課程設(shè)計(jì)---正戊烷冷凝器的設(shè)計(jì)

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1、江漢大學(xué)化工原理課程設(shè)計(jì)說明書化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院化工系化學(xué)工程與工藝專業(yè)題目：2.0×104噸/年正戊烷冷凝器的設(shè)計(jì)姓名：周歡學(xué)號：201009102126指導(dǎo)老師：周富榮老師起止時(shí)間：2012.12.31—2013.1.13任務(wù)安排設(shè)計(jì)任務(wù)和操作條件1.操作條件（1）正戊烷冷凝溫度為51.7℃，冷凝液于飽和液體下離開冷凝器；（2）冷卻介質(zhì)為地下水，流量為70000kg/h，入口溫度：24℃；（3）允許壓強(qiáng)降不大于105Pa；（4）每年按300天計(jì)；每天24h連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。2.處理能力:2.0×104t/a正戊烷3.設(shè)備型式：臥式列管冷凝器設(shè)計(jì)內(nèi)容1、設(shè)計(jì)方案簡介；2、換熱

2、器的工藝計(jì)算；3、換熱器的主要結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算；4、校核計(jì)算。設(shè)計(jì)說明書內(nèi)容1.目錄2.概述3.熱力計(jì)算（包括選擇結(jié)構(gòu)，傳熱計(jì)算，壓力核算等）4.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與說明5.設(shè)計(jì)總結(jié)6.參考文獻(xiàn)7.附工藝流程圖及冷凝器裝配圖一張目錄1.1概述···························11.2確定物性數(shù)據(jù)·······················21.2.1確定流體流動空間···················21.2.2流體定性溫度，確定流體流動的物性數(shù)據(jù)·········21.3估算傳熱面積·······················31.3.1熱負(fù)荷···

3、·····················31.3.2有效平均溫度差····················31.3.3估算傳熱面積·····················31.4工藝結(jié)構(gòu)尺寸·······················31.4.1管徑和管內(nèi)流速····················31.4.2管程數(shù)和傳熱管數(shù)···················41.4.3傳熱管排列和分程方法·················41.4.4殼體內(nèi)徑·······················41.4.5接管·························51.

4、4.6其他附件·······················51.5初選換熱器規(guī)格······················61.6換熱器核算························71.6.1計(jì)算總傳熱系數(shù)····················71.6.2傳熱面積裕度·····················81.6.3核算壁溫·······················81.6.4計(jì)算壓降和核算····················91.7匯總表··························10設(shè)計(jì)總結(jié)·····················

5、······12參考文獻(xiàn)···························13附換熱器裝配圖························131.1概述換熱器是化學(xué)工業(yè)，石油工業(yè)及其他一些行業(yè)中廣泛使用的熱量交換設(shè)備，它不僅可以單獨(dú)作為加熱器、冷卻器等使用，而且是一些化工單元操作的重要附屬設(shè)備，因此在化工生產(chǎn)中占有重要的地位。由于工業(yè)生產(chǎn)中所用換熱器的目的和要求各不相同，換熱設(shè)備的類型也多種多樣，可根據(jù)生產(chǎn)工藝要求進(jìn)行選擇。按換熱器設(shè)備的傳熱方式劃分主要有直接接觸式、蓄熱式和間壁式三類。雖然直接接觸式和蓄熱式換熱設(shè)備具有結(jié)構(gòu)簡單，制造容易等特點(diǎn)，但由于在換熱過程中

6、，有高溫流體和低溫流體相互混合或部分混合，使其在應(yīng)用上受到限制。因此工業(yè)上所用換熱設(shè)備以間壁式換熱器居多。間壁式換熱器的類型也是多種多樣，從其結(jié)構(gòu)上大致可分為管式換熱器和板式換熱器。管式換熱器主要包括蛇管、套管和列管式換熱器；板式換熱器主要包括型板式、螺旋板式和板殼式換熱器。完善的換熱器在設(shè)計(jì)或選型時(shí)應(yīng)滿足以下各項(xiàng)基本要求：（1）合理地實(shí)現(xiàn)所規(guī)定的工藝條件　　傳熱量、流體的熱力學(xué)參數(shù)（溫度、壓力、流量、相態(tài)等）與物理化學(xué)性質(zhì)（密度、粘度、腐蝕性等）是工藝過程所規(guī)定的條件。根據(jù)這些條件進(jìn)行熱力學(xué)和流體力學(xué)的計(jì)算，經(jīng)過反復(fù)比較，使所設(shè)計(jì)的換熱器具有盡可能小的傳熱面積，在單位

7、時(shí)間內(nèi)傳遞盡可能多的熱量。（2）安全可靠　　換熱器是壓力容器，在進(jìn)行強(qiáng)度、剛度、溫差應(yīng)力以及疲勞壽命計(jì)算時(shí)，應(yīng)遵照我國《鋼制石油化工壓力容器設(shè)計(jì)規(guī)定》與《鋼制管殼式換熱器設(shè)計(jì)規(guī)定》等有關(guān)規(guī)定與標(biāo)準(zhǔn)。這對保證設(shè)備的安全可靠起著重要的作用。（3）有利于安裝、操作與維修　　直立設(shè)備的安裝費(fèi)往往低于水平或傾斜的設(shè)備。設(shè)備與部件應(yīng)便于運(yùn)輸與裝拆，在廠房移動時(shí)不會受到樓梯、梁、柱的妨礙，根據(jù)需要可添置氣、液排放口，檢查孔與敷設(shè)保溫層。（4）經(jīng)濟(jì)合理　　評價(jià)換熱器的最終指標(biāo)是：在一定的時(shí)間內(nèi)（通常為1年）固定費(fèi)用（設(shè)備的購置費(fèi)、安裝費(fèi)等）與操作費(fèi)（動力