158 73 凸凹法蘭 4A35 120 4 11GB539 65 墊片 S 3 2 耐油橡膠棉板 12 折流擋板 S 5 29A3F5 1147 9 13 定距管5 225 10100 555 5 14GB01 88 等長(zhǎng)雙頭螺旋 24A32 88 15 筒體法蘭 1A32 88 16JB1158 73 外頭蓋法蘭 G10 100 1A317 2 17 浮頭鉤圈 1A330 18 浮頭法蘭 1A3 19 無(wú)折邊球形封頭 1 20JB1154 73 封頭 Dg600 x8 1A3F 21JB1167 81 活動(dòng)鞍式支座 1A3F 化工原理課程設(shè)計(jì) 8 評(píng)述 第 26 頁(yè) 共 30 頁(yè) 8 8 評(píng)述評(píng)述 在張老師悉心講解和指導(dǎo)下 在我們小組成員的精心努力下 經(jīng) 過(guò)兩周的緊張奮戰(zhàn) 我們終于成功完成了煤油冷卻器的設(shè)計(jì) 整個(gè)設(shè) 計(jì)過(guò)程中 我們不僅鞏固了以前學(xué)過(guò)的知識(shí)的同時(shí) 還學(xué)到了很多新 的知識(shí) 掌握了很多新技能 更重要的是我們積累了寶貴的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn) 在我們小組接到任務(wù)以后 為了更為有效的利用時(shí)間和資源 我 們采用小組成員每人負(fù)責(zé)一部分 最后進(jìn)行匯總討論的方式開(kāi)展工作 設(shè)計(jì)的過(guò)程就是一個(gè)探索的過(guò)程 我們?cè)谶@個(gè)過(guò)程中不斷地查閱資料 上網(wǎng)搜索最新的技術(shù)信息 查看各個(gè)部件的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) 以謀求得到一 個(gè)更經(jīng)濟(jì) 生產(chǎn)效率更高的換熱器 由于一個(gè)成品的誕生需要很多的數(shù)據(jù)作參考 我們最先進(jìn)行的是 對(duì)數(shù)據(jù)的計(jì)算 這是一個(gè)相當(dāng)繁重的任務(wù) 而且有許多公式已經(jīng)忘記 了 但經(jīng)過(guò)我們查閱資料和請(qǐng)教老師 所有的問(wèn)題都迎刃而解 最終 得到了最理想的數(shù)據(jù) 在這個(gè)過(guò)程中 那些以前很長(zhǎng) 很難記憶的公 式已經(jīng)讓我們記得滾瓜爛熟了 接下來(lái)便是通過(guò)數(shù)據(jù)選取合適的換熱 器 及其各種配套的零件 數(shù)據(jù)有了 換熱器也有了 我們開(kāi)始著手 CAD 畫(huà)圖了 好在我們剛剛學(xué)過(guò)化工制圖 利用起來(lái)很方便 在經(jīng)過(guò) 我們反復(fù)推敲之后 把 CAD 圖給確定下來(lái)了 最后我們又用 Word 進(jìn)行 了排版 這個(gè)活相當(dāng)瑣碎 所以我們每人負(fù)責(zé)其中的一部分 在于用 Word 文檔編輯時(shí) 我們是煞費(fèi)苦心呀 特別是在打一些特殊的公式和 符號(hào)式 都是在請(qǐng)教同學(xué)和上網(wǎng)找資料的情況下現(xiàn)學(xué)現(xiàn)賣(mài)的 化工設(shè)計(jì)是對(duì)我們運(yùn)用知識(shí)和技能的檢驗(yàn) 是對(duì)學(xué)生進(jìn)行全面考 化工原理課程設(shè)計(jì) 8 評(píng)述 第 27 頁(yè) 共 30 頁(yè) 察的有效手段 也是讓我們學(xué)習(xí)新知識(shí) 掌握新技術(shù)的有效途徑 通 過(guò)這次設(shè)計(jì) 我們了解了許多化工機(jī)械方面的知識(shí) 邁出了從理論知 識(shí)到實(shí)際運(yùn)用的第一步 本次設(shè)計(jì)使我們?cè)诤芏喾矫娑嫉玫搅隋憻?為我們以后步入社會(huì)工作時(shí)奠定了基礎(chǔ) 通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì) 我們找到了自身的不足 認(rèn)識(shí)到了只有不 斷學(xué)習(xí)新知識(shí)和鞏固舊知識(shí) 同時(shí)要充分發(fā)揮團(tuán)隊(duì)