合成氨冷却器设计
合成氨冷冻工段过冷器设计 毕业设计
2.评述换热器在生产中的地位、作用及设备选型（附工艺流程图）
3.单体设备工艺计算及初选设备轮廓尺寸（管径、管长、管子数、管程数、壳径、壳程数等）
合成氨变换工段工艺设计
合成氨变换工段工艺设计合成氨是化工工业中的重要原料，广泛应用于制取尿素、硝化铵等农业肥料，以及制取氨水、氨盐、化肥、染料等合成工艺中。
合成氨变换工段是合成氨生产中的关键环节，其工艺设计对合成氨的产量、质量以及能耗等方面有重要影响。
一、工艺概述合成氨的变换反应器是将反应物氮气和氢气通过催化剂的作用，在一定条件下发生气相合成反应，生成合成氨。
反应器通常采用固定床催化剂反应器，催化剂的选择和催化剂床层的设计都是工艺设计的重要环节。
冷凝器主要用于对反应产生的氨气进行冷凝回收，常见的冷凝器有直接冷凝器和间接冷凝器两种形式，工艺设计中需要根据具体情况选择适用的冷凝方式。
循环气压缩机主要用于将反应器中未反应的气体通入新的循环，提高气相合成反应的转化率。
在工艺设计中，需要考虑压缩机的压比、功率消耗等参数。
氨气的分离净化装置主要用于对合成氨中的杂质进行去除，提高合成氨的纯度。
常用的分离净化装置有吸附装置、膜分离装置等，具体的工艺设计需要根据生产要求和经济效益进行选择。
二、工艺参数及控制合成氨的变换工段的工艺参数主要包括反应温度、反应压力、空速、催化剂活性等。
这些参数直接影响合成氨的产率、选择性和能耗。
反应温度是合成氨变换反应的重要参数，通过控制温度可以提高反应速率和转化率，但过高的温度会导致副反应的发生，降低合成氨的选择性。
反应压力主要用于控制氨气的产量和能耗，压力越高产氨越多，但能耗也相应增加。
空速是指单位时间内通过反应器的氮气体积，可以通过调控压力和进气量来实现，过小的空速会影响反应的效果，而过大会导致固定床催化剂的床层冲击和阻力升高，影响反应转化率。
催化剂活性主要指催化剂的活性组分含量和粒径等参数，这些参数会影响合成氨的选择性和催化剂的寿命。
在工艺设计中，需要考虑这些参数的合理选择和控制，以提高合成氨的产量和质量，并降低能耗。
三、能耗控制合成氨的变换工段是合成氨生产中的能耗重点。
能耗的控制主要体现在压力控制、催化剂选择和热交换等方面。
高效氨吸收冷却器设计
Ｅ ｇｎｅ ｎ ｄ ｕｏ ｔ ｎ Ｂ ｉｎ ｎｖｒｉ ｆ ｒｎ ｕｃ ｄ ｔ ｎｕｉ ， ｅ ｉｇ１０８ ，ｈｎ ） ｎ ｉｅｒ ｇａ ｔｍａｏ ， ｅｉｇＵ ｉｅｓｙｏＡｅ ａｔ ｓ ｎ ｒ ａｔｓＢ ｉｎ ００ ３Ｃ ｉａ ｉ ｎ Ａ ｉ ｊ ｔ ｏ ｉ ａ Ａｓｏ ｃ ｊ
Ｋｅ ｒ ｓ ａ ｓ ｒ ｉ ｇ ｔ ｗｅ ； ｐ ｅ ｔ ｘ ｈ ｎ ｅ ； ｒ ｎ ｆ ｒ ｕ ｌ ｙ ａ ｄ ｈ ａ ｙｗｏ ｄ ： ｂ ｏ ｂ ｎ ｏ ｒ Ｕ— ｅ ｈ ａ ｃ ａ ｇ ｒ ｔａ ｓｅ ａｉ ｎ ｅ ｔ ｔ ｙ ｅ ｑ ｔ Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅ ｅ ｉ ｅ ｂ ｏ ｂ ｎ ａ ｄ ｃ ｏ ｉ ｇ ｍ ｍｏ ｉ ｓ ｎ ｏ ｐ ｒ ｔ ｄ ｗｉ Ｕ—ｙ ｅ ｈ ａ ｓ ｒ ｃ ： ｈ ｄ ｖ ｃ ａ ｓ ｒ ｉ ｇ ｎ ｏ ｌ ａ ｎ ｎ ａ ｗａ ｉ ｃ ｒ ｏ ａｅ ｔ ｈ ｔｐ ｅ ｔ
管式换热器 。工作时液氨与气氨在填料层 内充分接触 进行传质传热 ，氨气被吸收后 由换热器冷 却 ，从塔底排 出，
吸收率高达 ９ ％ 以上。 ７ 关键词：吸收塔 ；ｕ型管式换热器 ；传质传热 中图分类号 ：Ｔ ５ ． Ｑ０ １ ５ 文献标识码 ：Ｂ 文章编号 ：１０ —０ ０２ ０ ）２００ —３ ０ ５１９ （０ ６０ ・１４０
Ｄｅ ｉｎ ｏ ｖ ｃ ｓ ｒ ｉ ｇａ ｄ Ｃｏ ｌ ｍｏ ｉ ｓｇ ｆ Ｄｅ ｉｅＡｂ ｏ ｂ ｎ ｎ ｏ ｉ Ａｍ ｎｇ ｎａ
ＪＮ — ａ ． Ｉ Ｓ ｉ ｎ Ｉ Ｙａｎ Ｌ Ｕ ｈ ． ｍｉ ｇ
（１ ．Ｍ ｅ ｈ ｎ ｃ ｌ ｇ ｎ ｅ ｉｇ＆ Ａｕ ｏ ｔ ｎＣｏ ｌｇ ， ｉ ｏ ｉ ｇ Ｉ ｓｉ ｔ ｆ ｃ ｎ ｌｇ ， ｉｚ ｏ ２ ０ ， ｉ ａ； ． ｃ ｏ ｌ ｆＭ ｅ ｈ ｎ ｃ ｌ ｃ ａ ｉａ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｔ ｍａｉ ｌ ｅ Ｌ ａ ｎ ｎ ｔ ｕ ｅｏ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ Ｊｎ ｈ ｕ １ １ ０１ Ｃｈ ｎ ２ Ｓ ｈ ｏ ｏ ｅ ｎ ｔ ｏ ｃ ａ ｉａ
年产30万吨合成氨工艺设计
合成氨是一种重要的工业原料，广泛应用于农业、化工、医药等领域。
为了满足市场需求，设计一套年产30万吨合成氨的工艺流程是非常必要的。
以下是一个关于年产30万吨合成氨工艺设计的详细描述。
1.原料合成氨的主要原料是氢气和氮气。
在设计工艺流程时，需要考虑原料的纯度和供应。
可以选用化工厂附近的气体供应公司作为原料供应商，以确保原料的质量和稳定性。
2.反应器反应器是合成氨工艺中最关键的设备之一、合成氨的主要反应是哈贡斯法，即通过高温和高压下将氮气和氢气反应生成氨气。
反应器的设计需要考虑反应温度、压力、催化剂的选择和载体的设计等因素。
3.冷凝器由于反应生成的氨气含有大量热能，需要通过冷却过程将其转化为液态。
冷凝器的设计需要考虑冷却剂的选择、冷却剂的流量和温度等因素，以确保氨气能够高效地冷凝成液体。
4.吸收器合成氨工艺中经常使用吸收器来去除氨气中的杂质，如二氧化碳等。
吸收器的设计需要考虑吸收剂的选择、吸收剂的流量和浓度等因素，以确保氨气的纯度符合要求。
5.除尘器合成氨工艺中会产生一些固体颗粒，需要通过除尘器去除。
除尘器的设计需要考虑除尘剂的选择、过滤面积和过滤速度等因素，以确保固体颗粒能够有效地被去除。
6.控制系统合成氨工艺中，需要精确控制反应温度、压力、物料流量等参数。
设计一个可靠的自动控制系统，能够对这些参数进行监控和调节，以确保工艺的稳定性和安全性。
7.能耗优化在工艺设计中，需要考虑能耗的优化，以减少生产成本和环境影响。
可以采用节能设备、优化工艺流程和回收废热等措施，减少能源的消耗。
8.安全设计合成氨是一种具有较高毒性和易燃性的化学物质，因此在工艺设计中需要重视安全性。
需要设计安全设施，如泄漏报警系统、防爆设备等，并制定严格的操作规程和应急预案，以确保工艺的安全进行。
以上是关于年产30万吨合成氨工艺设计的一个大致描述。
根据具体的实际情况和要求，还需要进行更为详细的工艺设计和设备选择。
工艺设计的关键是在保证产品质量和生产效益的基础上，实现能源节约和环境友好。
年产50万吨合成氨项目变换气水冷器设备设计
摘要现在化工产业是我国经济发展的支柱产业，这一现象还将会持续很久，换热设备是化工设备中的一种典型而且非常重要的设备。
换热器在化工生产中发挥着巨大的作用，固定管板式换热器是一种十分典型的管壳式换热设备，是当今使用非常广泛的一种换热设备。
选用这样结构紧凑、简单的换热器可靠性很高，适应性也很广，而且具有换热表面的清洗方便，生产成本也非常低，选用的材料范围很广泛的优点。
在高温高压和大型换热器中，这种换热器有很大优势。
这次设计的题目是年产50万吨合成氨项目变换气水冷器设备设计：该设备的换热面积为247.5mm2，工艺结构尺寸的计算：管程数（1管程），管程和壳程压力降的计算（小于等于10MPa），换热管的尺寸和数量（内径：20mm 数量：504根），壳体内径计算得（900mm），壳程数计算得（1壳程），折流板的选型（弓形折流板，19块）等。
换热器的强度计算在经过水压试验以及压力校核之后对管箱和筒体厚度的计算和校核，对壳体和管箱开孔的补强，对法兰的计算以及法兰强度的核算。
所得出的结果全部是符合标准的。
关键词：换热器，工艺，结构，强度AbstractThe chemical industry is still the pillar industry of China's economic development, and the mention of chemical equipment will have to mention theheat exchange equipment. Heat exchanger plays a huge role in the chemical production, fixed tube plate heat exchanger is a shell and tube type is a typicalheat transfer equipment, is the use of a very wide range of heat transferequipment. To choose such compact structure, simple heat exchanger has highreliability, adaptability is wide, and has convenient cleaning heat transfer surface, the production cost is also very low, the advantages of a wide range of material selection. In the high temperature and high pressureThis design topicis 400000tons /PVCproject crude vinylchloride purification,compression device of hot water cooler,Water cooler area calculation for (heat transfer area: 323.8mm2), calculation of process dimensions: tube number (1 tubes), calculation of tube side and shellside pressure drop (less than or equal to 0.4MPa), change the size and quantityof heat tube (diameter: 21mm number: 1425), shell diameter thecalculated (1400mm), shell number calculated (1 shell), selectionof baffle(baffle, block).Heat exchanger strength calculation after water pressure test and pressurecheck on the tube box and tube thickness calculation and verification, the shell and tube box opening reinforcement, calculation and strength offlange toflange calculation. The results are consistent with the standard.(B: flange flange), baffle, heat pipe (asbestos rubber sheetgasket, gasket),support (saddle) selection and specification.Keywords: heat exchanger, craft,structure, intensit目录摘要 (1)Abstract (1)前言 (1)第一章生产工艺的介绍 (2)1.1生产项目简介 (2)1.2该项目在世界以及我国的现状 (2)1.3工艺流程介绍 (3)第二章换热器的工艺计算 (3)2.1 设计任务 (3)2.2 确定设计方案 (4)2.2.1 换热器类型的选择 (4)2.2.2 流程安排 (5)2.3 工艺结构设计 (5)2.3.1 物性参数的确定 (5)2.3.2 估算传热面积 (6)2.3.2.1热流量以及的热负荷的确定........ 错误!未定义书签。
冷却器设计方案
冷却器设计方案哎呀，说起冷却器设计方案，这可真是个有趣又有点复杂的事儿。
我先给您讲讲我之前遇到的一个情况。
有一次，我去一家工厂参观，正好看到他们在为一个新的生产设备安装冷却器。
那场面，真是热火朝天。
工人们忙前忙后，技术人员拿着图纸指指点点。
我凑过去一看，发现他们正在为冷却器的安装位置争论不休。
咱先来说说冷却器设计的基本原理。
这就好比大热天您想让自己凉快下来，得有个有效的办法不是？冷却器就是要把热量带走，让设备保持在合适的温度。
冷却器的类型那也是五花八门。
比如说风冷式冷却器，就像是吹风扇，靠空气流动来散热。
还有水冷式冷却器，这就好比您热了泡在水里，水把热量带走。
风冷式冷却器呢，结构相对简单，维护也容易，但是散热效果可能没有水冷式那么厉害。
水冷式冷却器散热效果好，可系统复杂点，还得注意防止漏水啥的。
在设计冷却器的时候，得考虑好多因素。
首先就是热负荷，这就好比您知道自己有多热，才能决定用多大的风扇或者多少水来降温。
然后是冷却介质的选择，是用空气还是水，或者其他特殊的介质，这得根据具体情况来。
还有传热系数，这可是个关键指标，它决定了冷却器的效率。
再说冷却器的结构设计。
您得考虑管子的排列方式，是顺排还是叉排？这可影响着空气或者水流的流动，进而影响散热效果。
还有管子的直径和长度，太粗太长不行，太细太短也不行，得恰到好处。
另外，散热片的形状和间距也很重要，就像窗户的格子，间距合适才能通风良好。
还有啊，密封问题也不能忽视。
要是密封不好，漏风漏水，那这冷却器可就没法好好工作了。
而且，材料的选择也得讲究。
要能耐高温、耐腐蚀，还得有良好的导热性能。
回到我开头说的那个工厂，最后他们经过一番讨论，综合考虑了各种因素，终于确定了一个满意的设计方案。
看着他们完成安装，调试成功，设备正常运转，那感觉真不错。
总之，冷却器设计方案可不是一拍脑袋就能决定的，得综合考虑各种因素，精心设计，才能让冷却器发挥出最佳效果，保证设备的正常运行。
冷却器设计方案
冷却器设计方案在现代工业生产中，冷却器是一种重要的设备，用于将高温的物体或介质冷却至所需的温度范围内。
本文将讨论冷却器的设计方案，包括冷却原理、设计要素和优化方法。
一、冷却原理冷却器的工作原理基于热传导和对流传热。
当高温物体或介质与冷却器接触时，传热会通过物体与冷却介质之间的热传导，以及冷却介质与周围环境的对流传热来实现。
二、设计要素1. 散热面积：合理确定冷却器的散热面积是设计的重要一环。
散热面积越大，冷却效果越好。
因此，在设计中应尽量增大散热面积，可以通过增加冷却器的长度、宽度或增加散热片的数量来实现。
2. 冷却介质选择：不同的冷却介质对于冷却效果有着重要的影响。
一般情况下，水具有良好的导热性和对流性能，是较常用的冷却介质。
但在特殊情况下，也可以选择其他介质，如油、空气等，根据具体要求进行选择。
3. 冷却速度：冷却速度是指冷却器在单位时间内冷却物体或介质的能力。
为了提高冷却速度，可以采用增设风机、增加水流速度等方法，增强对流传热效果。
4. 材料选择：冷却器所使用的材料直接影响到其散热效果和使用寿命。
一般而言，具有良好导热性的金属材料，如铜、铝等，可以更好地传导热量，提高散热效果。
三、优化方法1. 流动分析：通过数值模拟或实验方法，进行流动分析，优化冷却器的结构和设计。
在不同工况下，根据流体的流动情况和热传导特性，进行优化，以提高冷却效果。
2. 散热片设计：合理设计散热片的形状、间距和数量，以增大散热面积，提高传热效率。
同时，对散热片进行表面处理，增强其导热性能。
3. 热交换器应用：冷却器可以与热交换器相结合，通过增加热交换面积，提高冷却效果。
在选择热交换器时，应考虑其传热系数、压降和占用空间等因素。
4. 温度控制：根据冷却的要求，设计合适的温度控制系统，能够精确控制冷却介质的温度，提高冷却器的工作效率。
结论冷却器设计方案的选择和优化对于工业生产中的热管理至关重要。
通过合理确定散热面积、冷却介质选择、冷却速度和材料选择，可以提高冷却器的效果和寿命。
氨循环冷却器的设计分析
Ｊ ／ ７０ －２ ０ 承压 设备无 损检测第 四部分 ： ＢＴ４ ３ ． －０ ５《 ４ 磁粉检测 》 Ｉ 中 级合格 。４ ＣＮ Ｍｏ ０ ｒ ｉ Ａ钢螺柱应进行 ３ Ｉ ３。冲击试 验 ，３个标 准试样 冲击 功平均 值 ≥４ 。 ＝ ７ Ｊ ２２ Ｕ形 换热 管 ．
一
ｕ 形 换 热 管 采 用 １Ｍｎ ６ ，
１ ×３ｍｍ 高 精 ９ｍｍ
收稿 日期 ：２ １— ５ １ ０２ ０— ７
作者 简介 ：钱 玉平 （９ ３ ） １８一 ，女 ，武 汉人 ，助 理工 程 师 ，大学本 科 ，毕业 于 武汉 化工 学 院 ，过 程装 备 与控 制工 程 专业 ，主 要从 事 压力
容 器设 计工作 。 ຫໍສະໝຸດ 研究与探讨 能 源研 究 与 管 理 ２ １（ ） ０２３
・ ３・ ５
图 １ 氨循环冷却器 的外形结构 表 ｌ 氨循 环冷却器 的设计参数
度 冷拔 管 ，标 准 为 ＧＢ６ ７－２ ０ ４ ９－ ００《高 压 化 肥 用 无 ＇
缝 钢管 》 ，钢管 外径偏 差为 ± ． ／ ，壁厚偏 差 ０１ ｍｉ ５ ｉ 为 ±１ ０％Ｓ （ Ｓ为 钢 管壁 厚 ） 钢 中 含 硫 量 应 ≤ 。 ０ １％ ，含 磷 量 ４０ ２ ％ （ 以 质 量 分 数 计 ） ．２ ０ ．５ ０ 均 。 １Ｍｎ ６ 钢管应进行 一 Ｏ℃冲击试验 ，３ ４ 个标准试样冲 击 功平 均值 ≥３ 。Ｕ 形管 在投 料前 应进 行化 学成 分 ４Ｊ
・
５ ２・
能 源研 究 与管 理 ２ １（ ） ０２ ３
研究与探讨
氨循环冷却器的设计分析
钱 玉 平
（ 江西江联 能源环保股份有 限公 司 ，南昌 ３ ０ ０ ） ３０ １
冷却器的设计毕业设计
冷却器的设计毕业设计冷却器的设计毕业设计随着科技的不断发展，各行各业对于冷却器的需求也越来越高。
无论是工业生产中的机械设备，还是电子产品中的散热系统，冷却器都扮演着至关重要的角色。
因此，冷却器的设计成为了一个备受关注的研究领域。
本文将探讨冷却器的设计，并提出一种新颖的设计方案。
首先，我们来了解一下冷却器的基本原理。
冷却器的作用是通过传导、对流和辐射等方式将热量从热源中移走，以保持热源的温度在可控范围内。
在设计冷却器时，我们需要考虑到热源的功率、温度要求、工作环境等因素，以确定合适的冷却器类型和参数。
在传统的冷却器设计中，常见的类型包括风冷式和水冷式。
风冷式冷却器通过风扇将空气引入冷却器内部，通过对流和辐射的方式将热量带走。
这种设计简单、成本低，适用于小功率的散热需求。
然而，由于空气的热传导性较差，风冷式冷却器在大功率散热时效果有限。
水冷式冷却器则通过水流来带走热量，具有较高的散热效率。
然而，水冷式冷却器的设计和安装成本较高，需要考虑到水的供应和排放问题。
针对传统冷却器的不足，我们提出了一种新颖的设计方案，即基于热管技术的冷却器。
热管是一种利用液体在内部循环传热的装置，具有高效、可靠、无噪音等优点。
在我们的设计中，我们将热管与散热片相结合，形成一个紧凑的冷却器单元。
热管通过吸热端与热源接触，将热量传递到散热片上，再通过辐射和对流的方式将热量散发出去。
这种设计既提高了散热效率，又减小了冷却器的体积和重量。
在具体的设计过程中，我们需要考虑到热管的材料选择、散热片的形状和尺寸、热管与散热片的接触方式等因素。
热管的材料应具有良好的导热性能和耐腐蚀性能，常见的选择包括铜、铝等金属材料。
散热片的形状和尺寸应根据热源的功率和空间限制来确定，以确保散热效果最佳。
热管与散热片的接触方式可以采用焊接、夹持等方式，以确保热量的传递效率。
除了基本的设计要素外，我们还需要考虑到冷却器的可靠性和维护性。
在设计中，我们应尽量减少零部件的数量和复杂度，以降低故障率和维修成本。
氨冷却器出口温度控制系统
辽宁工业大学过程控制系统课程设计（论文）题目：氨冷却器出口温度控制系统的设计院（系）：专业班级：学号：学生姓名：指导教师：起止时间：课程设计（论文）任务及评语院（系）： 教研室：注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算 学 号学生姓名 专业班级 设计题目氨冷却器出口温度控制系统的设计 课程设计（论文）任务设计任务工业中，氨冷却器是利用液氨汽化吸收大量的热来冷却热物料的，工艺要求冷物料的出口温度为135±1℃，同时气氨不能带液，否则将危机氨压缩机的安全，所以当液位达到75%时，就应该采取软保护措施。
试设计氨冷却器出口温度控制系统。
设计要求1、确定控制方案并绘制原理结构图、方框图；2、选择传感器、变送器、控制器、执行器（阀），给出具体型号和参数；3、确定控制器的控制规律以及控制器正反作用方式，确定阀的流量特性和开闭形式；4、进行模拟调试或仿真5、按规定的书写格式，撰写、打印设计说明书一份；设计说明书应在4000字以上。
技术参数测量范围：温度0～200℃ ；液位0-4米控制温度：135±1℃ ；工作计划 1、布置任务，查阅资料，理解掌握系统的控制要求。
（2天 ）2、确定系统的控制方案，绘制原理结构图、方框图。
（1天 ）3、选择传感器、变送器、控制器、执行器，给出具体型号和参数。
（2天 ）4、确定控制器的控制规律以及控制器正反作用方式（ 1天），调节阀的气开气关形式以及流量特性选择。
（ 1天）5、上机实现系统的模拟运行或仿真、答辩。
（2天 ）6、撰写、打印设计说明书（1天 ）指导教师评语及成绩平时： 论文质量： 答辩： 指导教师签字：总成绩： 年 月 日摘要本文的物料冷却过程主要是借助于氨冷却器来实现的，氨冷却器是利用液氨气化吸收热量，使温度下降来冷却物料这一原理进行的。
液氨在氨冷却器中气化需要一定的时间，氨冷却器在某一液位高度上气化面积为最大。
因此，当液氨高度超过安全液位高度后，气氨有很大可能夹带液氨输出，进去氨压缩机从而损坏压缩机。
冷却器设计方案范文
冷却器设计方案范文一、引言为了保障设备正常运行，提高生产效率，降低能耗，冷却器的设计至关重要。
本设计方案旨在以提高冷却效率、降低能耗为目标，为设备冷却提供一个高效可行的设计方案。
二、设计目标1.提高冷却效率：确保冷却器在设备运行时能够快速降温，避免设备过热导致故障。
2.降低能耗：通过合理设计冷却器结构和采用高效节能的冷却方法，减少电力消耗，提高能源利用率。
3.节约空间：在满足冷却效果的前提下，尽量减小冷却器的体积，节约工作场地空间。
三、设计方案1.选择合适的冷却介质：根据设备的工作温度和冷却要求，选择适当的冷却介质，如水、油、气体等。
2.设计合理的冷却器结构：冷却器应具有良好的散热性能和流通性能。
建议采用片式冷却器，增加散热面积，提高冷却效率。
3.采用高效节能的冷却方法：可以考虑采用间接冷却方式，即通过冷却介质与设备热源之间的换热，将设备的热量传递给冷却介质，再由冷却介质带走热量，达到冷却效果。
4.优化冷却器的布局：根据设备的位置和冷却要求，合理布置冷却器，确保冷却介质能够顺畅流通，达到良好的冷却效果。
5.采用智能控制系统：通过安装温度传感器和流量传感器等设备，实时监测设备温度和冷却介质流量，根据实际情况自动调节冷却介质的供应和流速，提高冷却效率和能源利用率。
四、实施方案1.进行设备和冷却介质的匹配。
根据设备的工作温度和冷却要求，选择合适的冷却介质，如水冷却器、油冷却器或者空气冷却器。
2.设计冷却器的结构和材料。
选择合适的冷却器结构和材料，确保冷却器能够承受设备的热量和压力，提高散热效果。
3.进行冷却器的布局设计。
根据设备的位置和冷却要求，合理布置冷却器，确保冷却介质能够顺畅流通，并与设备之间进行有效的换热。
4.安装智能控制系统。
根据设备需求，安装合适的温度传感器和流量传感器等设备，建立智能控制系统，实时监测和调节冷却介质的供应和流速，实现自动化控制。
5.进行实验和调试。
根据设计方案，进行实验和调试，对冷却器的性能和效果进行评估，修改和优化设计方案。
氨冷却器
管壳式换热器（1）固定管板式换热器：其结构如图1所示。
固定管板式换热器由管箱、壳体、管板、管子等零部件组成，其结构较紧凑，排管较多，在相同直径下面积较大，制造较简单。
管束两端用焊接或胀接的方法将管子固定在管板上，两端管板直接和壳体焊接在一起，壳程的进出口管直接焊在壳体上，管板外圆周和封头法兰用螺栓紧固，管程的进出口管直接和封头焊在一起，管束内根据换热管的长度设置了若干块折流板。
这种换热器管程可以用隔板分成任何程数。
与其它型式的管壳式换热器相比，结构简单，当壳体直径相同时，可安排更多的管子，也便于分程，同时制造成本较低。
由于不存在弯管部分，管内不易积聚污垢，即使产生污垢也便于清洗。
如果管子发生泄漏或损坏，也便于进行堵管或换管，但无法在管子的外表面进行机械清洗，且难以检查，不适宜处理脏的或有腐蚀性的介质。
更主要的缺点是当壳体与管子的壁温或材料的线膨胀系数相差较大时，在壳体与管中将产生较大的温差应力，因此为了减少温差应力，通常需在壳体上设置膨胀节，利用膨胀节在外力作用下产生较大变形的能力来降低管束与壳体中的温差应力图1固定管板式换热器（2）浮头式换热器：其结构如图2所示。
浮头式换热器的一端管板与壳体固定，而另一端的管板可在壳体内自由浮动，壳体和管束对膨胀是自由的，故当两张介质的温差较大时，管束和壳体之间不产生温差应力。
浮头部分是由浮头管板，钩圈与浮头端盖组成的可拆联接，因此可以容易抽出管束，故管内管外都能进行清洗，也便于检修。
由上述特点可知，浮头式换热器多用于温度波动和温差大的场合，尽管与固定管板式换热器相比其结构更复杂、造价更高。
图2浮头式换热器（3）U型管式换热器：其结构可参见图3。
一束管子被弯制成不同曲率半径的U型管，其两端固定在同一块管板上，组成管束，从而省去了一块管板与一个管箱。
因为管束与壳体是分离的，在受热膨胀时，彼此间不受约束，故消除了温差应力。
其结构简单，造价便宜，管束可以在壳体中抽出，管外清洗方便，但管内清洗困难，故最好让不易结垢的物料从管内通过。
合成氨生产工艺中的冷冻工段氨冷却器(W_556)的设计说明书
C+O2→CO2+Q
C+O2→CO+Q
CO+O2→CO2+Q
气化层：
C+ H2O→CO2+H2－Q
C+ H2O→CO+ H2－Q
C+ H2→CH4+Q
CO+ H2O→CO2+ H2+Q
粗煤气继续在200# 经过洗涤降温，分离等程序最后进入300#，粗煤气变换系统的主要成分有CO2、CO、H2、H2S、CH4等。到300#的粗煤气洗涤变换后进入400#，在300#的变换炉发生的主要反应有：C+ H2O→CO2+ H2+Q。进入400#变换气冷却系统的变换气主要成分是CO2、H2，还有少量的CO、N2、H2S、CH4等。400#2段的主要作用是冷却变换气，气体的成分基本没有变化。
对工艺要求无余差的，则选用比例积分微分（PID）调节规律，如温度，成分，PH值等参数的控制。所以本次温度控制选用PID调节规律。
参数的整定：温度系统其对象容量滞后较大，被控变量受干扰作用后变化迟缓，一般选用较小的比例度，较大的积分时间，同时要加入微分作用，微分时间是积分时间的四分之一。 [1，35]
N2+3 H2→2NH3
经氨合成系统合成的氨经处理后进入氨库。
冷冻工段工艺说明
冷却工段即为气氨的液化。气氨的液化包括气氨的压缩和冷凝，气氨在常压常温下冷凝温度为—33.35℃。因此，在常压常温下，气氨不能用常温水使其冷却成液氨。氨的冷凝温度随压力的提高而升高，当压力提高1.6MPa时，冷凝温度为40℃，高于一般冷却水温度，因此可以用25～35℃的常温水冷却，使之液化。
3．干扰因素：（1）气氨进口温度,压力及流量的变化；
年产15万吨合成氨合成工段设计说明
毕业设计说明书题目年产15万吨液氨合成工段工艺设计另0 材料与化学工程系专业班级无机化工九八级一班学生姓名____________________________ 指导教师----------------------------部分说明书3原材料及产品主要技术规格危险性物料主要物性表生产原理及流程简述主要设备的选择与计算原材料及动力消耗分析废排第八存在问题及建议第九主要参考第十工艺设计计算书第二部分料衡算和衡算第三部分备的选型与计算27第四部分带主要控制点的工艺流程图46第一部分说明书第一章概述1-1 工段的概况及特点：1 ．设计依据：本设计按照材化系下达设计任务书进行编制，参照鸿鹄化工总厂的现场生产，以及中国五环化学工程总公司（原化工部第四设计院），和石油化工部化工设计院的有关资料设计而成。
2 ．设计规模及特点：本工段生产液氨，生产能力为15 万吨液氨/ 年，与传统流程相比较，具有节能低耗的特点，通过设计两个串联的氨冷器，在低压下，既减少了动力消耗，又保证了合成塔入口氨含量的要求；现具体起来如下：（ 1 ）循环机位置：本工段设置在氨分离系统后，合成塔之前，从而充分利用循环机压缩功，提高进合成塔温度，减少冷量消耗，降低氨冷器负荷，同时提高进塔压力，提高合成率，而进循环机的氨冷量较低，避免了塔后循环机流程容易带液氨而导致循环机泄漏。
（ 2 ）反应热回收的方式及利用：这涉及到废热锅炉的热量利用几合成塔塔外换热器如何科学设置的问题，废热锅炉的配置实际上是如何提高反应热的回收率和获得高品位热的问题，本设计选择塔后换热器及后置锅炉的工艺路线，设置塔后换热器使废热锅炉出口气体与合成塔二进气体换热，充分提高合成塔二进温度，相应提高了合成塔二出温度，进废热锅炉的气体温度为360 度，副产 1.3 兆帕的中压蒸汽，充分提高回收热量品位。
（ 3 ）采用“二进二出”合成流程：全部冷气经合成塔环隙后进入热交换器，可使合成塔体个点温度分布均匀，出口气体保持较低温度，确保合成塔长期安全稳定运行，与循环机来的冷气直接进入热交换器相比，使热交换器出口温度增大。
冷却器设计方案
冷却器设计方案冷却器是机械设备、电子设备、发动机等高应用领域必不可少的一种设备，主要功能是对设备产生的余热进行控制，确保机器在正常工作的过程中不会过热，从而保证其正常运行。
在冷却器的设计方案中，我们需要考虑的因素非常多，在这篇文章中，我们将详细介绍一下冷却器的设计方案以及其主要因素。
一、冷却器的设计方案冷却器的设计方案是冷却器制造的重要环节。
设计方案的好坏不仅直接影响着冷却器的质量和效果，还影响着冷却器的生产成本和营销效果。
在设计阶段中，我们要考虑以下几个主要因素：1. 散热能力：冷却器的主要作用是散热，因此，我们在设计中首要考虑的是散热能力。
散热能力取决于散热面积和散热风扇的转速等因素。
如果散热面积太小，冷却器的散热能力就会不足，从而影响冷却器的使用效果。
2. 尺寸：尺寸也是设计冷却器必须考虑的因素。
要根据不同的应用场景和设备良好地设计尺寸，尽可能地减小其占地面积，使其可以更好地融入到设备中。
当然，不同的尺寸也会直接影响到散热面积和风扇数量等问题。
3. 风扇数量和转速：不同的设备或场合对冷却器的要求也不同。
在选择风扇数量和转速时，我们需要结合散热面积、空间、噪音以及运行条件等来确定。
4. 材料和制造工艺：在制造过程中，材料和工艺的选择也非常重要。
制造材料的优劣以及制造工艺的先进程度直接影响冷却器的质量和使用寿命。
冷却器材料的选择无论从性价比、加工方式、强度和密封性等方面都需要考虑，还需要根据不同的目的、工艺和成本等因素综合比较。
二、冷却器设计方案制定的其它因素在制定冷却器设计方案的过程中，还有一些其他因素也需要考虑，下面我们将逐一介绍：1. 使用的流体类型：在制作冷却器的时候，我们可以根据其使用的流体分类来选择合适的材料。
如果流体是水，那么采用铜制材料效果会更佳，因为铜导热性较好、轻便且寿命长；而如果流体是液态金属或油，那么就不推荐使用铜材料，通常采用复合材料等。
2. 风扇噪音：在冷却器的使用过程中，噪音也是一个关键因素。
合成氨冷却器设计
课程设计说明书目录目录 (1)1换热器概述 (3)1.1列管换热器结构 (3)1. 2列管换热器分类 (3)1. 3列管换热器主要部件 (5)2换热器工艺设计 (5)2.1换热器工艺方案确定 (6)2.1.1冷却介质选择 (6)2.1.2换热器类型选择及流体流动路径选择 (6)2.1.3 流体流速选择 (6)2.2列管式换热器的工艺计算 (6)2.2.1确定物性数据 (6)2.2.2初算换热器传热面积 (7)3主要工艺及基本参数计算 (8)3.1换热管相关设计 (8)3.2其他部件相关设计及计算 (9)4换热器核算 (9)4.1传热能力核算 (9)4. 2换热器压降计算及校核 (12)5换热器主要工艺结构参数和计算结果一览表 (13)参考文献 (15)化工原理课程设计任务书1 设计题目—合成氨车间变换气冷却器设计设计一台列管式换热器以完成合成氨车间用冷却水冷却变换气的任务。
2 设计条件（1）变换气处理量：6000Nm³/h入口温度145℃，出口温度57℃；允许压降：不超过4000Pa；（2）变换气物性数据分子量：17；密度为0.925kg/m3；粘度为：0.0155mPa.S；比热容为：1.9 kJ/（kg. ℃）；导热系数为：0.058 W/（m. ℃）；（3）冷却水水质：处理过的软水全年最高温度：30℃3 设计要求完成换热器的工艺设计，主要包括：（1）设计方案的确定：逆流或并流，冷却水进出口温度、流体流速择等；（2）换热器形式和流体的空间确定；（3）物料衡算和能量衡算：传热量，冷却水消耗量，平均温差；（4）换热器结构设计：管程和壳程，传热面积，管长和管子数，壳体直径，管板和折流板；（5）传热系数K的计算与校核，压降计算与校核；（6）编写设计说明书，画换热器工艺条件图；（7）对设计过程的评述和有关问题的讨论。
4 成果提供（1）设计说明书一份；（2）换热器工艺条件图一张（2#）。
1 换热器概述换热器，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。
氨合成系统中水冷器的优化
3
占地面积的比较
采用 U 型管式水冷器比套管式水冷器占地面积减少 50％。U 型管式水冷器外形尺寸为 Dg1 300mm ×9 850 mm，采用三鞍座结 构； 套管式水冷器外形尺寸为 9 683 mm×3 300 mm×4 600 mm， 采用 224
套管式水冷器的设计 、 制造 、 检验的规范采用 GB 150— 1998、 HG/T 2650—1995， 焊接规程采用 JB/T 4709—2000。 换热管 的对接焊缝接头应进行 100％的射线无损检验， 合格级别为 JB/T 4730—2005 中 II 级， 套管的对接焊缝接头应进行不少于 20％的 射线无损检验， 合格级别为 JB/T 4730—2005 中 III 级。设备制造 完成后，换热管内及套管内应进行 39.25 MPa/0.75 MPa 的水压 试验， 无泄漏为合格。 U 型管式水冷器由于公称直径和公称压力的乘积 （Dg × Pd ＝1 300×31.4＝40 820 ） ＞1×104，已经超出 GB 151—1999 的使用 还 范围， 在设计上， 除了要满足 GB 150—1998/GB 151—1999 外， 应对该设备进行应力分析计算，满足设强度要求。运用 ANSYS 应力分析软件对该设备进行建立结构力学模型 、 选择单元类型、 网格划分 、 施加约束和载荷 、 求解 、 对所得的应力结果进行线性 化处理， 对不同的应力分别进行应力分析 、 评定， 确定管板厚度 为 360 mm。该设备为三类压力容器 （A2 ） ， 在设计、 制造、 检验方 还应符合 《压力容器安全 面不仅要满足 GB 150/GB151 的要求， 技术监察规程》 1999 中的规定， 焊接规程采用 JB/T 4709—2000。 U 型管式水冷器换热管与管板的焊接采用氩弧焊， 分两道完 成， 增加两道焊接之间的着色检验和焊接完成后的着色检验。对
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管壳式换热器又称列管式换热器。是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面 的间壁式换热器。管壳式换热器主要由壳体、管束、折流板、管板和封头等部件 组成。壳体多为圆筒形,内部装有管束，管束安装在壳体内,两端固定在管板上。 封头用螺栓与壳体两端的法兰相连。它的主要优点是单位体积所具有的传热面积 大、结构紧凑、传热效果好。结构坚固，而且可以选用的结构材料范围广，故适 应性强、操作弹性较大。与其它品种换热器比较,管壳式换热器的最大缺点是传 热效率低。
合成氨冷却器设计
课程设计说明书
目录
目录ﻩ错误!未定义书签。 1 换热器概述ﻩ错误!未定义书签。 1.1 列管换热器结构.............................................................. 错误!未定义书签。 1. 2 列管换热器分类............................................................. 错误!未定义书签。 １． 3 列管换热器主要部件............................................. 错误!未定义书签。 2 换热器工艺设计................................................................. 错误!未定义书签。 ２。1 换热器工艺方案确定ﻩ错误!未定义书签。 ２。1．1 冷却介质选择....................................................... 错误!未定义书签。 2。1。2 换热器类型选择及流体流动路径选择................. 错误!未定义书签。 2。１。3 流体流速选择...................................................... 错误!未定义书签。 2。２列管式换热器的工艺计算ﻩ错误!未定义书签。 2.２。１确定物性数据......................................................... 错误!未定义书签。 ２.２.2 初算换热器传热面积............................................... 错误!未定义书签。 3 主要工艺及基本参数计算................................................. 错误!未定义书签。 ３.1 换热管相关设计............................................................ 错误!未定义书签。 ３。2 其他部件相关设计及计算ﻩ错误!未定义书签。
1 换热器概述
换热器，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 器是化工、石油、动力、食品及其它许多工业部门的通用设备,在生产中占有重 要地位。
在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等, 应用更加广泛。换热器种类很多,但根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本 上可分三大类即:间壁式、混合式和蓄热式。在三类换热器中，间壁式换热器应 用最多。列管式换热器是间壁式换热器的主要类型.
(1)固定管板式换热器 此种换热器管束连接在管板上,管板分别焊在外壳两端，并在其上连接有顶 盖,顶盖和壳体装有流体进出口接管。通常在管外装置一系列垂直于管束的挡板. 同时管子和管板与外壳的连接都是刚性的,而管内管外是两种不同温度的流体。 因此，当管壁与壳壁温差较大时,由于两者的热膨胀不同,产生了很大的温差应 力，以至管子扭弯或使管子从管板上松脱,甚至毁坏换热器。 固定管板式换热器有结构简单、排管多、紧凑、造价便宜,等优点.但由于结 构紧凑，固定管板式换热器的壳侧不易清洗,而且当管束和壳体之间的温差太大 时，管子和管板易发生脱离,故不适用与温差大的场合。 为了克服温差应力必须有温差补偿装置，一般在管壁与壳壁温度相差 50℃ 以上时，为安全起见,换热器应有温差补偿装置。但补偿装置(膨胀节)只能用在 壳壁与管壁温差低于６0～７０℃和壳程流体压强不高的情况.一般壳程压强超 过０．6Ｍpa 时由于补偿圈过厚,难以伸缩,失去温差补偿的作用,就应考虑其他 结构。 （2）浮头式换热器 浮头式换热器针对固定管板式换热器的缺陷进行了改进，浮头式换热器的一 块管板用法兰与外壳相连接，另一块管板不与外壳连接，以使管子受热或冷却时 可以自由伸缩,但在这块管板上连接一个顶盖,称之为“浮头”，所以这种换热器 叫做浮头式换热器。其优点是:管束可以拉出，易于清洗和检修,所以能适用于管 壳壁间温差较大，或易于腐蚀和易于结垢的场合；管束的膨胀不变壳体约束,因 而当两种换热器介质的温差大时，不会因管束与壳体的热膨胀量的不同而产生温 差应力．但其结构复杂、笨重、造价高限制了它的使用。 （3)填料函式换热器 填料函式换热器也只有一端与壳体固定，另一端采用填料函密封。它的管束 也可自由膨胀,结构比浮头式简单,造价较低。但填料函易泄露，故壳程压力不宜 过高，也不宜用于易挥发、易燃、易爆、有毒的场合。 (４）U 型管式换热器
化工原理课程设计任务书
1 设计题目-合成氨车间变换气冷却器设计 设计一台列管式换热器以完成合成氨车间用冷却水冷却变换气的任务. 2 设计条件 （1)变换气
处理量:6００0Ｎm³／h 入口温度 145℃，出口温度 57℃; 允许压降:不超过 4000Ｐａ； (2)变换气物性数据 分子量：1７;密度为 0。925kg/ｍ3;粘度为:0。０155mPａ．S； 比热容为：１.9 kJ／(ｋｇ。 ℃);导热系数为:0。058 W/（m。 ℃)； (3）冷却水 水质:处理过的软水 全年最高温度：30℃ ３ 设计要求 完成换热器的工艺设计,主要包括: （1）设计方案的确定:逆流或并流,冷却水进出口温度、流体流速择等；
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合成氨冷却器设计 4 换热器核算ﻩ错误!未定义书签。 4。1 传热能力核算ﻩ错误!未定义书签。 4。 2 换热器压降计算及校核........................................... 错误!未定义书签。 ５换热器主要工艺结构参数和计算结果一览表................ 错误!未定义书签。 参考文献................................................................................ 错误!未定义书签。
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合成氨冷却器ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ计
（2)换热器形式和流体的空间确定； (３)物料衡算和能量衡算：传热量，冷却水消耗量,平均温差； (4)换热器结构设计:管程和壳程,传热面积，管长和管子数,壳体直径，管板
和折流板; （5)传热系数Ｋ的计算与校核,压降计算与校核; （６）编写设计说明书，画换热器工艺条件图; （7)对设计过程的评述和有关问题的讨论。 4 成果提供 （1）设计说明书一份； (2)换热器工艺条件图一张(2＃)。
进行换热的冷热两种流体，一种在管内流动，称为管程流体;另一种在管外 流动，称为壳程流体。为提高管外流体的传热分系数，通常在壳体内安装若干挡 板。挡板可提高壳程流体速度，迫使流体按规定路程多次横向通过管束,增强流
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合成氨冷却器设计
体湍流程度。
1. 2 列管换热器分类
列管式换热器种类很多,目前广泛使用的按其温差补偿结构来分，主要有以 下几种：