中石化福建炼化分厂年产9万吨MMA项目3-1-换热器设计计算说明书.pdf

中石化福建炼化分厂年产9万吨MMA项目福建师范大学·HG队

福建炼化9万吨/年MMA生产项目

换热器设计计算说明书

设计单位福建师范大学化学与材料学院

设计团队HG

成员姓名蔡俊鑫黄伟坤杨雕郑彩娟肖子恒

指导教师黄紫洋付丽徐刚郭菊花

中石化福建炼化分厂年产9万吨MMA项目福建师范大学·HG队

目录

第一章换热器的设计2

1.1设计依据2

1.2概述2

1.3分类与特性2

1.3.1换热器分类2

1.3.2间壁式换热器特性3

1.4换热器选型4

1.4.1换热器类型的选择4

1.4.2工艺条件的选择6

1.4.2.1温度限制6

1.4.2.2换热介质流速7

1.4.2.3压力降8

1.4.2.4物流8

1.4.2.5传热膜系数9

1.4.2.6污垢系数9

1.4.2.7换热管的选择9

1.4.2.8换热面积10

1.4.2.9面积裕量10

1.4.2.10折流板10

1.5换热器E303选型计算11

1.6换热器设计12

1.6.1E303换热器类型选择12

1.6.2E303换热器结构数据及校核结果13

1.6.4E303技术特性表18

1.7换热器强度校核19

1.8设备条件图37

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第一章换热器的设计

1.1设计依据

《钢制压力容器》GB150-2011

《管壳式换热器》GB151-1999

《立式虹吸式重沸器型式与基本参数》JB4716-92

《固定管板式换热器型式与基本参数》JB/T4715-1992

1.2概述

换热器（heatexchanger），是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又

称热交换器。换热器在化工、石油、动力、食品及其它许多工业生产中占有重要

地位，其在化工生产中换热可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，

应用广泛。随着工业的迅速发展，能源消耗量不断增加，能源紧张已成为一个世

界性问题。为缓和能源紧张的状况，世界各国竞相采取节能措施，大力发展节能

技术，已成为当前工业生产和人民生活中一个重要课题。换热器在节能技术改造

中具有很重要的作用，表现在两方面：一是在生产工艺流程中使用着大量的换热

器，提高这些换热器效率，显然可以减少能源的消耗；另一方面，用换热器来回

收工业余热，可以显著地提高设备的热效率。

1.3分类与特性

1.3.1换热器分类

工业生产上主要看重于能耗问题，故一般选用换热器都从传热方面入手，现

工业上主要从传热原理上可以将现工业大部分运用的换热器分为：间壁式换热

器、蓄热式换热器、流体连接间接式换热器、直接接触式换热器以及复式换热器

五种，以下对五种换热器简单介绍。

（1）间壁式换热器

间壁式换热器是温度不同的两种流体在被壁面分开的空间里流动，通过壁面

的导热和流体在壁表面对流，两种流体之间进行换热。间壁式换热器有管壳式、

套管