南京工业大学列管式换热器材料工程原理课程设计.doc

南 京 工 业 大 学 设计题目： 列管式换热器设计 混合气体处理能力221000kg/h 专 业： 班 级： 学 号： 姓 名： 电子邮箱： 日 期： 指导教师： 设计成绩： “列管式换热器设计”任务书 设计题目 列管式换热器设计——混合气体处理能力221000kg/h 设计任务及操作条件 为满足某生产需要，需将混合气体采用循环冷却水冷却，使混合气体的温度从100℃冷却至50℃，已知混合气体的压力为6.9Mpa，循环冷却水的压力为0.4Mpa，循环水入口温度25℃，出口温度36℃。要求处理混合气体的流量为221000kg/h，试设计一台列管式换热器，完成该设计任务。 混合气体在各定性温度下的有关物性数据： 名称 密度ρ? （kg/h） 热容Cp? （KJ/kg℃） 导热系数λ? （w/m℃） 粘度μ? （Pa*S） 混合气体 90 3.297 0.0279 1.5* 循环冷却水在各定性温度下的有关物性数据： 名称 密度ρ?? （kg/m3） 热容Cp? (KJ/kg℃) 导热系数λ? （w/m℃） 粘度μ? （Pa*S） 冷却水 994.30 4.174 0.624 0.742* 目录 概述 §1.1换热器的应用及主要类型····································4 §1.2列管式换热器的主要结构····································5 第二章 列管式换热器工艺的设计及计算 §2.1设计方案初选··············································6 §2.2估算传热面积··············································6 §2.3工艺结构尺寸的设计········································8 列管式换热器工艺设计的核算 §3.1传热能力的核算············································12 §3.2壁温的核算················································15 §3.3换热器内流体流动的阻力的核算······························16 辅助设备的设计 §4.1管路系统原件的设计········································17 §4.2泵的设计·················································17 §4.3风机的设计···············································19 第四章 列管式换热器设计一览表······································20 第五章 设计总结····················································21 第七章 参考文献····················································22 第八章 设计附图····················································23 第九章 答辩记录及评语··············································26 第一章 概述 §1.1换热器的应用 在工业生产中，为实现物料之间热量传递过程的设备统称为换热器。它是化工、冶炼、机械和其它许多工业广泛应用的一种通用工艺设备，特别是对于迅速发展的化工、炼油等工业生产来说，换热器尤为重要。通常在化工厂的建设中，换热器的投资约占总投资的10~20%，在石油冶炼厂中约占全部工艺投资的40~50%。 换热器的类型随工业发展而扩大，早期的换热设备犹如制造水平和科学水平的限制，多有结构简单、换热面积小和体积较大等的特点