化工原理课程设计任务书
化工原理课程设计任务书

化工原理课程设计任务书化工原理课程设计任务书一、任务概述本任务书是针对化工原理课程的设计任务书。
化工原理是化学工艺专业学习的基础,是从事化学工艺行业的学生必修的一门专业课。
通过本课程的学习,学生可掌握化学工程的基本原理和方法,并了解化工生产的基本过程和技术。
本次课程设计旨在以应用为导向,提高学生的动手能力和实践专业技能,使学生在未来的工作中能够灵活运用所学知识,进一步提高就业竞争力。
二、任务内容1. 课程设计要求本次课程设计主要分为以下几个方面:(1)课程设计主题:课程设计主题要与化工原理紧密相关,并与实践工作中的问题紧密结合(2)课程设计目的:通过本课程设计,学生应了解化工原理的基础知识,掌握基本的分析化学和环境工程实验技能(3)课程设计任务:设计实验方案、完成实验、撰写实验报告和课程论文,最后进行课程设计成绩评定2. 设计要求(1)实验方案设计:实验方案的设计应能够满足课程设计的目的和要求,考虑实验的可行性和实验的具体过程(2)实验实施:根据实验方案,合理配置实验操作条件,严格按照实验方案进行实验操作(3)报告撰写:根据实验结果,撰写实验报告并将实验数据处理成图表和图像,论述实验结果和结论(4)课程论文:撰写化工原理课程设计论文,要介绍化工原理和其应用,论述实验的设计、实施和结果,并提出个人证明性的见解3. 设计流程(1)实验方案设计完成实验方案的设计,需要学生结合本课程涉及的反应原理、功率传递原理等基础理论知识,结合实际问题进行综合设计。
(2)实验实施完成实验操作,考虑到现有工艺条件和实验装置,合理选择操作方案并按要求操作,以获得有效数据和结论。
(3)报告撰写对实验结果进行分析和处理,详细叙述实验过程并按照要求撰写实验报告,以便进行实验成绩评定。
(4)课程论文通过撰写化工原理课程设计论文,进一步加深对化工原理理论的理解和认识,其中需要分析、解释实验结果和提出个人见解。
三、任务要求1. 任务时间要求本次课程设计的时间限制为3个月。
化工原理课程设计完整版

————大学化工原理课程设计说明书专业:班级:学生姓名:学生学号:指导教师:提交时间:成绩:化工原理课程设计任务书专业班级设计人一、设计题目分离乙醇-水混合液(混合气)的填料精馏塔二、设计数据及条件生产能力:年处理乙醇-水混合液(混合气):0.7 万吨(开工率300天/年);原料:乙醇含量为40 %(质量百分率,下同)的常温液体(气体);分离要求:塔顶乙醇含量不低于(不高于)93 %;塔底乙醇含量不高于(不低于)0.3 %。
建厂地址:沈阳三、设计要求(一)编制一份设计说明书,主要内容包括:1、前言;2、流程的确定和说明(附流程简图);3、生产条件的确定和说明;4、精馏(吸收)塔的设计计算;5、附属设备的选型和计算;6、设计结果列表;7、设计结果的讨论与说明;8、注明参考和使用的设计资料;9、结束语。
(二)绘制一个带控制点的工艺流程图(2#图)(三)绘制精馏(吸收)塔的工艺条件图(坐标纸)四、设计日期:2012 年03 月07 日至2012 年03 月18 日目录前言 (1)第一章流程确定和说明 (2)1.1加料方式的确定 (2)1.2进料状况的确定 (2)1.3冷凝方式的确定 (2)1.4回流方式的确定 (3)1.5加热方式的确定 (3)1.6再沸器型式的确定 (3)第二章精馏塔设计计算 (4)2.1操作条件与基础数据 (4)2.1.1操作压力 (4)2.1.2气液平衡关系与平衡数据 (4)2.1.3回流比 (4)2.2精馏塔工艺计算 (5)2.2.1物料衡算 (5)2.2.2 热量衡算 (9)2.2.3理论塔板数的计算 (12)2.2.4实际塔板数的计算 (13)2.3精馏塔主要尺寸的设计计算 (15)2.3.1塔和塔板设计的主要依据和条件 (15)2.3.2. 塔体工艺尺寸的计算 (18)2.3.3填料层高度的计算 (21)2.3.4填料层压降的计算 (22)2.3.5填料层的分段 (24)第三章附属设备及主要附件的选型计算 (25)3.1冷凝器的选择 (25)3.1.1 冷凝剂的选择 (25)3.2再沸器的选择 (26)3.2.1间接加热蒸气量 (26)3.2.2再沸器加热面积 (26)3.3塔内其他构件 (27)3.3.1 接管的计算与选择 (27)3.3.2 液体分布器 (29)3.3.3 除沫器的选择 (30)3.3.4 液体再分布器 (31)3.3.5填料及支撑板的选择 (31)3.3.6裙座的设计 (31)3.3.7手孔的设计 (32)3.3.8 塔釜设计 (32)3.3.9 塔的顶部空间高度 (32)3.4精馏塔高度计算 (32)第四章设计结果的自我总结和评价 (34)4.1精馏塔主要工艺尺寸与主要设计参数汇总表 (34)4.2精馏塔主要工艺尺寸 (34)4.3同组数据比较 (35)4.4设计结果的自我总结与评价 (35)附录 (37)一、符号说明 (37)二、不同设计条件下设计结果比较 (38)前言在化学工业和石油工业中广泛应用的诸如吸收、解吸、精馏、萃取等单元操作中,气液传质设备必不可少。
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化工原理课程设计任务书1、设计题目:列管换热器器的设计工程背景:在石油化工生产过程中,常常需要将各种石油产品(如汽油、煤油、柴油等)进行冷却,本设计以某炼油厂冷却煤油产品为例,让学生熟悉列管式换热器的设计过程。
设计的目的:通过对煤油产品冷却的列管式换热器设计,达到让学生了解该换热器的结构特点,并能根据工艺要求选择适当的类型,同时还能根据传热的基本原理选择流程,确定换热器的基本尺寸,计算传热面积及计算流体阻力。
2、设计参数原始数据:1、处理量:19.5*410吨/每年2、煤油出口温度(︒C):453、冷却循环水初始温度(︒C):354、冷却循环水出口温度(︒C):45工艺特点:1、逆流操作;2、煤油初始温度(︒C):1453、允许压降(kg/cm2绝压)不大于105Pa4、每天按330天计,每天24小时连续运行设计内容:1、换热器的工艺计算和结构设计2、泵的设计或选型设计要求:1、画一张详细(最好带控制点的)工艺流程图2、画一张换热器结构图(1号图纸)3、编写一份规范的设计说明书3、设计内容1.设计方案简介:对给定或选定的工艺流程、主要设备的型式进行简要的论述。
2.主要设备的工艺设计计算:包括工艺参数的选定、物料衡算、热量衡算、设备的工艺尺寸计算及结构设计。
3.典型设备的选型和计算:包括典型设备的主要工艺尺寸计算和设备型号规格的选定。
4.工艺流程简图:以单线图的形式绘制,标出主体设备和辅助设备的物料流向、物料量、能流量和主要化工参数测量点。
5.主体设备工艺条件图:图面上应包括设备的主要工艺尺寸、技术特性表和接管表。
目录中文摘要1、确定设计方案(1) 选择换热器的类型两流体温度变化情况:热流体进口温度145℃,出口温度45℃。
冷流体(循环水)进口温度45℃,出口温度45℃。
该换热器用循环冷却水冷却,冬季操作时进口温度会降低,考虑这一因素,估计该换热器的管壁温和壳体壁温之差较大,因此,初步确定选用带膨胀节的固定管板式式换热器。
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化工原理课程设计任务书设计题目:乙醇—水连续精馏塔的设计班级:化工131姓名:学号:指导老师:毛桃嫣目录前言 (4)设计任务书 (5)第一章设计方案简介 (6)1.1概念 (6)1.1.1塔设备简介 (6)1.1.2板式塔简介 (6)1.2 设计方案 (7)1.2.1塔类型的选用 (7)1.2.2 操作压力 (8)1.2.3进料状态 (8)1.2.4 加热方式 (8)1.2.5 回流比 (8)1.2.6 冷却方式 (8)1.2.7 工艺流程图 (8)第二章工艺计算 (9)2.1 精馏塔全塔物料衡算 (9)2.2 常压下乙醇—水气、液平衡组成与温度 (10)2.3求最小回流比和操作回流比 (11)2.4 求精馏塔的气、液相负荷 (12)2.5精馏段操作线方程 (13)2.6提馏段操作线方程 (13)2.7图解法求理论板层数 (13)2.8实际塔板数的求取 (13)2.9冷凝器热负荷和冷却水消耗量 (14)第三章主要工艺尺寸的计算 (14)3.1 操作压力 (14)3.2 操作温度的计算 (15)3.3 平均摩尔质量计算 (15)3.4 密度 (16)3.5 混合液体表面张力 (17)3.6 混合物的黏度 (19)3.7 相对挥发度 (20)3.8 塔径计算 (20)3.9 溢流装置 (22)3.10 弓形降液管的宽度和横截面积 (23)3.11 降液管底隙高度 (24)3.12 塔板布置及浮阀数目与排列 (25)3.13 气体通过复发踏板的压降 (28)3.14 淹塔 (30)3.15 物沫夹带 (31)3.16 塔的负荷性能图 (33)第四章精馏塔的结构设计 (40)4.1 接管 (40)4.2 筒体与封头 (43)4.3 除沫器 (45)4.4 裙座 (46)4.5 人孔 (47)4.6 吊柱 (47)4.7 塔总体高度设计 (49)第五章辅助设备的选型和计算 (51)5.1 冷凝器1 (51)5.2 冷凝器2 (51)5.3 热量衡算 (52)第六章设计结果一览表 (54)参考文献 (57)结束语 (58)附录 (59)前言课程设计是课程教学中综合性和实践性较强的教学环节,是理论联系实际的桥梁,是使学生体察工程实际问题复杂性、学习化工设计基本知识的初次尝试。
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化工原理课程设任务书一、设计任务:设计一台SO 2气体填料吸收塔 二、设计条件:生产能力:1000Nm 3/h 空气和SO 2混合气,其中SO 2体积分数是4%; 排放含量:0.16% ; 操作方式:连续操作; 操作温度:20℃ ; 操作压力:常压 ; 吸收剂: 清水;平衡线方程:15237.176676.66x y 三、设计内容:1、设计方案和流程的选择;2、填料的选择;3、填料塔塔径﹑塔高及压降的计算;4、附属装置的选型和设计;四、设计基础数据:参阅教材及参考资料; 五、设计成果: 1、设计说明书一份;2、填料塔的工艺条件图一份(2﹟图幅); 六、设计时间安排:(一周) 1、查阅资料、设计方案:一天 2、设计计算:三天3、图纸绘制:一天4、设计整理:半天 七、参考资料1,《化工原理》姚玉英主编,天津大学出版社;2,《化学工程手册》中石化上海工程有限公司编,化学工业出版社;3,《化工工艺设计手册》,化学工业出版社;4,《塔设备设计》化工设计设备全书编委会,上海科学技术出版社;5,《化工原理课程设计》化学工业出版社;1.概述塔设备是炼油、化工、石油化工等生产中广泛应用的气液传质设备。
根据塔内气液接触部件的形式,可以分为填料塔和板式塔。
板式塔属于逐级接触逆流操作,填料塔属于微分接触操作。
工业上对塔设备的主要要求:(1)生产能力大(2)分离效率高(3)操作弹性大(4)气体阻力小结构简单、设备取材面广等。
塔型的合理选择是做好塔设备设计的首要环节,选择时应考虑物料的性质、操作的条件、塔设备的性能以及塔设备的制造、安装、运转和维修等方面的因素。
板式塔的研究起步较早,具有结构简单、造价较低、适应性强、易于放大等特点。
填料塔由填料、塔内件及筒体构成。
填料分规整填料和散装填料两大类。
塔内件有不同形式的液体分布装置、填料固定装置或填料压紧装置、填料支承装置、液体收集再分布装置及气体分布装置等。
与板式塔相比,新型的填料塔性能具有如下特点:生产能力大、分离效率高、压力降小、操作弹性大、持液量小等优点。
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化工原理课程设计任务书(一)一设计题目苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计二设计任务(1)原料液中苯含量:60%(质量分数),剩余甲苯(2)塔顶产品中苯含量为99%。
(3)残液中苯含量不高于5%。
(4)生产能力:5万吨/y,产品产量,年开工300天。
三操作条件(1)精馏塔顶压强104kpa (2)进料热状态:饱和(3)原料温度:30度(4)回流比R=1.8R MIN(5)单板压降小于0.7kpa四设计内容及要求(1)设计方案的确定即要求(2)塔的工艺计算(包括全塔物料衡算、塔顶、塔低温度、精馏段和提馏段气液负荷,塔顶冷凝器热负荷,冷却水用量,塔底再飞器热负荷,加热蒸汽用量,塔的理论板数,实际板数)(3)塔和塔版主要工艺尺寸的设计(包括塔高、塔径以及降液管,溢流堰,开孔数及开孔率)(4)塔板流体力学验算(5)塔板布局图、塔板负荷性能图(6)编制设计一览表(7)附属设备的设计与选型:(冷凝器,再沸器,回流泵,进料管,塔顶产品接管,塔底产品接管、塔顶蒸汽接管)(8)编写设备结果一览表(9)绘制精馏塔设备图,工艺流程图。
(10)设计感想(11)参考文献四设计时间安排待定化工原理课程设计任务书(二)一设计题目苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计二设计任务(5)原料液中苯含量:70%(质量分数),剩余甲苯(6)塔顶产品中苯含量为98%。
(7)残液中苯含量不高于9%。
(8)生产能力:6万吨/y,产品产量,年开工300天。
三操作条件(1)精馏塔顶压强104kpa (2)进料热状态:饱和(3)原料温度:20度(4)回流比R=1.7R MIN(5)单板压降小于0.7kpa四设计内容及要求(12)设计方案的确定即要求(13)塔的工艺计算(包括全塔物料衡算、塔顶、塔低温度、精馏段和提馏段气液负荷,塔顶冷凝器热负荷,冷却水用量,塔底再飞器热负荷,加热蒸汽用量,塔的理论板数,实际板数)(14)塔和塔版主要工艺尺寸的设计(包括塔高、塔径以及降液管,溢流堰,开孔数及开孔率)(15)塔板流体力学验算(16)塔板布局图、塔板负荷性能图(17)编制设计一览表(18)附属设备的设计与选型:(冷凝器,再沸器,回流泵,进料管,塔顶产品接管,塔底产品接管、塔顶蒸汽接管)(19)编写设备结果一览表(20)绘制精馏塔设备图,工艺流程图。
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化工原理课程设计任务书一、任务概述在化学工程专业中,化工原理作为一门重要的基础课程,旨在帮助学生建立对化学过程基本原理、化学反应机理和化学工艺流程的全面认识,提高其分析和解决实际化工问题的能力。
本课程的设计任务书旨在要求学生对化工原理所涉及的基本理论和实际应用进行深入探究,通过选定一个合适的实际工程案例,经过理论分析和实验研究,对其进行全面分析和解决,从而进一步增强学生的实践操作能力、分析问题的能力和实际应用能力。
二、任务要求1.选定化工原理相关工程案例并进行分析学生需要根据自己的兴趣爱好和实际情况,选定一个合适的化工原理相关工程案例,例如制药、化纤、电站等等。
在选定案例后,学生需要对其进行全面分析,包括工艺流程、反应原理、装备设计和出产效率等方面的内容。
2.进行实验研究和数据处理在对实际工程案例进行全面分析后,学生需要对其进行实验研究,收集相关的数据和实验结果,并对其进行数据处理和统计。
通过实验研究,学生可以更加深入地了解化工过程的基本原理和工程实践。
3.撰写课程设计报告学生需要在完成任务的基础上,撰写一份详细的课程设计报告。
报告应该包括选定案例的详细分析报告、实验研究报告和数据统计分析报告等内容。
4.制作课程展示PPT学生需要在完成任务和撰写课程设计报告的基础上,制作一份详细的课程展示PPT。
PPT内容应该包括选定案例的相关信息和分析结果、实验研究的相关数据和结果等。
5.参加课程设计答辩学生需要在完成任务和制作PPT的基础上,参加一次课程设计答辩。
答辩时,学生需要对自己的课程设计进行详细的展示,并回答相关问题和同学们的疑问。
三、任务评分1.选定案例(20分)选定的案例应该具有实际工程应用价值,相关分析内容详细、深入,相关信息丰富、准确。
2.实验研究(30分)实验研究应该体现出学生对化工基础原理的深入理解和实践能力,数据处理和实验结果准确、可靠。
3.报告撰写(30分)报告应该门类齐全、条理清晰、格式规范,并符合相关学术规范和要求。
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化工原理课程设计化工原理课程设计是化工原理课程教学中综合性和实践性较强的教学环节,是理论系实际的桥梁,是使学生体察工程实际问题复杂性的初次尝试。
通过化工原理课程设计,要求学生能综合运用本课程和前修课程的基本知识,进行融汇贯通的独立思考,在规定的时间内完成指定的设计任务,从而得到以化工单元操作为主的化工设计的初步训练。
通过课程设计,要求学生了解工程设计的基本内容,掌握典型单元操作设计的主要程序和方法,培养学生分析和解决工程实际问题的能力。
同时,通过课程设计,还可以使学生树立正确的设计思想,培养实事求是、严肃认真、高度负责的工作作风。
1 主要教学内容(1)设计方案简介对给定或选定的工艺流程,主要设备的型式进行简要的论述。
(2)主要设备的工艺设计计算包括工艺参数的选定、物料衡算、热量衡算、设备的工艺尺寸计算及简单的结构设计。
(3)典型辅助设备的选型包括典型辅助设备的主要工艺尺寸计算和设备型号规格的选定。
(4)工艺流程简图以单线图的形式绘制,标出主体设备和辅助设备的物料流向、物流量、能流量和主要化工参数测量点(绘制于设计说明书中)。
(5)主体设备工艺条件图以单线图的形式绘制,图面上应包括设备的主要工艺尺寸,技术特性表和接管表等。
2 教学基本要求(1)熟悉查阅文献资料、搜集有关数据、正确选用公式。
当缺乏必要数据时,尚需自己通过实验测定或到生产现场进行实际查定。
(2)在兼顾技术上先进性、可行性,经济上合理性的前提下,综合分析设计任务要求,确定化工工艺流程,进行设备选型,并提出保证过程正常、安全运行所需要的检测和计量参数,同时还要考虑改善劳动条件和环境保护的有效措施。
(3)准确而迅速地进行主要设备的工艺设计计算。
(4)用精练的语言、简洁的文字、清晰的图表来表达自己的设计思想和计算结果。
(5)具体设计时,一般只选择一个课题,设计的题目应尽量联系生产实际,给学生的设计任务书应做到一人一题。
3 注意事项及要求(1)课程设计不同于习题解答,设计计算依据和答案往往不是唯一的,故正确的设计方案,必须对其技术可行性和经济合理性进行分析比较,需经反复多次的设计计算。
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(封面)
XXXXXXX学院
化工原理课程设计任务书
题目:
院(系):
专业班级:
学生姓名:
指导老师:
时间:年月日
目录
1、工艺生产流程线 (4)
2、流程及方案的说明和论证 (4)
3、换热器的设计计算及说明 (5)
4、计算校核 (6)
5、设计结果概要表 (9)
6、设计评价及讨论 (11)
参考文献 (11)
附图:主体设备结构图和花版设计图
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一、设计题目:列管式换热器设计。
二、设计任务:将自选物料用河水冷却至生产工艺所要求的温度。
/d;
三、设计条件:1.处理能力:G=29*300 t
物料
2. 冷却器用河水为冷却介质,考虑广州地区可取进口水温度为
20~30℃;
3.允许压降:不大于105 Pa;
4.传热面积安全系数5~15%;
5.每年按330天计,每天24小时连续运行。
四、设计要求:1.对确定的工艺流程进行简要论述;
2.物料衡算、热量衡算;
3.确定列管式换热器的主要结构尺寸;
4.计算阻力;
5.选择适宜的列管式换热器并进行核算;
6.用Autocad绘制列管式冷却器的结构图(3号图纸)、花板布
置图(4号图纸)。
7.编写设计说明书(包括:①封面;②目录;③设计题目(任务
书);④流程示意图;⑤流程及方案的说明和论证;⑥设计计
算及说明(包括校核);⑦主体设备结构图;⑧设计结果概要
表;⑨对设计的评价及问题讨论;⑩参考文献。
)
备注:参考文献格式:
期刊格式为:作者姓名.出版年.论文题目.刊物名称.卷号(期号):起止页码
专著格式为:作者姓名.出版年.专著书名.出版社名.起止页码
例:潘继红等.管壳式换热器的分析和计算.北京:科学出版社,1996,70~90 陈之瑞,张志耘.桦木科植物叶表皮的研究.植物分类学报,1991,29(2):127~135
1.工艺生产流程:
物料通过奶泵被送入冷却器后,经管盖进行多次往返方向的流动。
冷却后由出料管流出,不合格的物料由回流阀送回冷却器重新冷却,直至符合要求。
经过处理的河水由冷却器的进口管流入,由出口管流出,其与牛奶进行逆流交换热量。
牛奶灭菌后温度高达110~115℃,然后进行第一阶段的冷却,冷却到均质温度55~75℃,而后进行均质。
无菌均质后,牛奶经过第二阶段的冷却,最终由冷却水冷却至所需的出口温度。
本实验所设计的就是第一阶段冷却的列管式换热器。
2.流程及方案的说明和论证
2.1 设计方案的说明和论证 1.确定流程;
2.计算定性温度以确定物性数据;
3.计算热负荷;
4.按纯逆流计算平均传热温差,然后按单壳程多管程计算温度校正,如果温差 校正系数小于0.8,应增加壳程数;
5.选择适当的总传热系数K 以估算传热面积;
6.计算冷却水用量;
7.确定两流体流经管程或壳程,选定管程流体速度,由流速和流量估算单程管的管子根数,由管子根数和估算的传热面积,估算管子长度和直径,再由系列标准选用适当型号换热器。
8.传热管排列和分程方法;
9.计算壳体内径和折流板间距、折流板数;
10.计算管程和壳程压力降,要求不大于105Pa 。
11.计算管内传热膜系数; 12.计算壳程流体传热膜系数;
13.确定污垢热阻,计算总传热系数,如果相差较多,应重新估算;
14.计算传热面积安全系数,必须满足5%-15%的安全度,若不在此范围内,则要再改数据再试算,直到符合要求;
2.2 确定设计方案及流程 2.2.1 选择物料
本实验选择牛奶作为热流体,选择没经过处理的河水作为冷流体. 2.2.2 确定两流体的进出口温度
热流体的进出口温度分别为1100C 、55℃; 冷流体的进出口温度分别是200C 、30℃。
2.3.3 确定流程
由于牛奶黏度大,对流传热系数较大,若流速太低,将会加快污垢增长速度,使换热器的传热速率下降,同时,为便于清洗污垢,热流体牛奶应该走管程;冷流体应走壳程。
2.3.4 换热器类型的选择
从两流体的温度来看,该换热器用循环冷却水冷却,冬季操作时,其进口温度会降低,考虑到这一因素,估计该换热器的管壁温之差较大,因此初步确定选用浮头式式换热器
3.设计计算及说明
3.1 定性温度
管程流体的定性温度为:
11055
82.52
m T +=
=℃
壳程流体的定性温度为:
2030
252
m t +==℃
3
3.3
估算传热面积 (1)热负荷
牛奶的流量为 由于牛奶的流量过大,一个换热器处理不了.因此需要用几个换
热器并联起来.本实验选择15个换热器并联,则每个换热器的流量为:
牛奶的热负荷为:
河水的流量为:
(2)平均传热温度
按逆流计算得
1t ∆=110-30=80℃ 2t ∆=55-20=35℃
2121
3580
54.435
ln ln
80m t t t t t ∆-∆-∆=
==∆∆℃ (3)平均传热温差校正系数:
11055
5.53020R -=
=-
30200.1111020P -==-
根据查表得:0.920.8t ϕ∆=> 所以两流体的平均温差m t ∆=0.92⨯54.4=50.01℃ (4)传热面积
假设K=750w/m 2·℃,则估算的传热面积为:
3.4 工艺结构尺寸 (1) 径和管内流速
选用管径为ф25×2.5较高级传热管, 取管内流速u i =0.75 m/ s 。
(2) 管程数和传热管数
λ=6 m ,则
4.设计核算
4.1
管程流体压强降
管程流体流通截面积
管程流体流速:
雷诺数:
ΔP 1、ΔP 2——分别为直管及回弯管中因摩擦阻力引起的压力降,Pa ; F t ——结垢校正系数,无因次,对于ф25×2.5mm 管子,取为1.4。
0.005,查得λ=0.034,
4.2 壳程流体压强降
管子排列方法对压强降的校正因数,对正三角形排列F=0.5; 壳程流体的摩擦系数,当
Re 0>500时,f 0=5.0 R e 0-0.228; n c ——横过管束中心线的管子数
: N B ——折流挡板数
h ——折流挡板间距,m ;h=0.6,其中有N s =1,F s =1.15;
4.2.1 流体流经管束的阻力损失
当量直径
取污垢校正系数 1.0s F
=,则
故管、壳程压力损失均符合要求
4.3传热面积安全系数的计算及检验
管程对流传热系数
当
:流体流动状态为湍流,所以 普兰特数
计算传热系数
取污垢热阻 20.30si R m =·℃/kW ,20.50so R m =·℃/kW 以管外面积为基准
=650W/(㎡·℃) 计算传热面积
2
6
461.506501049.1m t K Q
A m =⨯⨯=∆=
所选换热器实际面积为:
5.换热器结构尺寸和结构图
第六节对设计的评价及问题的讨论本设计采用的列管式换热器结构简单,易于制造,价格便宜,操作管理方便。
换热管内清洗方便,适应性强,处理量大,高温高压下也能应用。
但壳程清洗不方便,因此,走壳程的液体必须为清洁液体;传热面积较少,只适应中、小型工厂使用;传热低,结构紧凑性以及单位换热面积的金属消耗等方面不如板式换热器。
列管式换热器的设计其实不是太难,难的是如何设计一个符合处理任务的最佳换热器。
这就要求我们对换热器要进行优化设计。
即采用优化方法使设计的换热器满足最优的目标函数和约束条件。
也就是要使包括设备费用和操作费用在内的总费用最小。
由于影响换热过程的因素复杂,且换热器的种类繁多,结构各异,
使得换热器的优化设计求解过程比较困难。
由于时间和对换热器广度和深度理解的限制,很难对换热器进行优化设计。
列管式冷却器的结构图及花板布置图用AutoCAD绘制。
使换热器的设计更加精确和规范化。
这要求同学们对AutoCAD有一定的了解,同时锻炼了同学们的动手能力和创新能力。
通过此设计,巩固和运用了所学的传热和换热器知识,提高了查阅有关文献资料和综合处理数据的能力。
七参考文献
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