化工原理課程設(shè)計(jì)--- 列管換熱器設(shè)計(jì)

1、<p>　　第一章 列管換熱器設(shè)計(jì)概述</p><p>　　1.1.換熱器系統(tǒng)方案的確定</p><p>　　進(jìn)行換熱器的設(shè)計(jì)，首先應(yīng)根據(jù)工藝要求確定換熱系統(tǒng)的流程方案并選用適當(dāng)類型的換熱器，確定所選換熱器中流體的流動(dòng)空間及流速等參數(shù)，同時(shí)計(jì)算完成給定生產(chǎn)任務(wù)所在地需的傳熱面積，并確定換熱器的工藝尺寸且根據(jù)實(shí)際流體的腐蝕性確定換熱器的材料，根據(jù)換熱器內(nèi)的壓力來確定其壁厚。&

2、lt;/p><p>　　1.1.1全塔流程的確定</p><p>　　從塔底出來的釜液一部分進(jìn)入再沸器再沸后回到精餾塔內(nèi)，一部分進(jìn)入到冷卻器中。為了節(jié)約能源，提高熱量的利用率，采用原料液冷卻塔底釜液，這樣不僅冷卻了釜液又加熱了原料液，既可以減少預(yù)熱原料所需要的熱量，又可減少冷卻水的消耗。從冷卻器出來的釜液直接儲(chǔ)存，從冷卻器出來的原料液再通往原料預(yù)熱器預(yù)熱到所需的溫度。塔頂蒸出的乙醇蒸汽通入塔頂

3、全凝器進(jìn)行冷凝，冷凝完的液體進(jìn)入液體再分派器，其中的2/3回流到精餾塔內(nèi)，另1/3進(jìn)入冷卻器中進(jìn)行冷卻，流出冷卻器的液體直接儲(chǔ)存作為產(chǎn)品賣掉。</p><p>　　1.1.2加熱介質(zhì)冷卻介質(zhì)的選擇</p><p>　　在換熱過程中加熱介質(zhì)和冷卻介質(zhì)的選用應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況而定。除應(yīng)滿足加熱和冷卻溫度外，還應(yīng)考慮來源方面，價(jià)格低廉，使用安全。在化工生產(chǎn)中常用的加熱劑有飽和水蒸氣、導(dǎo)熱油，冷卻劑一

4、般有水和鹽水。綜合考慮，在本次設(shè)計(jì)中的換熱器加熱介質(zhì)選擇飽和水蒸氣，冷卻介質(zhì)選擇水。</p><p>　　1.1.3換熱器類型的選擇</p><p>　　列管式換熱器的結(jié)構(gòu)簡單、牢固，操作彈性大，應(yīng)用材料廣，歷史悠久，設(shè)計(jì)資料完善，并已有系列化標(biāo)準(zhǔn)，特別是在高溫、高壓和大型換熱設(shè)備中占絕對(duì)優(yōu)勢。所以本次設(shè)計(jì)過程中的換熱器都選用列管式換熱器。</p><p>　　由于

5、本次設(shè)計(jì)過程中所涉及的換熱器的中冷熱流體溫差不大（小于70℃）,各個(gè)換熱器的工作壓力在1.6MP以下，都屬于低壓容器，因固定管板式換熱器兩端管板與殼體連在一起，這類換熱器結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉、管子里面易清洗，所以可選擇列管式換熱器中的固定管板式換熱器。</p><p>　　1.1.4流體流動(dòng)空間的選擇</p><p>　　哪一種流體流經(jīng)換熱器的管程，哪一種流體流經(jīng)殼程，下列各點(diǎn)可供選擇時(shí)參考

6、(以固定管板式換熱器為例)。</p><p>　　(1) 不潔凈和易結(jié)垢的流體宜走管內(nèi)，以便于清洗管子。</p><p>　　(2) 腐蝕性的流體宜走管內(nèi)，以免殼體和管子同時(shí)受腐蝕，而且管子也便于清洗和檢修。</p><p>　　(3) 壓強(qiáng)高的流體宜走管內(nèi)，以免殼體受壓。</p><p>　　(4) 飽和蒸氣宜走管間，以便于及時(shí)排除冷凝液，

7、且蒸氣較潔凈，冷凝傳熱系數(shù)與流速關(guān)系不大。</p><p>　　(5) 被冷卻的流體宜走管間，可利用外殼向外的散熱作用，以增強(qiáng)冷卻效果?！　?6) 需要提高流速以增大其對(duì)流傳熱系數(shù)的流體宜走管內(nèi)，因管程流通面積常小于殼程，且可采用多管程以增大流速。</p><p>　　(7) 粘度大的液體或流量較小的流體，宜走管間，因流體在有折流擋板的殼程流動(dòng)時(shí)，由于流速和流向的不斷改變，在低Re(Re

8、>100)下即可達(dá)到湍流，以提高對(duì)流傳熱系數(shù)。</p><p>　　在選擇流體流徑時(shí)，上述各點(diǎn)常不能同時(shí)兼顧，應(yīng)視具體情況抓住主要矛盾，例如首先考慮流體的壓強(qiáng)、防腐蝕及清洗等要求，然后再校核對(duì)流傳熱系數(shù)和壓強(qiáng)降，以便作出較恰當(dāng)?shù)倪x擇。</p><p>　　1.1.5流體流速的確定</p><p>　　流體的流速對(duì)傳熱來說非常的重要，因?yàn)樵跍魧拥膫鳠崾且粺醾鲗?dǎo)

9、為主，熱傳導(dǎo)的傳熱速率小于對(duì)流傳熱。所以如果流速太小它形成的滯留層會(huì)很厚，會(huì)大大減小傳熱速率，又因如果流速太小雜質(zhì)會(huì)在壁面沉積也會(huì)導(dǎo)致傳熱速率的下降，提高流體在換熱器中的流速，可以增大對(duì)流體傳熱系數(shù)，減少污垢在管子表面上沉積的可能性，即降低了污垢熱阻，使總傳熱系數(shù)增加，所需要傳熱面積減少，設(shè)備費(fèi)用降低。但是流速增加，流體阻力將相應(yīng)加大，使操作費(fèi)用增加。所選擇流速時(shí)應(yīng)該綜合考慮。</p><p>　　下表列出工業(yè)一

10、般采用的流體流速范圍。</p><p>　　1.1.6換熱器材質(zhì)選擇</p><p>　　在進(jìn)行換熱器設(shè)計(jì)時(shí)，換熱器各種零、部件的材料，應(yīng)根據(jù)設(shè)備的操作壓力、操作溫度。流體的腐蝕性能以及對(duì)材料的制造工藝性能等的要求來選取。當(dāng)然，最后還要考慮材料的經(jīng)濟(jì)合理性。一般為了滿足設(shè)備的操作壓力和操作溫度，即從設(shè)備的強(qiáng)度或剛度的角度來考慮，是比較容易達(dá)到的，但材料的耐腐蝕性能，有時(shí)往往成為一個(gè)復(fù)雜的問

11、題。在這方面考慮不周，選材不妥，不僅會(huì)影響換熱器的使用壽命，而且也大大提高設(shè)備的成本。至于材料的制造工藝性能，是與換熱器的具體結(jié)構(gòu)有著密切關(guān)系。 一般換熱器常用的材料，有碳鋼和不銹鋼。 </p><p>　　碳鋼價(jià)格低，強(qiáng)度較高，對(duì)堿性介質(zhì)的化學(xué)腐蝕比較穩(wěn)定，很容易被酸腐蝕，在無耐腐蝕性要求的環(huán)境中應(yīng)用是合理的。如一般換熱器用的普通無縫鋼管，其常用的材料為10號(hào)和20號(hào)碳鋼。</p><p&g

12、t;　　在本次設(shè)計(jì)中所涉及的換熱器中的流體都是乙醇或水，不存在腐蝕性。所以本次設(shè)計(jì)中的換熱器的管材和殼材都選用碳鋼。</p><p>　　1.1.7換熱器壁厚的確定</p><p>　　一般內(nèi)壓容器厚度由應(yīng)滿足剛度和壓力的要求，本次設(shè)計(jì)中所用到的換熱器內(nèi)部壓降都不太大，都屬于常壓容器，所以換熱器的壁厚只要滿足剛度要求即可。</p><p>　　1.2固定管板式換熱器

13、的結(jié)構(gòu)</p><p><b>　　1.2.1管程結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　1.2.1.1換熱器布置和排列間距</p><p>　　常用換熱管規(guī)格有ф19×2 mm,ф25×2.5 mm(碳鋼10)。小直徑的管子可以承受更大的壓力，而且管壁較?。煌瑫r(shí)，對(duì)于相同的殼徑，可排列較多的管子，因此單位體積的傳熱面積更大，單位

14、傳熱面積的金屬耗量更少。所以，在管程結(jié)垢不很嚴(yán)重以及允許壓力降較高的情況下，采用ф19mm×2mm直徑的管子更為合理。如果管程走的是易結(jié)垢的流體，則應(yīng)常用較大直徑的管子，有時(shí)采用ф38mm×2.5mm或更大直徑的管子。這次用到的換熱器的壓力不大，換熱器中流體沒有腐蝕性，所以選擇ф25×2.5 mm和ф19mm×2mm碳鋼管。</p><p>　　換熱管管板上的排列方式有正方

15、形直列、正方形錯(cuò)列、三角形直列、三角形錯(cuò)列和同心圓排列，正三角形排列結(jié)構(gòu)緊湊，傳熱效果好；正方形排列便于機(jī)械清洗；同心圓排列用于小殼徑換熱器，外圓管布管均勻，結(jié)構(gòu)更為緊湊。</p><p>　　綜合各種因素選擇正三角形的排列方式。</p><p>　　1.2.1.2管子與管板連接方式的選擇</p><p>　　管板的作用是將受熱管束連接在一起，并將管程和殼程的流體分

16、隔開來。 </p><p>　　管板與管子的連接可脹接，焊接和脹焊并用。脹接法是利用脹管器將管子擴(kuò)脹，產(chǎn)生顯著的塑性變形，靠管子與管板間的擠壓力達(dá)到密封緊固的目的。脹接法一般用在管子為碳素鋼，管板為碳素鋼或低合金鋼，設(shè)計(jì)壓力不超過4 MPa，設(shè)計(jì)溫度不超過350℃的場合。 焊接法在高溫高壓條件下更能保證接頭的嚴(yán)密性。</p><p>　　這次用到的換熱器內(nèi)流體溫度不高，壓力不大，所以選擇脹

17、接的方式連接管子和管板。</p><p>　　1.2.1.3殼程結(jié)構(gòu)</p><p>　　殼程內(nèi)的結(jié)構(gòu)，主要由折流板、支承板、縱向隔板、旁路擋板及緩沖板等元件組成。由于各種換熱器的工藝性能、使用的場合不同，殼程內(nèi)對(duì)各種元件的設(shè)置形式亦不同，以此來滿足設(shè)計(jì)的要求。如當(dāng)殼程走的是蒸汽時(shí)不安裝折流板。這次設(shè)計(jì)中的原料預(yù)熱器和塔頂全凝器的殼程走的是蒸汽所以不安裝折流板。</p>&l

18、t;p>　　介質(zhì)在殼程的流動(dòng)方式有多種型式，單殼程型式應(yīng)用最為普遍。如殼側(cè)傳熱膜系數(shù)遠(yuǎn)小于管側(cè)，則可用縱向擋板分隔成雙殼程型式。</p><p>　　1.3列管換熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　1.3.1換熱器設(shè)計(jì)步驟</p><p>　　1.了解換熱流體的物理化學(xué)性質(zhì)和腐蝕性能。 </p><p>　　2.由熱平衡計(jì)算傳熱量的大小

19、，并確定第二種換熱流體的用量。 </p><p>　　3.決定流體通入的空間。 </p><p>　　4.計(jì)算流體的定性溫度，以確定流體的物性數(shù)據(jù)。 </p><p>　　5.初算有效平均溫差,一般先按逆流計(jì)算，然后再校核,并根據(jù)溫度差校正系數(shù)不應(yīng)小于0.8的原則，決定殼程數(shù)。</p><p>　　6.選取經(jīng)驗(yàn)的傳熱系數(shù)K值, 計(jì)算傳熱面積。

20、</p><p>　　7.由系列標(biāo)準(zhǔn)選取換熱器的基本參數(shù)。所選換熱器面積應(yīng)為計(jì)算出的面積的1.1-1.25倍。</p><p>　　8. 核算壓強(qiáng)降，校核傳熱系數(shù)，包括管程、殼程對(duì)流傳熱系數(shù)的計(jì)算。假如核算的K值與原選的經(jīng)驗(yàn)值比值在1.10～1.30之間，就不再進(jìn)行校核；如果相不在這個(gè)范圍，則需重新假設(shè)K值并重復(fù)上述6以下步驟。</p><p>　　1.3.2計(jì)算設(shè)

21、計(jì)主要公式</p><p>　　Q=KSΔtm </p><p>　　式中 Q——傳熱速率(即熱負(fù)荷)，W；</p><p>　　K——總傳熱系數(shù)，W／(m2．℃)；</p><p>　　S——與K值對(duì)應(yīng)的換熱器傳熱面積，m2；</p><p>　　Δtm——平均溫度差，℃。</p>

22、<p>　　1.3.2.1 熱負(fù)荷(傳熱速率)Q</p><p><b>　　無相變傳熱 </b></p><p>　　Q＝WhCph(T1-T2)＝WcCpc(t2-t1) </p><p>　　相變傳熱(蒸汽冷凝且冷凝液在飽和溫度下離開換熱器)</p><p>　　Q＝Whr＝WcCpc(t2

23、一t1) </p><p>　　式中W ——流體的質(zhì)量流量，kg／h；</p><p>　　Cp——流體的平均定壓比熱容，J／(kg·℃)；</p><p>　　T ——熱流體的溫度，℃；</p><p>　　T ——冷流體的溫度，℃；</p><p>　　r ——飽和蒸氣的冷凝潛熱，kJ

24、／kg。</p><p>　　下標(biāo)h和c分別表示熱流體和冷流體，下標(biāo)1和2分別表示換熱器的進(jìn)口和出口。</p><p>　　1.3.2.2平均溫度差Δtm</p><p>　　一側(cè)恒溫,逆流與并流的平均溫差相等：</p><p>　　兩側(cè)變溫,錯(cuò)流和折流的平均溫差用逆流平均溫差校正：</p><p>　　Φ△t——溫差

25、校正系數(shù)，Φ△t＝f (P，R)，其中：</p><p>　　1.3.2.3 總傳熱系數(shù)K</p><p>　　初選換熱器時(shí)，應(yīng)根據(jù)所要設(shè)計(jì)的換熱器的具體操作物流選取K的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，選定的K的經(jīng)驗(yàn)值為K選。</p><p>　　確定了選用的換熱器后，需要對(duì)換熱器的總傳熱系數(shù)K進(jìn)行核算，總傳熱系數(shù)K的計(jì)算按下列公式：</p><p>　　式中

26、K?！趽Q熱器外表面積的總傳熱系數(shù)，w／((m2．℃)；</p><p>　　ho、hi——分別為管外及管內(nèi)的對(duì)流傳熱系數(shù)，w／(m2·℃)；</p><p>　　Rso、Rsi—一分別為管外側(cè)及管內(nèi)側(cè)表面上的污垢熱阻，(m2．℃)／w;</p><p>　　do、di 、dm——分別為換熱器列管的外徑、內(nèi)徑及平均直徑,m；</p>&l

27、t;p>　　b——列管管壁厚度, m；</p><p>　　k一列管管壁的導(dǎo)熱系數(shù)，w／(m·℃)。</p><p>　　1.3.2.4對(duì)流傳熱系數(shù)</p><p>　　(1)對(duì)于低粘度流體(μ小于或等于2倍常溫水的粘度)</p><p>　　當(dāng)流體被加熱時(shí)，n＝0.4</p><p>　　當(dāng)流體被冷卻

28、時(shí)，n＝0.3</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　ρ、μ——分別為流體的密度和粘度，kg／m3、Pa·s；</p><p>　　k、Cp——分別為流體的導(dǎo)熱系數(shù)和比熱容,w/(m·℃)、J/kg?℃;</p><p>　　u——管內(nèi)流速．m／s；</p>&

29、lt;p>　　di——列管內(nèi)徑，m。</p><p>　　應(yīng)用范圍：Re＞l0000，Pr＝0.7-160，管長與管徑之比L/d＞60，若L/d＜60可將1-10式算出的α乘以（1+ （d/L）0.7）</p><p><b>　　特征尺寸：管內(nèi)徑d</b></p><p>　　定性溫度：取流體進(jìn)、出口溫度的算術(shù)平均值。</p>

30、;<p>　　(2)蒸汽在水平管束上冷凝時(shí)的冷凝傳熱系數(shù) </p><p>　　若蒸汽在水平管束上冷凝，用下式計(jì)算冷凝傳熱系數(shù)：</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　k——冷凝液的導(dǎo)熱系數(shù)，w／(m·℃)；</p><p>　　ρ——冷凝液的密度，kg／m3。；

31、 </p><p>　　μ——冷凝液的粘度，Pa·s；</p><p>　　γ——飽和蒸汽的冷凝潛熱，kJ/kg；</p><p>　　Δt——蒸汽的飽和溫度與壁溫之差，Δt＝ts-tw</p><p>　　nc——水平管束在垂直列上的管數(shù)；</p><p>　　1.3.2.5流體壓力降的計(jì)算式</p&

32、gt;<p><b>　　（1）管程壓力降</b></p><p>　　直管中因摩擦阻力引起的壓力降Pa；</p><p>　　回彎管中因摩擦阻力引起的壓力降，Pa；</p><p>　　結(jié)垢校正系數(shù)，無因次，φ25×2.5mm的換熱管取1.4；φ19×2mm的換熱管取1.5；</p><p

33、><b>　　串聯(lián)的殼程數(shù)；</b></p><p><b>　　管程數(shù)。</b></p><p>　　ξ—— 阻力系數(shù)，列管換熱器管內(nèi)ξ=3</p><p><b>　　（2）殼程壓力降</b></p><p>　　流體橫過管束的壓力降Pa；</p>&l

34、t;p>　　流體流過折流擋板缺口的壓力降Pa；</p><p>　　結(jié)垢校正系數(shù)，無因次，對(duì)液體，取1.15；對(duì)氣體，取1.0；</p><p>　　F—管子排列方式對(duì)壓力降的校正系數(shù)：三角形排列F=0.5；正方形排列F=0.3；正方形錯(cuò)列F=0.4；</p><p>　　殼程流體的摩擦系數(shù)；</p><p>　　橫過管束中心線的管數(shù)&

35、lt;/p><p>　　z- -折流擋板間距，m；</p><p>　　D- -殼體直徑，m；</p><p><b>　　折流擋板數(shù)目；</b></p><p>　　按殼程流通面積So計(jì)算的流速，m/s。</p><p>　　一般說來，流經(jīng)列管式換熱器允許的壓強(qiáng)降，液體為10—100 kPa，氣體為

36、1—10 kPa左右。</p><p>　　第二章 換熱器工藝計(jì)算</p><p><b>　　2.1全塔物料恒算</b></p><p>　　2.1.1全塔組成計(jì)算</p><p>　　生產(chǎn)任務(wù)為年產(chǎn)2.7萬噸，組成不低于92%的乙醇。原料液為50%的乙醇溶液，釜?dú)堃簽?.5%的乙醇溶液。</p>&

37、lt;p>　　以摩爾流量為基準(zhǔn)進(jìn)行物料衡算（生產(chǎn)期為一年300天，一天24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行）。已知乙醇的摩爾質(zhì)量為46g/mol,水的摩爾質(zhì)量為18g/mol。</p><p><b>　　則全塔組成為：</b></p><p>　　原料液： </p><p><b>　　塔頂餾岀液：</b></p

38、><p><b>　　釜?dú)堃海?</b></p><p><b>　　塔頂產(chǎn)量： </b></p><p>　　則根據(jù)： </p><p>　　可得： W=48.95215mol/s</p><p>　　F=74.41515mol/s</p>&

39、lt;p>　　精餾系統(tǒng)的回流比為：R=3</p><p>　　塔頂蒸汽泡點(diǎn)回流：q=1</p><p>　　=125.341mol/s</p><p>　　=125.341mol/s</p><p>　　綜上所述，轉(zhuǎn)化為質(zhì)量流量為</p><p>　　F=1.92550kg/s</p><p&

40、gt;　　D=1.04167kg/s</p><p>　　V=3.12500kg/s</p><p>　　W=0.88384kg/s</p><p>　　L=2.08333kg/s</p><p>　　2.1.2塔底冷卻器計(jì)算</p><p>　　原料液首先通過塔底冷卻器進(jìn)行預(yù)熱，進(jìn)行原料液的回收利用。設(shè)0.5%乙醇由

41、99.3冷卻到35，則可查得各個(gè)溫度下元液定性溫度的比熱，利用試差法求出原料液可預(yù)熱的溫度。</p><p>　　查得：原料液的定性溫度為：</p><p>　　其比熱為：4.18kJ/kg</p><p><b>　　即 0.88384</b></p><p><b>　　查得 53</b><

42、;/p><p><b>　　20℃時(shí) </b></p><p>　　即原料液通過塔釜可預(yù)熱到53</p><p><b>　　即</b></p><p>　　2.2預(yù)熱器工藝設(shè)計(jì)</p><p>　　2.2.1.設(shè)計(jì)任務(wù)和條件</p><p>　　2.2.

43、1.1設(shè)計(jì)任務(wù)</p><p>　　處理能力：將1.9255kg/s的50%的乙醇溶液由53℃預(yù)熱到81.9℃。</p><p>　　設(shè)備形式：列管式換熱器。熱流體的進(jìn)出口溫度都是120℃，原料液的進(jìn)口溫度是53℃，出口溫度為81.9℃。由于換熱器中兩流體溫度差不大，殼程壓力較小，故可選擇固定管板式換熱器。</p><p>　　2.2.1.2操作條件</p&g

44、t;<p>　　預(yù)熱器是把經(jīng)過塔底冷卻器已被加熱到53℃的原料液預(yù)熱到泡點(diǎn)81.9℃，采用120℃的飽和蒸汽進(jìn)行加熱。</p><p>　　2.2.1.3設(shè)計(jì)要求</p><p>　　選擇適宜的列管換熱器并進(jìn)行核算。</p><p><b>　　2.2.2設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　2.2.2.1

45、確定流體流動(dòng)空間</p><p>　　設(shè)計(jì)任務(wù)的熱流體為水蒸汽，冷流體為原料液乙醇，為使原料液出口溫度達(dá)到泡點(diǎn)，令蒸汽走殼程，原料液走管程。</p><p>　　由于蒸汽比較干凈不易結(jié)垢，所以蒸汽走殼程以便于及時(shí)排除冷凝液，原料液中可能含有雜質(zhì)、易結(jié)垢，所以原料液走管程便于清洗管子。因碳鋼管價(jià)格低強(qiáng)度好，預(yù)熱器中的流體沒有腐蝕性，所以選用碳鋼管。</p><p>　

46、　2.2.2.2確定流體物性數(shù)據(jù)</p><p>　　50%乙醇溶液定性溫度：</p><p><b>　　67.45℃</b></p><p>　　水蒸氣定性溫度：120℃</p><p><b>　　查得的物性參數(shù)為：</b></p><p>　　2.2.2.3換熱器參數(shù)

47、精算</p><p>　　2.3全凝器工藝設(shè)計(jì)</p><p>　　2.3.1設(shè)計(jì)任務(wù)和條件</p><p>　　2.3.1.1設(shè)計(jì)任務(wù)</p><p>　　處理能力：冷凝3.125Kg/s的92%的乙醇溶液。</p><p>　　設(shè)備形式：列管式換熱器。由于熱流體進(jìn)出口溫度都為78.3，冷流體進(jìn)口溫度15，出口溫度為

48、35。冷熱流體溫度差異不大，殼程壓降較小，因此可以采用固定管板式換熱器。</p><p>　　2.3.1.2操作條件</p><p>　　92%乙醇：冷凝溫度78.3冷凝液于飽和溫度下離開冷凝器。</p><p>　　冷卻介質(zhì)：水。入口溫度15，設(shè)定出口溫度35。</p><p>　　允許壓降：液體10-100kPa,氣體1-10kPa。&l

49、t;/p><p>　　2.3.1.3設(shè)計(jì)要求</p><p>　　選擇適宜的列管換熱器并進(jìn)行核算。</p><p>　　2.3.2.設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　此為一側(cè)流體恒溫的列管式換熱器設(shè)計(jì)。</p><p>　　2.3.2.1確定流體流動(dòng)空間</p><p>　　冷卻水走管程，乙醇蒸汽走殼程

50、。由于蒸汽比較干凈不易結(jié)垢，乙醇蒸汽通過殼壁面向空氣中散熱，提高冷凝效果的同時(shí)可以及時(shí)排除冷凝液。原料液中可能含有雜質(zhì)、易結(jié)垢，所以原料液走管程便于清洗管子。因碳鋼管價(jià)格低強(qiáng)度好，預(yù)熱器中的流體沒有腐蝕性，所以選用碳鋼管。</p><p>　　2.3.2.2確定流體物性數(shù)據(jù)</p><p>　　水的定性溫度： 25℃</p><p>　　92%乙醇定性溫度：78.3

51、℃</p><p>　　根據(jù)定性溫度查得的物性參數(shù)為：</p><p>　　2.3.2.3塔頂冷凝器精算</p><p><b>　　2.4泵的選型</b></p><p>　　3.1換熱器設(shè)計(jì)結(jié)果</p><p>　　3.1.1原料預(yù)熱器主要結(jié)構(gòu)尺寸和計(jì)算結(jié)果</p><p&

52、gt;　　3.1.2塔頂全凝器主要結(jié)構(gòu)尺寸和計(jì)算結(jié)果</p><p><b>　　設(shè)計(jì)心得</b></p><p>　　課程設(shè)計(jì)是我們專業(yè)課程知識(shí)的綜合訓(xùn)練，是課本知識(shí)的一個(gè)升華。通過課程設(shè)計(jì)，我們綜合運(yùn)用自己所學(xué)的專業(yè)知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)際。同時(shí)鍛煉了自己獨(dú)立工作的能力。對(duì)我們是一個(gè)很大的鍛煉與提高。</p><p>　　在課設(shè)過程中，我深刻感受到了

53、書本知識(shí)在現(xiàn)實(shí)面前是那么地暗淡無光。自己在設(shè)計(jì)過程中不僅需要遵守化工原理的思路與方法，而且設(shè)計(jì)需要與實(shí)際相結(jié)合，根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況選擇泵、換熱器、是否需要熱膨脹節(jié)等等問題。同時(shí)，我還明白了做學(xué)問必須嚴(yán)格謹(jǐn)慎，不怕吃苦。我們?cè)趽Q熱器計(jì)算過程中需要不斷校核換熱系數(shù)，這不僅鍛煉了我們的耐心，而且?guī)椭覀兯伎紗栴}，怎么樣才能快速選出自己需要的換熱器。還有本次課程設(shè)計(jì)的過程中，我們積極查閱各種各種資料，這對(duì)我們?cè)O(shè)計(jì)與學(xué)習(xí)幫助很大。</p>

54、<p>　　作為一名化工專業(yè)大三的學(xué)生，我覺得能夠做這樣的課設(shè)設(shè)計(jì)師十分有意義的。在已度過的三年大學(xué)生活里我們大多數(shù)接觸的是專業(yè)基礎(chǔ)課，我們?cè)谡n堂上掌握的僅僅是專業(yè)基礎(chǔ)課的理論面，如何去面對(duì)現(xiàn)實(shí)中的各種化工設(shè)備的機(jī)械設(shè)計(jì)？如何把我們所學(xué)到的專業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)用到實(shí)踐中去呢？我想做類似的課程設(shè)計(jì)就為我們提供了良好的實(shí)踐平臺(tái)。</p><p>　　短短的兩周課程設(shè)計(jì)，使我發(fā)現(xiàn)了自己所掌握的知識(shí)是真正如此的缺

55、乏，綜合應(yīng)用所學(xué)的專業(yè)知識(shí)能力的不足。做學(xué)問過程中非常浮躁，這都是我今后需要克服與改正的問題。相信此次設(shè)計(jì)訓(xùn)練對(duì)自己的今后工作都會(huì)有一定的幫助。最后，在此感謝老師給予我們的幫助，給予我們這次鍛煉的寶貴機(jī)會(huì)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]柴誠敬，張國亮主編．化工流體流動(dòng)與傳熱．化學(xué)工業(yè)出版社．2007年.</p>

56、<p>　　[2]賈紹義，柴誠敬主編．化工傳質(zhì)與分離過程．化學(xué)工業(yè)出版社．2007年。</p><p>　　[3]賈紹義，柴誠敬主編．化工原理課程設(shè)計(jì).天津大學(xué)出版社．2002年.</p><p>　　[4]柴誠敬，王軍等. 化工原理課程設(shè)計(jì). 天津大學(xué)出版社,2006年.</p><p>　　[5]賀運(yùn)初．換熱器的傳熱強(qiáng)化與優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]．化工裝備技術(shù)

57、．1997，18（2）25-28</p><p>　　[6]錢頌文，朱冬生，李慶領(lǐng)等．管式換熱器強(qiáng)化傳熱技術(shù)[M]．北京：化</p><p>　　學(xué)工業(yè)出版社，2003</p><p>　　[7]天津大學(xué)，《化工原理》，天津，天津科學(xué)技術(shù)出版社，1990年。</p><p>　　[8]魏崇關(guān)，鄭曉梅，《化工工程制圖》，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1

58、992年。</p><p>　　[8]清華大學(xué)物性參數(shù)查詢平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)地址：www.ap1700.com。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　在本次課程設(shè)計(jì)中，首先要感謝我們的課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師智科端老師。 </p><p>　　智老師一絲不茍，嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的學(xué)術(shù)作風(fēng)與治學(xué)態(tài)度深深打動(dòng)了我們。老師在課程

59、設(shè)計(jì)的過程中強(qiáng)調(diào)我們需要活躍自己的思維與思路，結(jié)合實(shí)際情況將所學(xué)知識(shí)升華、深化。老師不拘一格，認(rèn)真細(xì)致的作風(fēng)對(duì)我們有很大的幫助。最重要的是老師對(duì)于我們自己課程設(shè)計(jì)的指導(dǎo)非常認(rèn)真負(fù)責(zé)，每天關(guān)注我們的學(xué)習(xí)方法， 而且教導(dǎo)我們熟練掌握Word、Excel、CAD的運(yùn)用,對(duì)我們的學(xué)習(xí)與成長幫助很大。。</p><p>　　再次感謝我的同學(xué)們，大家在一起互相幫助鼓勵(lì)，查閱資料等，使我們課設(shè)更加有序的進(jìn)行。</p&