列管式换热器设计书

设计题目

煤油冷却器的设计，要求列管式换热器，处理能力198000吨/年（t/a ），将140℃的煤油冷却至40℃，水的入口温度30℃，出口温度40℃。允许压降100000Pa 设计计算

一、确定设计方案 1、选择换热器的类型

两种流体温度变化情况：煤油的入口温度为140℃出口温度为40℃。鉴于工业上成本的要求，所以应使用循环冷却水冷却，入口温度30℃出口温度40℃。鉴于在兰州建厂，冬季较冷，考虑到冬季操作时候入口温度会降低，估计该换热器的管壁和壳体的温差较大，故初步确定使用带膨胀节的管板式换热器。 2、流动空间及流速的确定

由于冷却水容易结垢，考虑到工业上对垢的清洗故循环水走管程，煤油走壳程。对于材料，工业上常使用碳钢，它的价格低廉强度较高，但是易被酸腐蚀，耐碱性较强，所以在无腐蚀的条件下，它是比较理想的材料，换热器一般使用的是无缝钢管，所以选择φ=25mm*2.5mm 的碳钢10钢管。管内流速取u i =1m/s 。 二、确定物性参数 壳程的定性温度

（℃）

902

40

140=+=T 管程定性温度

℃）

(352

30

40=+=

t 煤油在90℃下的物理性质数据如下： 密度ρo=825kg/m 3

比热容C po =2.22KJ/(kg ·℃) 导热系数λo=0.14W/(m ·K) 粘度 μo =7.15*10-4Pa ·s

循环冷却水在35℃下的物理性质数据如下： 密度ρi =994kg/m 3

比热容C pi =4.174KJ/(kg ·℃) 导热系数λo=0.626W/(m ·K)

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