成绩
化工原理课程设计
说明书
设计题目：壳式换热器设计
姓 名：
专 业： 化学工程工艺
班 级： 化工班
学 号：
指导教师：
设计点
设计时间：2013年09月02日2013年09月12日
完成时间：2013年09月12日
目录
前言…………………………………………………………………………………………3
1壳换热器设计书……………………………………………………………………6
2设计方案确定…………………………………………………………………………6
21壳换热器型式…………………………………………………………………6
22流程选择…………………………………………………………………………6
3确定流体定性温度物性数选择列换热器型式……………………………6
31定性温度……………………………………………………………………………7
32物性参数……………………………………………………………………………7
4换热器工艺计算…………………………………………………………………………7
41估算总传热系数………………………………………………………………………7
411热流量…………………………………………………………………………7
412均传热温差…………………………………………………………………7
413．冷剂水量………………………………………………………………8
414 选取K值估算总传热系数………………………………………………8
42估算传热面积…………………………………………………………………………8
5 换热器工艺结构尺寸设计………………………………………………………………8
6 51径流速………………………………………………………………………8
52程数传热数……………………………………………………………………8
53传热排列分程方法………………………………………………………………8
54计算均传热温差……………………………………………………………………9
55壳体径………………………………………………………………………………9
56折流板…………………………………………………………………………………9
57计算壳程流通面积流速……………………………………………………………9
58计算程流通面积流速 ………………………………………………………… 10
6 换热器核算…………………………………………………………………………………10
61传热系数校核………………………………………………………………………10
611．传热面积………………………………………………………………………10
612核算总传热系数…………………………………………………………………11
613污垢热阻…………………………………………………………………………11
614流传热系数……………………………………………………………………11
615壳体流传热系数………………………………………………………………11
61．6传热面积…………………………………………………………………………11
62．换热器流体流动阻力………………………………………………………………12
621程流动阻力……………………………………………………………………12
622壳程流动阻力……………………………………………………………………12
7 换热器结构尺寸计算结果…………………………………………………………13
8ChemCAD中结果……………………………………………………………………………14
9附图 ……………………………………………………………………………………………15
10总结……………………………………………………………………………………………17
11参考文献………………………………………………………………………………………17
前 言
换热器化工炼油工业中普遍应典型工艺设备化工厂换热器费约占总费10～20炼油厂约占总费35～40换热器部门动力原子冶金食品交通环保家电等着广泛应设计选择高效换热器降低设备造价操作费具十分重作
温度流体间传递热装置称热交换器简称换热器热流体部分热量传递冷流体设备
换热器类型传热方式分：混合式蓄热式间壁式中间壁式换热器应广泛表21示
表21 传热器结构分类
类型
特点
间
壁
式
壳
式
列
式
固定式
刚性结构
壳温差较情况（般≤50℃）间清洗
带膨胀节
定温度补偿力壳程承受低压力
浮头式
外均承受高压高温高压场合
U型式
外均承受高压清洗检修困难
填料函式
外填料函
间容易泄露宜处理易挥发易爆炸压力较高介质
填料函
密封性差压差较场合
釜式
壳体部蒸发空间沸蒸煮
双套式
结构较复杂高温高压场合固定床反应器中
套式
逆流操作传热面积较冷器冷凝器预热器
螺旋式
沉浸式
流体冷冷凝外流体加热
喷淋式
流体冷冷凝
板面式
板式
拆洗方便传热面调整粘性较液体间换热
螺旋板式
进行严格逆流操作洁作做回收低温热
伞板式
结构紧凑拆洗方便通道较易堵求流体干净
板壳式
板束类似束抽出清洗检修压力太高
混合式
适允许换热流体间直接接触
蓄热式
换热程分阶段交进行适高温炉气中回收热场合
1壳式换热器
壳式换热器称列式换热器种通标准换热设备具结构简单坚固耐造价低廉材广泛清洗方便适应性强等优点应广泛壳式换热器根结构特点分种：
（1） 固定板式换热器
固定板式换热器两端板壳体连起类换热器结构简单价格低廉外清洗困难宜处理两流体温差50℃壳方流体较清洁易结垢物料
带膨胀节固定板式换热器膨胀节弹性变形减温差应力种补偿方法适两流体温差70℃壳方流体压强高600Kpa情况
（2） 浮头式换热器
浮头式换热器板外壳连接该端称浮头束连浮头伸缩外壳膨胀关浮头式换热器束拉出便清洗检修适两流体温差较种物料换热应极普遍结构复杂造价高
（3） 填料涵式换热器
填料涵式换热器束端膨胀浮头式换热器相结构简单造价低壳程流体外漏性壳程处理易燃易爆流体
2蛇式换热器
蛇式换热器式换热器中结构简单操作方便种换热设备通常换热方式蛇式换热器分沉浸式喷淋式两类
3套式换热器
套式换热器两种直径直套起组成心套U型时次连接外外互相连接成优点结构简单耐高压传热面积根需增减适选择外径流体流速增两种流体呈逆流流动利传热换热器适高温高压流量流体间换热
1 盖 2 盖箱(部件) 3 接法兰 4 箱法兰 5 固定板 6 壳体法兰 7 防板 8 仪表接口 9 加强圈 10 壳体(部件) 11 折流板 12 旁路挡板 13 拉杆 14 定距 15 支持板 16 双头螺柱螺栓 17 螺母 18 外头盖垫片 19 外头盖侧法兰 20 外头盖法兰 21 吊耳 22 放气口 23 凸形封头 24 浮头法兰 25 浮头垫片 26 球冠形封头 27 浮动板 28 浮头盖(部件) 29 外头盖(部件) 30 排液口 31 钩圈 32 接 33 活动鞍座(部件) 34 换热 35 挡 36 束(部件) 37 固定鞍座(部件) 38 滑道 39 箱垫片 40 箱圆筒(短节) 41 封头箱(部件) 42 分程隔板
换热器材质选择
进行换热器设计时换热器种零部件材料应根设备操作压力操作温度流体腐蚀性材料制造工艺性等求选取然考虑材料济合理性般满足设备操作压力操作温度设备强度刚度角度考虑较容易达材料耐腐蚀性时成复杂问题方面考虑周选材妥仅会影响换热器寿命提高设备成材料制造工艺性换热器具体结构着密切关系
般换热器常材料碳钢锈钢
（1）碳钢
价格低强度较高碱性介质化学腐蚀较稳定容易酸腐蚀耐腐蚀性求环境中应合理
（2） 锈钢
奥氏体系锈钢1Crl8Ni9Ti代表标准188奥氏体锈钢稳定奥氏体组织具良耐腐蚀性冷加工性正三角形排列结构紧凑正方形排列便机械清洗心圆排列壳径换热器外圆布均匀结构更紧凑国换热器系列中固定板式采正三角形排列浮头式正方形错列排列居正三角形排列
正三角形排列结构紧凑正方形排列便机械清洗心圆排列壳径换热器外圆布均匀结构更紧凑国换热器系列中固定板式采正三角形排列浮头式正方形错列排列居正三角形排列
1．化工原理课程设计务书
设计题目：水冷氯苯换热器设计
设计务书：
操作条件 ：①氯苯：入口温度120℃出口温度21℃
②冷介质：河水入口温度20℃
③允许压强降：100KPa
④年330天计天24时连续运作
处理力：41万吨年
设备型式：壳式换热器
设计求：
1选定壳式换热器种类工艺流程
2壳式换热器工艺计算工艺尺寸设计
3设计结果概设计结果览表
4设备简图（求例画出结构尺寸）
5设计评述关问题讨
2．设计方案确定
21壳换热器型式：
河水做冷剂时出口温度宜超40度选定出口温度30度两流体温变化情况：热流体进口温度120℃出口温度21℃冷流体进口温度20℃出口温度30℃该换热器循环河水冷冬季操作时进口温度会降低考虑素估计该换热器壁温度壳体温度差较两侧温差较列式换热器生产中广泛利结构简单坚固制造较容易处理力适应性操作弹性较尤高压高温型装置中更普遍初步确定选列式换热器
22流程选择：
两物流操作压力应氯苯走程循环冷水走壳程循环冷水较易结垢流速太低会加快污垢增长速度换热器热流量降总体考虑应循环水走程氯苯走壳程
3 确定流体定性温度物性数选择壳换热器型式
31定性温度
定性温度：取流体进出口温度均值
氯苯定性温度：
水定性温度：
程冷水定性温度t25(°C) 壳程氯苯定性温度T705(°C)
32物性参数
根定性温度分查询壳程程流体关物性数
氯苯 705°C关物性数：
密度 ρ01053 ㎏ m3
定压热容 Cp0147 kJ（kgk）
导热系数 l λ00118 （Wmk）
粘度 η0000045（Pas）
循环冷水25°C关物性数：
密度 ρi9956 ㎏ m3
定压热容 cpi418kJ（kgk）
导热系数 l λi0613 （Wmk）
粘度 ηi0000801（Pas）
4换热器工艺计算
4．1估算总传热系数
4．11热流量（忽略热损失）
4．1．2均传热温差（忽略热损失）
4．1 3冷水量
4．1．4估算总传热系数
选取K值489W(㎡℃)
4 2 估算传热面积
QKA△tm
5．换热器工艺结构尺寸设计
51径流速
选碳钢流速取
52程数传热数
传热径流速确定单程传热数：
单程计算需传热长度：
面计算结果知单程设计话传热长应该采程结构现取传热长l9m该换热器程数：
传热数量：
53传热排列分程方法
采组合排列方法程均正三角形排列隔板两侧采正方形排列取心距
t125×25≈32mm
横束中心线数：
54计算均传热温差
计算逆流均温差
RP查查化工原理课程设计指导图26(a)
两流体均温差：
55壳体径
壳体圆筒形容器壳壁焊接供壳程流体进入排出
采程结构取利率η07壳体径：
圆整取D700mm
56折流板
安装折流板目加壳程流体湍流速度湍流速度加剧提高壳程流体流传热系数壳程束中般装横折流板流体横穿束增加流体速度增强传热时支撑束防止束震动子弯曲作弓形折流板简单性优良实际中常次设计采弓型折流板
①圆缺高度
采弓形折流板取弓形折流板圆缺高度壳体径35圆缺高度：
h035×07025m
②折流板间距
折流板间距B021D：
B021×07015mm
③折流板数
折流板数
57计算壳程流通面积流速
壳程流通截面积：
壳程流体流速极雷诺数分：
58计算程流速
柴油流速：
雷诺数：
6换热器核算
61传热系数校核
61．1．壳体流传热系数
圆缺形折流板Kern公式：
量直径：
普朗特准数：
粘度校正：≈1
61．2．流传热系数
普朗特准数：
程流传热系数：
6．1．3污垢热阻
6．1．4计算总传热系数
表面基准计算总传热系数式：
61．5核算总传热系数
61．6传热面积
该换换热器实际传热面积：
该换热器面积裕度：
传热面积裕度合适该换热器够完成生产务
壳程流动阻力允许范围
62换热器流体流动阻力
621程流动阻力
Re24859传热粗糙度001m查莫狄图流速u060ms
108875250K
：程流体阻力允许范围
622壳程流动阻力
（中Fs115Ns1）
98351650K
：壳程流体阻力允许范围
7 换热器结构尺寸计算结果：
参数
程
壳程
流率（）
179426
5176768
进（出）温度
2030
12021
压力Mpa
<01
<01
物性
定性温度
25
705
密度
9956
1053
定压热容
418
147
黏度pas
0801
045
热导率
0613
0118
普朗特数
545
56
设备结构参数
型式
浮头式
壳程数
1
壳体径mm
700
台数
1
径mm
心距mm
32
长mm
9000
子排列
正三角形
数目根
320
折流板数
59
传热面积
22608
折流板间距mm
150
程数
2
材质
碳钢
计算结果
程
壳程
流速(ms)
1
06
表面传热系数
4561
37908
污垢热阻
021
0176
阻力 kpa
2990
9835
热流量w
2085000
传热温差
19
传热系数
5378
裕度
108
8ChemCAD中结果
SUMMARY REPORT
General Data Heat Transfer Data
Exch ClassType RAEL Effective Transfer Area 21902
Shell ID 070 Area Required 38044
Shell in SeriesParallel 11 COR LMTD 1357
Number of Tubes 320 U (CalcService) 4287074466
Tube Length 900 Heat Calc 458574
Tube ODID 0025000200 Heat Spec 796553
Excess 4243
Tube Pattern TRI30 Foul(ST) 1761E0041761E004
Tube Pitch 003 Del P(ST) 13495069
Number of Tube Passes 2 SS Film Coeff 69713
Number of Baffles 57 SS CS Vel 035
Baffle Spacing 015 TW Resist 0000056
Baffle Cut 21 TS Film Coeff 280103
Baffle Type SSEG TS Vel 51789
Thermodynamics
K UNIFAC
H Latent Heat
D Library
Number of Components 2
Calculation Mode Rating
Engineering Units
Temperature C
FlowHour (kgh)h
Pressure kPa
Enthalpy MJ
DiameterArea mm2
LengthVelocity m(msec)
Film Wm2K
Fouling m2KW
9附图
10总 结
课程设计时作业设计程中需做出决策确定方案选择工艺参数条件查取资料进行程设备计算选择做出证核算反复分析较择优选择理想方案合理设计培养独立工作力帮助列换热器工艺设计选设计程中感觉理实践力定提升点：（1）查找资料选公式收集数力设计务数出许数需取收集物性参数查估算计算公式求选择求运方面知识通详细全面考虑选定（2）准确迅速进行工程计算力设计计算反复试算程计算工作量求需准确迅速力（3）综合分析问题力课程设计仅求计算正确求方面考虑种素分析设计方案行性合理性总体佳结果
11参考文献
[1]夏清贾绍义化工原理册天津学出版社20121
[2] 贾绍义柴诚敬化工单元操作课程设计天津学出版社20119
[3]晓光化工原理课程设计指导化学工业出版社20091
[4]申迎华郝晓刚化工原理课程设计化学工业出版社20095
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化工原理课程设计
说明书
设计题目：壳式换热器设计
姓 名：
专 业： 化学工程工艺
班 级： 化工班
学 号：
指导教师：
设计点
设计时间：2013年09月02日2013年09月12日
完成时间：2013年09月12日
目录
前言…………………………………………………………………………………………3
1壳换热器设计书……………………………………………………………………6
2设计方案确定…………………………………………………………………………6
21壳换热器型式…………………………………………………………………6
22流程选择…………………………………………………………………………6
3确定流体定性温度物性数选择列换热器型式……………………………6
31定性温度……………………………………………………………………………7
32物性参数……………………………………………………………………………7
4换热器工艺计算…………………………………………………………………………7
41估算总传热系数………………………………………………………………………7
411热流量…………………………………………………………………………7
412均传热温差…………………………………………………………………7
413．冷剂水量………………………………………………………………8
414 选取K值估算总传热系数………………………………………………8
42估算传热面积…………………………………………………………………………8
5 换热器工艺结构尺寸设计………………………………………………………………8
6 51径流速………………………………………………………………………8
52程数传热数……………………………………………………………………8
53传热排列分程方法………………………………………………………………8
54计算均传热温差……………………………………………………………………9
55壳体径………………………………………………………………………………9
56折流板…………………………………………………………………………………9
57计算壳程流通面积流速……………………………………………………………9
58计算程流通面积流速 ………………………………………………………… 10
6 换热器核算…………………………………………………………………………………10
61传热系数校核………………………………………………………………………10
611．传热面积………………………………………………………………………10
612核算总传热系数…………………………………………………………………11
613污垢热阻…………………………………………………………………………11
614流传热系数……………………………………………………………………11
615壳体流传热系数………………………………………………………………11
61．6传热面积…………………………………………………………………………11
62．换热器流体流动阻力………………………………………………………………12
621程流动阻力……………………………………………………………………12
622壳程流动阻力……………………………………………………………………12
7 换热器结构尺寸计算结果…………………………………………………………13
8ChemCAD中结果……………………………………………………………………………14
9附图 ……………………………………………………………………………………………15
10总结……………………………………………………………………………………………17
11参考文献………………………………………………………………………………………17
前 言
换热器化工炼油工业中普遍应典型工艺设备化工厂换热器费约占总费10～20炼油厂约占总费35～40换热器部门动力原子冶金食品交通环保家电等着广泛应设计选择高效换热器降低设备造价操作费具十分重作
温度流体间传递热装置称热交换器简称换热器热流体部分热量传递冷流体设备
换热器类型传热方式分：混合式蓄热式间壁式中间壁式换热器应广泛表21示
表21 传热器结构分类
类型
特点
间
壁
式
壳
式
列
式
固定式
刚性结构
壳温差较情况（般≤50℃）间清洗
带膨胀节
定温度补偿力壳程承受低压力
浮头式
外均承受高压高温高压场合
U型式
外均承受高压清洗检修困难
填料函式
外填料函
间容易泄露宜处理易挥发易爆炸压力较高介质
填料函
密封性差压差较场合
釜式
壳体部蒸发空间沸蒸煮
双套式
结构较复杂高温高压场合固定床反应器中
套式
逆流操作传热面积较冷器冷凝器预热器
螺旋式
沉浸式
流体冷冷凝外流体加热
喷淋式
流体冷冷凝
板面式
板式
拆洗方便传热面调整粘性较液体间换热
螺旋板式
进行严格逆流操作洁作做回收低温热
伞板式
结构紧凑拆洗方便通道较易堵求流体干净
板壳式
板束类似束抽出清洗检修压力太高
混合式
适允许换热流体间直接接触
蓄热式
换热程分阶段交进行适高温炉气中回收热场合
1壳式换热器
壳式换热器称列式换热器种通标准换热设备具结构简单坚固耐造价低廉材广泛清洗方便适应性强等优点应广泛壳式换热器根结构特点分种：
（1） 固定板式换热器
固定板式换热器两端板壳体连起类换热器结构简单价格低廉外清洗困难宜处理两流体温差50℃壳方流体较清洁易结垢物料
带膨胀节固定板式换热器膨胀节弹性变形减温差应力种补偿方法适两流体温差70℃壳方流体压强高600Kpa情况
（2） 浮头式换热器
浮头式换热器板外壳连接该端称浮头束连浮头伸缩外壳膨胀关浮头式换热器束拉出便清洗检修适两流体温差较种物料换热应极普遍结构复杂造价高
（3） 填料涵式换热器
填料涵式换热器束端膨胀浮头式换热器相结构简单造价低壳程流体外漏性壳程处理易燃易爆流体
2蛇式换热器
蛇式换热器式换热器中结构简单操作方便种换热设备通常换热方式蛇式换热器分沉浸式喷淋式两类
3套式换热器
套式换热器两种直径直套起组成心套U型时次连接外外互相连接成优点结构简单耐高压传热面积根需增减适选择外径流体流速增两种流体呈逆流流动利传热换热器适高温高压流量流体间换热
1 盖 2 盖箱(部件) 3 接法兰 4 箱法兰 5 固定板 6 壳体法兰 7 防板 8 仪表接口 9 加强圈 10 壳体(部件) 11 折流板 12 旁路挡板 13 拉杆 14 定距 15 支持板 16 双头螺柱螺栓 17 螺母 18 外头盖垫片 19 外头盖侧法兰 20 外头盖法兰 21 吊耳 22 放气口 23 凸形封头 24 浮头法兰 25 浮头垫片 26 球冠形封头 27 浮动板 28 浮头盖(部件) 29 外头盖(部件) 30 排液口 31 钩圈 32 接 33 活动鞍座(部件) 34 换热 35 挡 36 束(部件) 37 固定鞍座(部件) 38 滑道 39 箱垫片 40 箱圆筒(短节) 41 封头箱(部件) 42 分程隔板
换热器材质选择
进行换热器设计时换热器种零部件材料应根设备操作压力操作温度流体腐蚀性材料制造工艺性等求选取然考虑材料济合理性般满足设备操作压力操作温度设备强度刚度角度考虑较容易达材料耐腐蚀性时成复杂问题方面考虑周选材妥仅会影响换热器寿命提高设备成材料制造工艺性换热器具体结构着密切关系
般换热器常材料碳钢锈钢
（1）碳钢
价格低强度较高碱性介质化学腐蚀较稳定容易酸腐蚀耐腐蚀性求环境中应合理
（2） 锈钢
奥氏体系锈钢1Crl8Ni9Ti代表标准188奥氏体锈钢稳定奥氏体组织具良耐腐蚀性冷加工性正三角形排列结构紧凑正方形排列便机械清洗心圆排列壳径换热器外圆布均匀结构更紧凑国换热器系列中固定板式采正三角形排列浮头式正方形错列排列居正三角形排列
正三角形排列结构紧凑正方形排列便机械清洗心圆排列壳径换热器外圆布均匀结构更紧凑国换热器系列中固定板式采正三角形排列浮头式正方形错列排列居正三角形排列
1．化工原理课程设计务书
设计题目：水冷氯苯换热器设计
设计务书：
操作条件 ：①氯苯：入口温度120℃出口温度21℃
②冷介质：河水入口温度20℃
③允许压强降：100KPa
④年330天计天24时连续运作
处理力：41万吨年
设备型式：壳式换热器
设计求：
1选定壳式换热器种类工艺流程
2壳式换热器工艺计算工艺尺寸设计
3设计结果概设计结果览表
4设备简图（求例画出结构尺寸）
5设计评述关问题讨
2．设计方案确定
21壳换热器型式：
河水做冷剂时出口温度宜超40度选定出口温度30度两流体温变化情况：热流体进口温度120℃出口温度21℃冷流体进口温度20℃出口温度30℃该换热器循环河水冷冬季操作时进口温度会降低考虑素估计该换热器壁温度壳体温度差较两侧温差较列式换热器生产中广泛利结构简单坚固制造较容易处理力适应性操作弹性较尤高压高温型装置中更普遍初步确定选列式换热器
22流程选择：
两物流操作压力应氯苯走程循环冷水走壳程循环冷水较易结垢流速太低会加快污垢增长速度换热器热流量降总体考虑应循环水走程氯苯走壳程
3 确定流体定性温度物性数选择壳换热器型式
31定性温度
定性温度：取流体进出口温度均值
氯苯定性温度：
水定性温度：
程冷水定性温度t25(°C) 壳程氯苯定性温度T705(°C)
32物性参数
根定性温度分查询壳程程流体关物性数
氯苯 705°C关物性数：
密度 ρ01053 ㎏ m3
定压热容 Cp0147 kJ（kgk）
导热系数 l λ00118 （Wmk）
粘度 η0000045（Pas）
循环冷水25°C关物性数：
密度 ρi9956 ㎏ m3
定压热容 cpi418kJ（kgk）
导热系数 l λi0613 （Wmk）
粘度 ηi0000801（Pas）
4换热器工艺计算
4．1估算总传热系数
4．11热流量（忽略热损失）
4．1．2均传热温差（忽略热损失）
4．1 3冷水量
4．1．4估算总传热系数
选取K值489W(㎡℃)
4 2 估算传热面积
QKA△tm
5．换热器工艺结构尺寸设计
51径流速
选碳钢流速取
52程数传热数
传热径流速确定单程传热数：
单程计算需传热长度：
面计算结果知单程设计话传热长应该采程结构现取传热长l9m该换热器程数：
传热数量：
53传热排列分程方法
采组合排列方法程均正三角形排列隔板两侧采正方形排列取心距
t125×25≈32mm
横束中心线数：
54计算均传热温差
计算逆流均温差
RP查查化工原理课程设计指导图26(a)
两流体均温差：
55壳体径
壳体圆筒形容器壳壁焊接供壳程流体进入排出
采程结构取利率η07壳体径：
圆整取D700mm
56折流板
安装折流板目加壳程流体湍流速度湍流速度加剧提高壳程流体流传热系数壳程束中般装横折流板流体横穿束增加流体速度增强传热时支撑束防止束震动子弯曲作弓形折流板简单性优良实际中常次设计采弓型折流板
①圆缺高度
采弓形折流板取弓形折流板圆缺高度壳体径35圆缺高度：
h035×07025m
②折流板间距
折流板间距B021D：
B021×07015mm
③折流板数
折流板数
57计算壳程流通面积流速
壳程流通截面积：
壳程流体流速极雷诺数分：
58计算程流速
柴油流速：
雷诺数：
6换热器核算
61传热系数校核
61．1．壳体流传热系数
圆缺形折流板Kern公式：
量直径：
普朗特准数：
粘度校正：≈1
61．2．流传热系数
普朗特准数：
程流传热系数：
6．1．3污垢热阻
6．1．4计算总传热系数
表面基准计算总传热系数式：
61．5核算总传热系数
61．6传热面积
该换换热器实际传热面积：
该换热器面积裕度：
传热面积裕度合适该换热器够完成生产务
壳程流动阻力允许范围
62换热器流体流动阻力
621程流动阻力
Re24859传热粗糙度001m查莫狄图流速u060ms
108875250K
：程流体阻力允许范围
622壳程流动阻力
（中Fs115Ns1）
98351650K
：壳程流体阻力允许范围
7 换热器结构尺寸计算结果：
参数
程
壳程
流率（）
179426
5176768
进（出）温度
2030
12021
压力Mpa
<01
<01
物性
定性温度
25
705
密度
9956
1053
定压热容
418
147
黏度pas
0801
045
热导率
0613
0118
普朗特数
545
56
设备结构参数
型式
浮头式
壳程数
1
壳体径mm
700
台数
1
径mm
心距mm
32
长mm
9000
子排列
正三角形
数目根
320
折流板数
59
传热面积
22608
折流板间距mm
150
程数
2
材质
碳钢
计算结果
程
壳程
流速(ms)
1
06
表面传热系数
4561
37908
污垢热阻
021
0176
阻力 kpa
2990
9835
热流量w
2085000
传热温差
19
传热系数
5378
裕度
108
8ChemCAD中结果
SUMMARY REPORT
General Data Heat Transfer Data
Exch ClassType RAEL Effective Transfer Area 21902
Shell ID 070 Area Required 38044
Shell in SeriesParallel 11 COR LMTD 1357
Number of Tubes 320 U (CalcService) 4287074466
Tube Length 900 Heat Calc 458574
Tube ODID 0025000200 Heat Spec 796553
Excess 4243
Tube Pattern TRI30 Foul(ST) 1761E0041761E004
Tube Pitch 003 Del P(ST) 13495069
Number of Tube Passes 2 SS Film Coeff 69713
Number of Baffles 57 SS CS Vel 035
Baffle Spacing 015 TW Resist 0000056
Baffle Cut 21 TS Film Coeff 280103
Baffle Type SSEG TS Vel 51789
Thermodynamics
K UNIFAC
H Latent Heat
D Library
Number of Components 2
Calculation Mode Rating
Engineering Units
Temperature C
FlowHour (kgh)h
Pressure kPa
Enthalpy MJ
DiameterArea mm2
LengthVelocity m(msec)
Film Wm2K
Fouling m2KW
9附图
10总 结
课程设计时作业设计程中需做出决策确定方案选择工艺参数条件查取资料进行程设备计算选择做出证核算反复分析较择优选择理想方案合理设计培养独立工作力帮助列换热器工艺设计选设计程中感觉理实践力定提升点：（1）查找资料选公式收集数力设计务数出许数需取收集物性参数查估算计算公式求选择求运方面知识通详细全面考虑选定（2）准确迅速进行工程计算力设计计算反复试算程计算工作量求需准确迅速力（3）综合分析问题力课程设计仅求计算正确求方面考虑种素分析设计方案行性合理性总体佳结果
11参考文献
[1]夏清贾绍义化工原理册天津学出版社20121
[2] 贾绍义柴诚敬化工单元操作课程设计天津学出版社20119
[3]晓光化工原理课程设计指导化学工业出版社20091
[4]申迎华郝晓刚化工原理课程设计化学工业出版社20095
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