化工原理课程设计 (2)
化工原理课程设计报告2
化工原理课程设计报告（封面）XXXXXXX学院XXXX课程设计报告题目：院（系）：专业班级：学生姓名：指导老师：时间：年月日目录第一节、课程设计任务书（一）设计题目 (4)（二）设计任务 (4)（三）设计条件 (4)（四）设计要求 (4)（五）设计进度安排 (4)第二节、概述1．茶饮料概述 (5)2．换热器概述 (5)第三节、工艺流程及方案说明1.工艺流程图 (5)2.方案说明2.1 流体流入空间的选择 (5)2.2出口温度的确定及热源温度的选择 (6)2.3 流速的选择 (7)2.4选择换热器的类型 (7)第四节、设计计算及说明1、流体两端的温度及列管式换热器的形式 (7)1.1流体两端的温度 (7)1.2选择换热器的类型 (7)2、初步确定换热器的类型和尺寸 (7)2.1换热器的热负荷计算 (8)2.2 计算两流体的平均温度差 (8)2.3 传热面积 (8)2.4选择管子尺寸 (9)2.5计算管子数和管长,对管子进行排列,确定壳体直径 (9)2.5.1管子数和管长 (9)2.5.2 壳体直径的计算 (9)2.5.3 壳体壁厚的选择 (9)2.6根据管长和壳体直径的比值,确定管程数 (10)2.7其他附件尺寸的选择 (10)3、核算压强降 (10)3.1 管程压强降 (10)3.2 壳程压强降 (11)第 2 页共13 页4、核算总传热面积 (11)4.1 管程对流传热系数αi (12)4.2 壳程对流传热系数αo (12)4.3 污垢热阻 (12)4.4 总传热系数Ko (12)4.5传热面积安全系数 (12)第五节、主体设备结构图 (13)第六节、设计结果概要表 (13)第七节、对设计的评价及问题的讨论 (13)第八节、参考文献 (14)附：固定管板式换热器的结构图花板布置图第 3 页共13 页第一节设计任务书一、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或自选热源加热至生产工艺所要求的温度。
化工原理课程设计书
化工原理课程设计书一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握化工原理的基本概念、基本理论和基本方法，培养学生运用化工原理解决实际问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解化工原理的基本概念和基本原理。
（2）掌握化工过程的基本计算方法和基本操作技能。
（3）熟悉化工设备的设计和操作原理。
2.技能目标：（1）能够运用化工原理解决实际问题。
（2）具备化工设备操作和维护的能力。
（3）能够进行简单的化工过程设计和优化。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对化工行业的兴趣和热情。
（2）增强学生对化工安全意识和环保意识的认知。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.化工原理基本概念和基本原理：包括化工过程的基本类型、化工过程的平衡与速率、化工热力学、化工动力学等。
2.化工过程计算：包括流体力学、传质、传热等基本计算方法。
3.化工设备设计与操作：包括反应器设计、蒸馏塔设计、膜分离装置设计等。
4.化工过程设计与优化：包括工艺流程设计、设备选型、操作条件优化等。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学，包括：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握化工原理的基本概念、基本理论和基本方法。
2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解化工原理在实际工程中的应用。
3.实验法：通过实验操作，使学生掌握化工设备的操作方法和实验技能。
4.讨论法：通过分组讨论，培养学生运用化工原理解决实际问题的能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将准备以下教学资源：1.教材：《化工原理》。
2.参考书：相关化工原理的教材和学术著作。
3.多媒体资料：化工原理教学课件、视频资料等。
4.实验设备：流体力学、传质、传热等实验装置。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本课程将采用多种评估方式相结合的方法。
评估方式包括：1.平时表现：通过课堂参与、提问、小组讨论等环节，评估学生的学习态度和课堂表现。
化工原理课程设计2
XXXX 大学课程设计说明书设计题目：化工原理课程设计双组分连续精馏筛板塔的设计学院、系：化学工程学院专业班级：学生姓名：指导教师：成绩：2014年7月2日目 录0 序言 ...................................................................................................................................................... 2 1 概述 ...................................................................................................................................................... 3 1.1 设计说明 ...................................................................................................................................... 3 1.2 原始数据 ...................................................................................................................................... 3 1.3 设计任务 ...................................................................................................................................... 3 2 物料衡算 .............................................................................................................................................. 4 3 塔顶、塔底的温度及最小回流比 ...................................................................................................... 5 3.1 确定操作压力 .............................................................................................................................. 5 3.2 计算塔顶温度（露点温度） ...................................................................................................... 5 3.3 计算塔底温度（泡点温度） ...................................................................................................... 6 3.4 最小回流比R MIN ........................................................................................................................... 6 4 确定最佳操作回流比和塔板层数 ...................................................................................................... 7 5 塔板结构计算（设计塔顶第一块板） ............................................................................................ 15 5.1 塔径计算 .................................................................................................................................... 15 5.2 确定溢流堰高度w h 和堰上液层高度ow h ............................................................................... 17 5.3 板面筛孔位置 ............................................................................................................................ 18 6 水力学性能参数的计算与校核 ........................................................................................................ 19 6.1 液沫夹带分率的检验 ................................................................................................................ 19 6.2 塔板压降 .................................................................................................................................... 19 6.3 液面落差校核 ............................................................................................................................ 20 6.4 塔板漏液状况校核 .................................................................................................................... 20 6.5 降液管下液泛情况的校核 ........................................................................................................ 20 7 筛板塔主要设计参数、工艺参数汇总 ............................................................................................ 24 8 工艺流程图 ........................................................................................................................................ 25 9 结束语 ................................................................................................................................................ 26 10 参考资料 .......................................................................................................................................... 27 10.1参考文献 ................................................................................................................................... 27 10.2附录 . (27)《化工原理课程设计》是培养学生化工设计能力的重要教学环节，通过课程设计使我们初步掌握化工设计的基础知识、设计原则及方法；学会各种手册的使用方法及物理性质、化学性质的查找方法和技巧；掌握各种结果的校核，能画出工艺流程、塔板结构等图形。
化工原理课程设计
化工原理课程设计一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握化工原理的基本概念、基本理论和基本方法，包括流体的物理性质、流体力学基本方程、流动和压力降、气液平衡、传质过程等，培养学生分析和解决化工问题的能力。
1.掌握流体的密度、粘度、热导率等物理性质。
2.理解流体力学的基本方程，包括连续方程、动量方程和能量方程。
3.掌握流体流动和压力降的基本理论，包括层流和湍流、管道流动和开放流动等。
4.理解气液平衡的基本原理，包括相图、相律和相变换等。
5.掌握传质过程的基本方法，包括扩散、对流传质和膜传质等。
6.能够运用流体力学基本方程分析流体流动问题。
7.能够计算流体流动和压力降的基本参数，如流速、压力降等。
8.能够分析气液平衡问题，确定相态和相组成。
9.能够运用传质过程的基本方法分析和解决化工问题。
情感态度价值观目标：1.培养学生对化工原理学科的兴趣和热情。
2.培养学生严谨的科学态度和良好的职业道德。
3.培养学生团队协作和自主学习的意识。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括流体的物理性质、流体力学基本方程、流动和压力降、气液平衡、传质过程等。
1.流体的物理性质：包括密度、粘度、热导率等，通过实例讲解其测量方法和应用。
2.流体力学基本方程：讲解连续方程、动量方程和能量方程，并通过实例分析其应用。
3.流动和压力降：讲解层流和湍流的特性，分析管道流动和开放流动的压力降计算方法。
4.气液平衡：讲解相图、相律和相变换的基本原理，并通过实例分析气液平衡问题。
5.传质过程：讲解扩散、对流传质和膜传质的基本方法，并通过实例分析传质问题的解决方法。
三、教学方法本节课采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：用于讲解流体的物理性质、流体力学基本方程、流动和压力降、气液平衡、传质过程等基本概念和理论。
2.讨论法：通过小组讨论，引导学生主动思考和分析化工问题，提高学生的分析和解决问题的能力。
3.案例分析法：通过分析实际化工案例，使学生更好地理解和应用化工原理，培养学生的实际操作能力。
化工原理课程设计(第二版)
精彩摘录
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6.2转盘萃取塔的 工艺设计
6.1概述
6.3转盘塔的结构 设计
第6 章液- 液萃取装置的工艺设计
6 .4 转盘塔工艺 设计示例6 .5 转盘萃取塔 设计任务一则
第7 章干燥装置的工艺设计
7 .1 概述
7 .2 喷雾干燥器的工 艺设计
7 .3 流化床干燥器的 设计
7 .4 干燥装置设计任 务两则
附录
附录1输送流体 1
用无缝钢管 规格
2
附 录 2 泵与风机 的性能参数
3 附 录 3 换热器系
列标准
4
附 录 4 管法兰
5
附 录 5 椭圆形封 头
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读书笔记
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第3 章换热装置的工艺设计
3 .1 概述
3 .2 管壳式换热器的 工艺设计
3 .3 再沸器的工艺设 计
3 .4 换热器设计任务 四则
第4 章蒸发装置的工艺设计
4 .1 概述
4 .2 多效蒸发过程的 工艺计算
4 .3 蒸发器主要工艺 结构尺寸的设计计算
4 .4 蒸发装置的辅助 设备
第4 章蒸发装置的工艺设计
化工原理课程设计（ 第二版）
读书笔记模板
01 思维导 图
03 目录分 析
05 读书笔 记
目录
02 内容摘 要
04 作者介 绍
06 精彩摘 录
化工原理课程设计---苯-甲苯冷凝器工艺设计-(2).
课程设计（论文）题目名称苯-甲苯冷凝器工艺设计课程名称化工原理学生姓名学号1040902015系、专业生化系2010级化学工程与工艺指导教师胡建明2013年1 月4 日目录一、课程设计任务书 (3)二、概述 (5)三、设计依据 (8)四、工艺设计计算 (8)五、物料衡算 (8)2.1 精馏塔物料衡算 (8)2.2 冷凝器物料衡算 (9)六、热量衡算 (11)3.1 冷凝器热量衡算 (11)七、设备设计与选型 (14)八、设备设计 (14)1、流体流径选择 (14)2、冷凝器热负荷 (14)3、流体两端温度的确定 (14)4、总传热系数 (14)5、换热面积 (14)6、初选管程及单管长度 (14)7、筒体直径计算 (15)8、数据核算 (15)九、设备选型 (19)十、总结 (25)十一、参考文献 (26)十二、致谢 (27)十三、附工程图纸 (28)10级化学工程专业《化工原理》课程设计任务书设计课题：苯-甲苯精馏装置进料冷凝器设计一、设计条件1、年产苯：70000吨2、产品苯组成：C6H699.5% (质量分数，下同) 、C6H5-CH30.5%3、原料液为常温液体；原料组成：C6H670%,C6H5-CH330%4、分离要求：塔釜苯含量≤0.5%二、设计内容1、物料衡算（精馏塔、冷凝器）2、热量衡算（冷凝器）3、冷凝器热负荷计算4、冷凝器换热面积计算5、冷凝器结构、材质选择6、冷凝器结构尺寸、工艺尺寸的设计计算等7、冷凝器总传热系数的校核8、冷凝器装配图的绘制三、设计要求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、工艺设计选定工艺参数，对单个设备作出衡算示意图，进行物料衡算、热量衡算，以表格形式表达衡算结果，其中的数据（非给定数据）及计算公式（经验公式）必须交待来源（即何种参考书目，并在参考文献中列出）。
3、设备计算选择设备的结构形式，并说明理由。
进行设备的结构尺寸和工艺尺寸的设计计算。
化工原理课程设计—浮筏式精馏塔设计2
p p pc pl p
p h ,m L g
即要验算： pp (1)干板阻力hc：（F1型重阀） 阀全开前
hp hc hl h
h p Lg 设计值（0.7kpa）
u0 u0c u0 u0c
hc 19.9
u0
0.175
L
（m液柱）
u0
F0
v
式中： F0——气体通过阀孔的动能因子； uo——孔速，m/s; ρV——气相密度，kg/m3； d0——阀孔直径，由浮阀的型号决定。对F1型重阀取0.039m。 Vs——气相流量，m3 /s； n——阀孔数；
2、阀孔排列
浮阀在塔板上常按三角形排列，可顺排或叉排，采用叉排更好。
整块板：正三角形叉排，t =75、100、125、150mm等； 分块板：等腰三角形叉排，t =75mm； t'=65mm、70mm、80mm、90mm、100mm、110mm几种。
一般了解
若低于此值或Lh/lw＜3m3/(m.h)，改用齿形堰。how也不宜超过 0.06~0.07m，否则改用双溢流型塔板。
hOW
齿形堰：
hOW由齿根算起
LS hn 1.17 lW
2 5
液层不超过齿顶
lw LS 0.735 hn
5 5 2 2 [hOW (hOW hn ) ] 超过齿顶
（2）板上充气液层阻力hl：
பைடு நூலகம்
hl 0 hL （h W +h OW） 0
ε0 ——反映板上液层充气的程度称充气因数。水：0.5；油： 0.2～0.35；烃：0.4～0.5。
(3)液体表面张力阻力hσ
2 h h L g
化工原理
《化工原理》课程设计标题学院医药化工学院专业化学工程与工艺（精细）班级 09精细化工（1）班姓名陈举标学号 ********** 指导教师蒋赣、严明芳2011年 12 月 30 日1.设计题目：筛板式连续精馏塔设计2.设计任务在抗生素类药物生产过程中，需要用丙酮溶媒洗涤晶体，洗涤过滤后产生废丙酮溶媒，其组成为含丙酮50%（质量分数，下同）。
为得到含水量为0.5%的丙酮溶液，使废丙酮溶媒重复使用，拟建立一套板式精馏塔，以对废丙酮溶媒进行精馏。
设计要求废丙酮溶媒的处理量为6500吨/年，塔底废水中丙酮含量0.05%。
3.工艺条件生产能力：6500吨/年（料液）年工作日：300天原料组成：50%丙酮，50%水（质量分率，下同）产品组成：馏出液 99.5%丙酮，釜液0.05%丙酮操作压力：塔顶压强为常压进料温度：泡点温度进料状况：泡点加热方式：直接蒸汽加热回流比：自选单板压降≤0.7kPa加热蒸气压力0.5MPa（表压）4.设计内容1) 精馏塔的物料衡算；2) 塔板数的确定；3) 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算；4) 精馏塔的塔体工艺尺寸计算；5) 塔板主要工艺尺寸的计算；6) 塔板的流体力学验算；7) 塔板负荷性能图；8) 精馏塔接管尺寸计算；9) 对设计过程的评述和有关问题的讨论5.设计流程丙酮—水溶液经预热至泡点后，用泵送入精馏塔。
塔顶上升蒸气采用全冷凝后，部分回流，其余作为塔顶产品经冷却器冷却后送至贮槽。
塔釜采用间接蒸汽再沸器供热，塔底产品经冷却后送入贮槽。
精馏装置有精馏塔、原料预热器、冷凝器、釜液冷却器和产品冷却器等设备。
热量自塔釜输入，物料在塔内经多次部分气化与部分冷凝进行精馏分离，由冷凝器和冷却器中的冷却介质将余热带走。
1．精馏塔的工艺计算 (1)1.1整理有关数据 (1)1.2精馏塔的物料衡算 (3)1.3精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (7)1.4精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (10)1.5塔板主要工艺尺寸的计算 (12)1.6筛板的流体力学验算 (16)1.7塔板负荷性能图 (19)1.8精馏塔接管尺寸计算 (23)2. 设计一览表 (25)3．符号说明 (26)4. 后记 (28)5. 参考文献 (28)6. 附图（工艺流程简图、主体设备设计条件图）1 精馏塔的工艺计算1.1整理有关物性数据表5. 丙酮—水系统t—x—y数据沸点t/℃丙酮摩尔数x y10000920.01 0.27984.20.0250.4775.60.050.6366.90.10.75462.40.20.81361.10.30.83260.30.40.84259.80.50.85159.20.60.86358.80.70.87558.20.80.89757.40.90.93556.90.950.96256.7 0.975 0.97956.5 1 1由以上数据可作出丙酮和水的温度组成图，t-y（x）图如下图1-1温度组成图由温度组成图导出相平衡图，如图1-2所示图1-2相平衡图1.2精馏塔的物料衡算1.2.1 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 丙酮的摩尔质量 A M =58.08kmol kg / 水的摩尔质量 B M =18.02kmol kg /000155.002.18/9995.008.58/0005.008.58/0005.0=+=W x 2368.002.18/5.008.58/5.008.58/5.0=+=F x 08.58/995.01.2.2 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量5062.2702.18)2368.01(08.582368.0=⨯-+⨯=F M kmol kg / 4430.5702.18)9841.01(08.589841.0=⨯-+⨯=D M kmol kg / 0262.1802.18)000155.01(08.58000155.0=⨯-+⨯=W M kmol kg / 1.2.3 物料衡算原处理量 8209.325062.27243001065003=÷÷÷⨯=F h kmol / 总物料衡算 32.8209D =W +联立W D 000155.09841.02368.08209.32+=⨯，解得 8712.7=D h kmol / 9297.24=W h kmol /1.2.4塔板数的确定1.2.4.1理论板层数T N 的求取最小回流比及操作回流比采用作图法求最小回流比。
马江权化工原理课程设计
马江权化工原理课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握化工原理的基本概念，如反应速率、化学平衡、传质过程等；2. 使学生了解化工过程中常见单元操作的基本原理，如蒸馏、吸收、萃取等；3. 帮助学生理解化工设备的设计与优化原则。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识解决实际化工问题的能力；2. 提高学生进行实验操作和数据分析的能力；3. 培养学生运用化工软件进行模拟计算的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对化工学科的兴趣，培养良好的学习习惯；2. 培养学生具备团队合作精神，善于倾听他人意见；3. 增强学生的环保意识，认识到化工在可持续发展中的重要性。
课程性质分析：本课程为高中化学选修课程，旨在让学生了解化工原理在实际生产中的应用，提高学生的理论联系实际的能力。
学生特点分析：学生已具备一定的化学基础知识，具有较强的学习能力和探究精神。
在此基础上，通过本课程的学习，有助于拓展学生的知识面，提高综合运用能力。
教学要求：1. 结合实际案例，深入浅出地讲解化工原理知识；2. 注重实验操作与理论学习相结合，提高学生的实践能力；3. 创设情境，引导学生主动探究，培养学生的创新意识。
二、教学内容1. 化工原理基本概念：反应速率、化学平衡、传质过程等；- 教材章节：第二章《化学反应速率与化学平衡》2. 常见单元操作原理：蒸馏、吸收、萃取等；- 教材章节：第三章《化工单元操作原理》3. 化工设备设计与优化：换热器、反应釜、塔设备等；- 教材章节：第四章《化工设备设计与优化》4. 实验操作与数据分析：进行实验操作，分析实验数据，探讨实验现象；- 教材章节：第五章《实验操作与数据分析》5. 化工软件模拟计算：运用化工软件进行流程模拟与优化；- 教材章节：第六章《化工过程模拟与优化》6. 化工案例分析与讨论：分析实际化工生产案例，探讨化工原理在实际生产中的应用；- 教材章节：第七章《化工案例分析》教学进度安排：第1周：化工原理基本概念第2周：常见单元操作原理第3周：化工设备设计与优化第4周：实验操作与数据分析第5周：化工软件模拟计算第6周：化工案例分析与讨论教学内容确保科学性和系统性，结合教材章节，使学生能够逐步掌握化工原理知识，提高实际应用能力。
化工原理课程设计-2
取。 对分散或乳化过程,要求循环能力大且应具有较高的剪切能力,涡 轮式搅拌器(特别是平直叶涡轮式)具有这一特征,可以选用。推进 式和桨式搅拌器由于剪切力小而只能在液体分散量较小的情况下 采用。桨式搅拌器很少用于分散过程。对于分散搅拌操作,搅拌 槽内都安装有挡板来加强剪切效果。
固体溶解过程要求搅拌器应具有较强的剪切能力和循环能力,所
图2-1 机械搅拌设备简图 1—搅拌釜;2—搅拌器;3—加料管;
4—电机;5—减速器;6—联轴节;
7—轴封;8—温度计套管;9—挡 板;10—搅拌轴;11—放料阀
取决于搅拌器的结构、尺寸、操作条件及其工作环境。 对于密闭搅拌设备,轴封是必不可少的重要组成部分,在实际 生产中也是最易损坏的部件。与泵轴的密封相似,轴封也常 采用填料密封和机械密封两种密封形式。当轴封要求较高 时,一般采用机械密封,如易燃、易爆物料的搅拌及高温、高 压、高真空、高转速的场合。 搅拌釜也常称为搅拌罐或搅拌槽,它由罐体和罐体内的附件
比,用以衡量重力的影响;N为搅拌功率,W;d为搅拌器直径,m;ρ为流
体的密度,kg/m3;μ为流体的黏度,Pa· s;n为搅拌转速,r/s;g为重力加速 度,m/s2;K0为系数,量纲为1;x、y为指数,量纲为1。
若再令ϕ= ,称为功率因数,则
ϕ=K0Rex(2-2)
注意:功率因数ϕ与功率数Np是两个完全不同的概念。 从量纲分析法得到搅拌功率数的关系式后,可对一定形状的搅拌 器进行一系列的实验,找出各流动范围内具体的经验公式或关系 算图,则可解决搅拌功率的计算问题。 2.2.1.2 搅拌功率计算 关于搅拌功率计算的经验公式很多,研究最多的是均相系统,并以 它为基础来研究非均相物系搅拌功率的计算。
表2-3 搅拌器型式及适用条件
化工原理课程设计 (2)(2013)
6、塔板负荷性能图；
7、辅助设备计算与选型（泵、再沸器及冷 凝器） 8、筛板塔的工艺设计计算结果总表 ； 9、筛板塔接管尺寸一览表 10、设计讨论 11、参考文献 12、附属图纸（理论板图解图、塔板负荷 性能图、塔板结构示意图及工艺流程图）
2013-6-24
四、精馏塔工艺设计
计算前先查出物性数据。
2013-6-24
4、塔板工艺尺寸计算
安定区
开孔区
受 液 区
降 液 管
溢流堰
2013-6-24
2013-6-24
2013-6-24
（1）溢流装置的设计
2013-6-24
液相负荷、塔径与液流型式的关系
液体流量L，m3/h 塔径D，mm U形流 单溢流 双溢流
1000 1400 2000 3000 4000 5000
7以下 9以下 11以下 11以下 11以下 11以下
45以下 70以下 90以下 110以下 110以下 110以下
90～160 110～200 110～230 110～250
2013-6-24
1) 出口堰（溢流堰）
(0.6 ~ 0.8) D
堰长
，单溢流
lW
(0.5 ~ 0.6) D
，双溢流
塔径标准化以后，应重新验算液沫夹带量，必要时在此先进 行塔径的调整，然后再决定塔板结构的参数，并进行其它各 项计算。
2013-6-24
塔有效高度：
H HD ( N p 2 S ) HT S H HF HB
' T
式中 HD——塔顶空间，m；
HB——塔底空间，m；
HT——塔板间距，m； HT’——开有人孔的塔板间距，m； HF——进料段高度，m； Np——实际塔板数； S——人孔数目（不包括塔顶空间和塔底空间的人孔）。
化工原理 课程设计
一、概述乙醇—水是工业上最常见的溶剂，也是非常重要的化工原料之一，是无色、无毒、无致癌性、污染性和腐蚀性小的液体混合物。
因其良好的理化性能，而被广泛地应用于化工、日化、医药等行业。
近些年来，由于燃料价格的上涨，乙醇燃料越来越有取代传统燃料的趋势，且已在郑州、济南等地的公交、出租车行业内被采用。
山东也已推出了推广燃料乙醇的法规。
长期以来，乙醇多以蒸馏法生产，但是由于乙醇—水体系有共沸现象，普通的精馏对于得到高纯度的乙醇来说产量不好。
但是由于常用的多为其水溶液，因此，研究和改进乙醇—水体系的精馏设备是非常重要的。
塔设备是最常采用的精馏装置，无论是填料塔还是板式塔都在化工生产过程中得到了广泛的应用，在此我们作板式塔的设计以熟悉单元操作设备的设计流程和应注意的事项是非常必要的。
1.1 设计依据本设计依据于教科书的设计实例，对所提出的题目进行分析并做出理论计算。
1.2 技术来源目前，精馏塔的设计方法以严格计算为主，也有一些简化的模型，但是严格计算法对于连续精馏塔是最常采用的，我们此次所做的计算也采用严格计算法。
1.3设计内容1、确定精馏装置流程，绘出流程示意图。
2、工艺参数的确定基础数据的查取及估算，工艺过程的物料衡算及热量衡算，理论塔板数，塔板效率，实际塔板数等。
3、主要设备的工艺尺寸计算板间距，塔径，塔高，溢流装置，塔盘布置等。
4、流体力学计算流体力学验算，操作负荷性能图及操作弹性。
5、主要附属设备设计计算及选型塔顶全凝器设计计算：热负荷，载热体用量，选型及流体力学计算。
料液泵设计计算：流程计算及选型。
1.4、工艺条件生产能力：9000吨/年（料液） 年工作日：300天原料组成：40%乙醇，60%水（质量分率，下同） 产品组成：馏出液95 %乙醇，釜液0.03%乙醇 操作压力：塔顶压强为常压 进料温度：露点 进料状况：露点 加热方式：直接蒸汽加热回流比： （1.1--2）最小回流比1.5. 塔型选择根据生产任务，若按年工作日300天，每天开动设备24小时计算，由于产品粘度较小，流量较大，为减少造价，降低生产过程中压降和塔板液面落差的影响，提高生产效率，选用浮阀塔。
化工原理课程设计-2
化工原理课程设计——水吸收氨填料塔设计姓名：专业：学号：指导教师：年月日目录1 前言2设计任务书3 设计方案3.1符号对照表3.2吸收剂的选择3.3流程图及流程说明3.4塔填料的选择4 工艺计算4.1物料衡算，确定塔顶、塔底的气液流量和组成4.2 塔径的计算4.3 填料层高度计算4.4填料层压降计算4.5液体分布装置4.6液体再分布装置4.7填料支撑装置4.8气体的入塔分布5 设计一览表6对本设计的评述7 参考文献8附图（带控制点的工艺流程简图、主体设备设计条件图）3、设计方案3．1吸收剂的选择对所选的吸收剂,要说明所选吸收剂的理由。
3．2．流程图及流程说明说明气体是从塔的什么部位进塔，是顺流接触还是逆流接触，吸收后的气体从什么部位排出。
（可用简图表示一下）3．3塔填料选择对所选塔填料，说明选取的理由，列出填料的主要性能参数，如：比表面积空隙率干填料因子等。
4工艺计算（每一项都列公式，计算）对低浓度吸收过程，溶液的物性数据可近似取纯水的物性数据。
混合气体的黏度可近似取为空气的黏度。
空气和水的物性常数如下：空气：水：1物料衡算，确定塔顶、塔底的气液流量和组成下氨在水中的溶解度系数查表知，20C亨利系数相平衡常数进塔气相摩尔比为：出塔气相摩尔比为：对于纯溶剂吸收过程，进塔液相组成为：混合气体的平均摩尔质量为：混合气体流量：惰性气体流量：最小液气比：取实际液气比为最小液气比的1.5倍，则可得吸收剂用量为：4．2塔径计算（每一项都列公式，计算）混合气体的密度采用贝恩-霍根泛点关联式计算泛点速度：取泛点率为0.6，即圆整后取泛点率校核：（是否在允许的范围内）填料规格校核：液体喷淋密度校核：取最小润湿速率为：经以上校核可知，填料塔直径选用合理。
4．3填料层高度计算（每一项都列公式，计算）NH在空气中的扩散系数为（查表），3液相扩散系数：液体质量通量为：气体质量通量为：脱吸因数为：气相总传质单元数为：气相总传质单元高度采用修正的恩田关联式计算：4．4．填料层压降计算：采用Eckert通用关联图计算填料层压降横坐标为：纵坐标为：查图得，填料层压降为：4．5.液体分布装置（1）液体分布器的选型：最好说明液体分布装置的安装位置，所选分布器优点液体引入排管喷淋器的方式主管直径：支管排数：排管外缘直径：最大体积流量排管式喷淋器制造材料。
化工原理课程设计——精馏塔
(二)
塔板的类型与选择
塔板是板式塔的主要构件,分为错流式塔板和逆流式塔板两类，工业应用以错 流式塔板为主，常用的错流式塔板主要有下列几种。
1. 泡罩塔板
泡罩塔板是工业上应用最早的塔板，其主要元件为升气管及泡罩。泡罩安装 在升气管的顶部，分圆形和条形两种，国内应用较多的是圆形泡罩。泡罩尺寸分 为ϕ80 mm、ϕ100 mm、ϕ150mm三种，可根据塔径的大小选择。通常塔径小于 1 OOO mm,选用ϕ80 mm的泡罩；塔径大于 2 000 mm,选用ϕ150 mm的泡罩。 泡罩塔板的主要优点是操作弹性较大，液气比范围大,不易堵塞，适于处理各 种物料，操作稳定可靠。其缺点是结构复杂，造价高； 板上液层厚， 塔板压降大， 生产能力及板效率较低。近年来，泡罩塔板已逐渐被筛板、浮阀塔板所取代。在 设计中除特殊需要（如分离粘度大、易结焦等物系)外一般不宜选用。
σ，m
N m
双组分混合液体的表面张力 σm 可按下式计算
m
式中
x x
A B A A B
B
m
-混合液体的平均表面张力 ，
A
B
-纯组分 A，B 的表面张力
xA,xB-A,B 组分的摩尔分率 4、氯苯的汽化潜热 常压沸点下的汽化潜热为 35.3×103kJ/kmol 纯组分的汽化潜热与温度的关系可用下式计算：
纯组分在任何温度下得密度可由下式计算： 苯 ρA=912-1.187t 氯苯 ρB=1127-1.111t 3、组分的表面张力 σ 温度，℃ 80 苯 氯苯 21.2 26.1 85 20.6 25.7 110 17.3 22.7 115 16.8 22.2 120 16.3 21.6 131 15.3 20.4 式中 t 为温度，℃
化工原理课程设计任务书
一、题目：设计一个连续精馏装置，用以分离苯（1）-甲苯（2）混合物二原始数据1.原料处理量：9.5吨/小时2.进料状态：饱和液体3.组成：x1=0.38 （质量分率）4.产品要求：x D=0.965 x w=0.015 (质量分率)5.冷凝器形式：全凝器6.冷却剂入口温度：30℃三、设计说明书内容1、流程简图2、工艺计算3、热量衡算4、塔板设计及浮阀布置（F1型浮阀）5、塔板水力学计算（包括负荷性能图）6、塔体基本设计和全塔安装图7、精馏塔附属设备设计（塔顶冷凝器、塔底再沸器和回流泵）8、计算结果汇总表9、分析与讨论一、题目：设计一个连续精馏装置，用以分离苯（1）-甲苯（2）混合物二原始数据1.原料处理量：9.5吨/小时2.进料状态：饱和液体3.组成：x1=0.46 （质量分率）4.产品要求：塔顶苯的回收率≮99%，塔底甲苯的回收率≮95%5.冷凝器形式：全凝器6.冷却剂入口温度：30℃三、设计说明书内容1、流程简图2、工艺计算3、热量衡算4、塔板设计及浮阀布置（F1型浮阀）5、塔板水力学计算（包括负荷性能图）6、塔体基本设计和全塔安装图7、精馏塔附属设备设计（塔顶冷凝器、塔底再沸器和回流泵）8、计算结果汇总表9、分析与讨论一、题目：设计一个连续精馏装置，用以分离苯（1）-甲苯（2）混合物二原始数据1.原料处理量：10.0吨/小时2.进料状态：液体分率0.13.组成：x1=0.46 （质量分率）4.产品要求：塔顶苯的回收率≮99%，塔底甲苯的回收率≮95%5.冷凝器形式：全凝器6.冷却剂入口温度：30℃三、设计说明书内容1、流程简图2、工艺计算3、热量衡算4、塔板设计及浮阀布置（F1型浮阀）5、塔板水力学计算（包括负荷性能图）6、塔体基本设计和全塔安装图7、精馏塔附属设备设计（塔顶冷凝器、塔底再沸器和回流泵）8、计算结果汇总表9、分析与讨论一、题目：设计一个连续精馏装置，用以分离苯（1）-甲苯（2）混合物二原始数据1.原料处理量：9.5吨/小时2.进料状态：饱和液体3.组成：x1=0.38 （质量分率）4.产品要求：x D=0.98 x w=0.03 (质量分率)5.冷凝器形式：全凝器6.冷却剂入口温度：30℃三、设计说明书内容1、流程简图2、工艺计算3、热量衡算4、塔板设计及浮阀布置（F1型浮阀）5、塔板水力学计算（包括负荷性能图）6、塔体基本设计和全塔安装图7、精馏塔附属设备设计（塔顶冷凝器、塔底再沸器和回流泵）8、计算结果汇总表9、分析与讨论一、题目：设计一个连续精馏装置，用以分离苯（1）-甲苯（2）混合物二原始数据1.原料处理量：10.0吨/小时2.进料状态：液体分率0.53.组成：x1=0.46 （质量分率）4.产品要求：塔顶苯的回收率≮98%，塔底甲苯的回收率≮97%5.冷凝器形式：全凝器6.冷却剂入口温度：30℃三、设计说明书内容1、流程简图2、工艺计算3、热量衡算4、塔板设计及浮阀布置（F1型浮阀）5、塔板水力学计算（包括负荷性能图）6、塔体基本设计和全塔安装图7、精馏塔附属设备设计（塔顶冷凝器、塔底再沸器和回流泵）8、计算结果汇总表9、分析与讨论一、题目：设计一个连续精馏装置，用以分离苯（1）-甲苯（2）混合物二原始数据1.原料处理量：10.5吨/小时2.进料状态：液体分率0.253.组成：x1=0.50 （质量分率）4.产品要求：塔顶苯的回收率≮99%，塔底甲苯的回收率≮98%5.冷凝器形式：全凝器6.冷却剂入口温度：30℃三、设计说明书内容1、流程简图2、工艺计算3、热量衡算4、塔板设计及浮阀布置（F1型浮阀）5、塔板水力学计算（包括负荷性能图）6、塔体基本设计和全塔安装图7、精馏塔附属设备设计（塔顶冷凝器、塔底再沸器和回流泵）8、计算结果汇总表9、分析与讨论一、题目：设计一个连续精馏装置，用以分离苯（1）-甲苯（2）混合物二原始数据1.原料处理量：11吨/小时2.进料状态：液体分率0.83.组成：x1=0.53 （质量分率）4.产品要求：塔顶苯的回收率≮99%，塔底甲苯的回收率≮96%5.冷凝器形式：全凝器6.冷却剂入口温度：30℃三、设计说明书内容1、流程简图2、工艺计算3、热量衡算4、塔板设计及浮阀布置（F1型浮阀）5、塔板水力学计算（包括负荷性能图）6、塔体基本设计和全塔安装图7、精馏塔附属设备设计（塔顶冷凝器、塔底再沸器和回流泵）8、计算结果汇总表9、分析与讨论一、题目：设计一个连续精馏装置，用以分离苯（1）-甲苯（2）混合物二原始数据1.原料处理量：11吨/小时2.进料状态：液体分率0.33.组成：x1=0.48 （质量分率）4.产品要求：塔顶苯的回收率≮99%，塔底甲苯的回收率≮96%5.冷凝器形式：全凝器6.冷却剂入口温度：30℃三、设计说明书内容1、流程简图2、工艺计算3、热量衡算4、塔板设计及浮阀布置（F1型浮阀）5、塔板水力学计算（包括负荷性能图）6、塔体基本设计和全塔安装图7、精馏塔附属设备设计（塔顶冷凝器、塔底再沸器和回流泵）8、计算结果汇总表9、分析与讨论一、题目：设计一个连续精馏装置，用以分离苯（1）-甲苯（2）混合物二原始数据1.原料处理量：11吨/小时2.进料状态：液体分率0.83.组成：x1=0.53 （质量分率）4.产品要求：塔顶苯的回收率≮99%，塔底甲苯的回收率≮98%5.冷凝器形式：全凝器6.冷却剂入口温度：30℃三、设计说明书内容1、流程简图2、工艺计算3、热量衡算4、塔板设计及浮阀布置（F1型浮阀）5、塔板水力学计算（包括负荷性能图）6、塔体基本设计和全塔安装图7、精馏塔附属设备设计（塔顶冷凝器、塔底再沸器和回流泵）8、计算结果汇总表9、分析与讨论一、题目：设计一个连续精馏装置，用以分离苯（1）-甲苯（2）混合物二原始数据1.原料处理量：10.0吨/小时2.进料状态：液体分率0.43.组成：x1=0.46 （质量分率）4.产品要求：塔顶苯的回收率≮98%，塔底甲苯的回收率≮95%5.冷凝器形式：全凝器6.冷却剂入口温度：30℃三、设计说明书内容1、流程简图2、工艺计算3、热量衡算4、塔板设计及浮阀布置（F1型浮阀）5、塔板水力学计算（包括负荷性能图）6、塔体基本设计和全塔安装图7、精馏塔附属设备设计（塔顶冷凝器、塔底再沸器和回流泵）8、计算结果汇总表9、分析与讨论。
大二化工原理课程设计
大二化工原理课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握化工原理的基本概念、原理及方法，如流体力学、热力学、传质和反应工程等。
2. 掌握化工过程中常见单元操作的基本原理，如蒸馏、吸收、萃取、干燥等。
3. 了解化工设备的设计、选型和优化方法，以及化工工艺流程的编制。
技能目标：1. 能够运用化工原理分析和解决实际问题，如进行简单工艺流程的设计、计算和优化。
2. 掌握使用化工软件（如Aspen Plus、HYSYS等）进行模拟和计算，辅助解决化工问题。
3. 培养查阅化工专业文献、资料的能力，提升自主学习及团队合作能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对化工原理课程的兴趣，激发学习热情，形成积极的学习态度。
2. 增强学生的环保意识，认识到化工生产过程中环保的重要性，培养责任感。
3. 培养学生的创新意识和实践能力，鼓励他们勇于探索、解决实际问题。
本课程针对大二学生，在已有一定化学基础的前提下，进一步深化对化工原理的理解和应用。
课程性质为理论联系实际，注重培养学生的实践能力和工程观念。
教学要求强调理论与实践相结合，通过案例分析和实际操作，使学生更好地掌握化工原理知识，为今后的学习和工作打下坚实基础。
课程目标的设定旨在使学生在知识、技能和情感态度价值观等方面取得全面发展，为化工行业培养高素质的专业人才。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 化工原理基本概念：流体力学、热力学、传质和反应工程等基础理论。
- 教材章节：第一章 流体力学基础，第二章 热力学基础，第三章 传质过程，第四章 反应工程基础。
2. 常见单元操作原理及设备：蒸馏、吸收、萃取、干燥等单元操作。
- 教材章节：第五章 蒸馏，第六章 吸收，第七章 萃取，第八章 干燥。
3. 化工设备设计与选型：化工设备结构、设计原理、选型方法及优化。
- 教材章节：第九章 化工设备设计基础，第十章 设备的选型与优化。
4. 化工工艺流程编制：工艺流程图绘制、流程计算、流程优化。
化工原理教学课程设计
化工原理教学课程设计一、引言化工原理是化工专业的基础课程之一，对学生的基础知识和技能的培养起着重要作用。
本文旨在设计一门全面且高效的化工原理教学课程，通过理论教学、实验教学、案例分析等方法，帮助学生掌握化工原理的理论知识和实际应用能力，提高学生的学习兴趣和学习效果。
二、教学目标1. 理论学习目标：通过本课程的学习，学生应具备扎实的化工原理基础知识，包括化学反应动力学、质量传递、能量传递、流体力学等方面的知识。
2. 实践学习目标：学生应能够熟练操作化工实验仪器设备，掌握常用实验操作技能，并能够分析和解决实践中的问题。
3. 应用目标：学生应能够将所学的化工原理知识应用于实际工程中，理解化工过程中的原理和规律，具备一定的工程设计和问题解决能力。
三、教学内容和教学方法1. 理论教学内容:(1) 化学反应动力学：化学反应速率和化学平衡，反应动力学和反应速率常数，反应速率和温度的关系等。
(2) 质量传递：质量传递的基本概念，质量传递过程的速度控制因素，质量传递的传递机制等。
(3) 能量传递：热力学基本概念和热力学定律，热传导的基本理论，传热方式与传热设备等。
(4) 流体力学：流体的基本性质，流体流动的基本方程和物理规律，流体传动设备等。
2. 实验教学内容：(1) 基础实验：采用常规实验装置，进行化工原理相关的实验，如酸碱中和反应速率的测定，质量传递过程的实验，热传导实验等。
(2) 设计和创新实验：通过设计实验方案，解决实际问题，培养学生的创新能力和实践能力。
3. 教学方法：(1) 理论部分：采用讲授和互动式教学相结合的方式，引导学生主动学习，理解化工原理的基本概念和原理。
(2) 实验部分：注重实践操作，引导学生进行实验操作和数据处理，培养学生的动手能力和实验思维能力。
(3) 案例分析：通过真实的案例分析，帮助学生将理论知识应用于实际工程问题的解决，并培养学生的问题分析和解决能力。
四、教学评估和成绩评定1. 理论部分评估：通过平时作业、课堂互动和小测验等形式进行评估，占总评成绩的30%。
化工原理教学设计样例
化工原理教学设计样例第一部分：课程简介《化工原理教学设计样例》是一门旨在系统性地介绍化工原理的课程。
通过深入的理论讲解和丰富的实例分析，本课程旨在帮助学生建立对化工原理的扎实理解和应用能力，为他们今后的学习和工作打下坚实基础。
第二部分：教学目标本课程的教学目标包括：1. 理解化工原理的基本概念和理论框架；2. 掌握化工过程的基本原理和热力学、动力学等方面的知识；3. 能够应用化工原理的知识解决实际问题；4. 提高学生的创新能力和团队合作能力；第三部分：教学内容与方法1. 教学内容：本课程的主要内容包括但不限于：(1) 化工原理基本概念；(2) 化工热力学；(3) 化工动力学；(4) 化工传质过程；(5) 化工反应工程基础；(6) 化工流程模拟与优化；2. 教学方法：(1) 理论讲授：通过课堂授课，系统性地讲解化工原理的基本理论和概念，引导学生建立牢固的理论基础；(2) 实例分析：通过真实的案例分析，让学生了解化工原理在实际应用中的具体情况，培养学生的问题解决能力；(3) 实验操作：进行化工原理相关的实验操作，让学生通过亲自动手来观察和实践，加深对化工原理的理解；(4) 讨论交流：组织学生就特定的化工原理问题展开讨论，激发学生的思维，培养他们的团队合作能力。
第四部分：教学评价方式评价方式包括但不限于：1. 日常表现：包括出勤情况、课堂参与度等；2. 作业与实验报告：对学生的作业和实验报告进行评价；3. 期中、期末考试：进行笔试、实验操作等形式的考核；4. 课程设计：组织学生进行化工原理相关的课程设计，综合考察学生的综合能力。
第五部分：课程设置为了达到以上的教学目标，本课程设置如下：1. 第一章：化工原理基本概念2. 第二章：化工热力学3. 第三章：化工动力学4. 第四章：化工传质过程5. 第五章：化工反应工程基础6. 第六章：化工流程模拟与优化第六部分：总结《化工原理教学设计样例》旨在通过系统、全面的教学安排，引导学生深入理解化工原理的核心概念和方法，培养其分析问题、解决问题的能力，为今后的学习和工作奠定坚实基础。
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* 化工原理课程设计 *正戊烷换热器的设计学生姓名：陈樊学号：********** 专业：生物工程班级：10411成绩：指导教师：廖庆玲柯斌清设计时间：2012年4月27日至2012年5月31日化学与生物工程学院化工原理设计任务书班级：2009级姓名：陈樊日期：2012年4月27日-2012年5月31日一、设计任务书某厂用井水将正戊烷饱和蒸汽冷凝（冷凝温度51.7℃），井水进口温度28℃，井水流量为70000kg/h，正戊烷年处理能力为25500t/a。
要求冷凝器允许压降不大于500000Pa；试设计一台管壳式立式液体冷凝器完成该生产任务。
每年按330天计算，每天按24h连续运行。
二、设计要求1、标题页2、目录3、确定设计方案4、传热面积计算5、工艺结构尺寸计算6、换热器校核7、换热器主要结构参数和设计结果一览表8、.换热器工艺条件图9、自设计使用该换热器的工艺流程图10、设计评述11、参考文献目录一、设计题目 (4)二、设计条件 (4)三、设计内容 (4)3.1概述 (4)3.2 换热器的分类 (4)3.3 换热设备设计步骤 (4)四、设计说明 (6)4.1选择换热器的类型 (6)4.2流动空间的确定 (6)五、传热过程工艺计算 (5)5.1计算液体的定性温度，确定流体的物性数据 (5)5.1.1正戊烷流体在定性温度（51.7℃）下的物性数据 (5)5.1.2井水的定性温度 (5)5.2估算传热面积 (6)5.2.1换热器热负荷计算 (6)5.2.2平均传热温差 (6)5.2.3估算传热面积 (6)5.2.4初选换热器规格 (6)5.2.5立式固定管板式换热器的规格 (7)5.2.6计算面积裕度H及该换热器所要求的总传热系数K0.. 95.2.7折流板 (8)5.2.8换热器核算 (8)5.3核算壁温与冷凝液流型 (9)5.3.1核算壁温 (9)5.3.2核算流型 (12)5.4计算接口直径 (12)5.4.1计算壳程接口直径 (12)5.5计算管程接口直径 (10)5.6计算压强降 (10)5.6.1计算管程压降 (10)5.6.2计算壳程压降 (11)六、设计结果 (13)八、化工课程设计心得 (14)七、参考文献 (15)一、设计题目正戊烷换热器的设计二、设计条件1、处理能力：25500t/a正戊烷2、设备形式：管壳式立式液体冷凝器3、操作条件：1）正戊烷饱：冷凝温度51.7℃；液体于饱和温度下离开冷凝器51.7℃2）冷却水介质：井水，入口温度28℃；流量为70000kg/h 3）允许压降：不大于500000Pa4）每年按330天计算，每天按24h连续运行三、设计内容3.1概述换热器在石油、化工生产中应用非常广泛。
在炼油厂中，原油常减压蒸馏装置中换热器的投资占总投资的20%；在化工厂中，换热器约占总投资的11%以上。
由于在工业生产中所用换热器的目的和要求不同，所以换热器的种类也多种多样。
列管式换热器在石油化工生产中应用最为广泛，而且技术上比较成熟。
3.2 换热器的分类1）混合式换热器：冷、热流体直接接触和混合进行换热。
这类换热器结构简单，价格便宜，常做成塔状。
2）热式换热器：冷、热流体交替通过格子砖或填料等蓄热体以实现换热，这类换热器由于少量流体相互掺和，易造成流体间的“污染”。
3）壁式换热器：冷、热流体通过将它们隔开的固体壁面进行传热，这是工业上应用最为广泛的一类换热器。
3.3 换热设备设计步骤1）据任务的要求，确定设计方案；2）行工艺计算；3）择适宜的结构方案，进行结构设计；4）行流体阻力核算；5）制流程图及设备图纸，写说明书。
四、设计说明4.1选择换热器的类型两流体温度变化情况：热流体正戊烷温度51.7℃：冷流体井水入口温度32℃，出口温度 经计算为35.57℃，估计该换热器的管壁温和壳体壁温相差不大。
因此初步确定选用固定管壳式换热器。
4.2流动空间的确定热流体正戊烷需提高流速以增大传热膜面积，而井水粘度较大，走壳程易增大其湍动，则井水走管程，正戊烷走壳程。
五、传热过程工艺计算5.1计算液体的定性温度，确定流体的物性数据5.1.1正戊烷流体在定性温度（51.7C ）下的物性数据密度： 30598/kg m ρ= 定压比热容： 0 2.34/()o p c kJ kg C =⋅ 黏度： 0μ=41.810pa s -⨯⋅ 导热系数： 0λ=0.13/()o w m C ⋅5.1.2井水的定性温度入口温度：128o t C = ；出口温度：231.83o t C =（经过试差法得到此数据，详见草稿本）； 井水的定性温度为：()2831.83/229.915C m t =+=；两流体的温差：51.729.91520.085C 50C m m T t -=-=<，故选固定管壳式换热器。
当水在定性温度（29.915C ）下的物性数据：密度： 30995.7/kg m ρ=定压比热容： 0 4.174/()o p c kJ kg C =⋅黏度： 0μ=30.802710pa s -⨯⋅导热系数： 0λ=0.6178/()o w m C ⋅两流体在定性温度下的物性数据如下：表5-1 定性温度下的物性数据物性 温度℃密度kg/m3 粘度mPa·s 比热容kJ/(kg·℃) 导热系数 W/(m·℃) 正戊烷51.7 596 0.18 2.34 0.13 井水29.915 995.70.8027 4.174 0.6175.2估算传热面积5.2.1换热器热负荷计算 质量流量：3125500103219.697kg/h 0.8943603kg/s 33024s m ⨯===⨯； 热负荷： 10.8943603347.5044310.7941kW s Q m r ==⨯=5.2.2平均传热温差()()()(),51.729.91551.72821.729ln 51.7-29.915/51.728o m t C ---∆==-⎡⎤⎣⎦逆 5.2.3估算传热面积假设总传热膜系数：2550/()o K w m C =⋅；则： 2310794.12655021.729p m A m k t Φ===⋅∆⨯ ； 故：2A=26 1.128.6m ⨯= 5.2.4初选换热器规格选择固定管板换热器:管程数Np ： 1管长L ： 3m管子直径： Φ25mm×2.5mm （碳素钢管）管中心距： 32mm管子排列方法： 正三角性排列方式因为()1.00-=L d Nt A π；所以管数：Nt=()1.0/0-L d A π=28.6(0.025 2.9)126π⨯⨯=根。
中心线或中心线附近的管子根数: 1.113c n ===根按单管程， 由于32t mm =，'1125o b d mm =⨯=⨯25=时，()321312434D mm =⨯-+⨯25=；当o ' 1.5d =1.52537.5b mm =⨯⨯=时，32(131)237.5459D mm =⨯-+⨯=；所以D 在434459mm -之间，参见表4-2标准尺寸可得出440D mm =，除去最小壁厚得'500210480D mm =-⨯=；因此可根据以上计算得出的数据用CAD 画出管子以正三角性排列方式的具体排列，所以最终数出来的可排列在'480D mm =的圆内的总管子数是157根，只取149根管子，其他的8根管子不用；各种换热器的直径和拉杆数，可参见表4-3选用，经查表易得，拉杆数为6；因此最终的传热管总数为143。
表5—2标准尺寸表5—2杆直径和拉杆数5.2.5立式固定管板式换热器的规格壳体内径D ： 500mm管程数Np ： 1管长L ： 3m管子直径： Φ25mm×2.5mm （碳素钢管） 管中心距： 32mm管子根数N ： 143根拉杆数： 6根管子排列方法： 正三角形排列；5.2.6计算面积裕度H 及该换热器所要求的总传热系数K 0换热器的实际换热面积：()()2000.11430.0230.126.06m A Nt d L ππ=-=⨯⨯-=；面积裕度：26.0626100%100%0.23%30%26.06o o A A H A --=⨯=⨯=<估，故符合要求。
热器所要求的最低总传热系数：2o 310794.1548.86W/m C 26.0621.729o m Q K A t ===⋅︒∆⨯，逆 5.2.7折流板在对流传热的换热器中，为了加强壳程内流体的流速和湍流程度，以提高传热效率，在壳程内装置折流板，折流板还起支撑换热器作用。
此次设计采用比较常见的弓形折流板。
在这种折流板中，流体经圆缺部分后垂直流过管束，流动中死区较少，较为优越，结构也较为简单。
采用上下方向排列，这样可造成液体的剧烈扰动，增大传热摸系数。
采用弓形折流板，取弓形折流板圆缺高度为壳体内径的25%，则切去的圆缺高度为：0.25125h m =⨯500=；取折流板间距：0.40.4200B D mm ==⨯500=； 折流板数：30001114200b l N B =-=-= (块)；折流板圆缺面水平装配。
5.2.8换热器核算①程传热膜系数i α核算： 管程流通截面积：2221430.7850.04490214i i NpN m S d =⨯0.02⨯=π=； 管程流体流速为：70000(3600995.7)0.4350.044902i u m s ÷⨯==/； 管程流体雷诺数为：0.0200.435995.7Re 10791.81520000.0008027i i ii i d u ρμ⨯⨯===>； 普朗常数：334.174100.802710Pr 5.430.617pi i i i c μλ-⨯⨯⨯===； 0.80.40.80.420.6170.023Re Pr 0.023 5.432351.68W/(m C)0.02i i i d λα==⨯⨯10791.815⨯=⋅︒②程传热膜系数o α核算：因为立式管壳式换热器，壳程为正戊烷饱和蒸汽冷凝为饱和液体后离开换热器，故可按蒸汽在垂直管外冷凝的计算公式计算o α：1/4231.13o g r L t ρλαμ⎛⎫= ⎪∆⎝⎭；现假设管外壁温C ︒=40w t ，则冷凝液膜的平均温度为：()()C ︒=+=+8545407515050...t t .w s ，这与其饱和温度很接近，故在平均膜温45.85℃下的物性可沿用饱和温度51.7℃下的数据，在层流下：()1/41/423233239.815960.13347.5101.13 1.131474.36W/m C 0.1810351.750o g r L t ρλαμ-⎛⎫⎛⎫⨯⨯⨯⨯===⋅︒ ⎪ ⎪ ⎪∆⨯⨯⨯-⎝⎭⎝⎭③定污垢热阻（井水）（有机液体）C/W m C/W m 22︒⋅⨯=︒⋅⨯=--44100210721.R ,.R si so④传热系数o K2211110.002525251250.0001720.00021474.364522.5202351.68200.00067830.0001720.0000620.000250.00053150.0016938591W/m C>539.83W/m Co o o so si o o w m i i io d d d b R R K d d d K αλα=++++=++⨯+⨯+⨯=++++==⋅︒⋅︒ 所选换热器的安全系数为：591550100% 6.94%10%591-⨯=< 5.3核算壁温与冷凝液流型 5.3.1核算壁温核算壁温时，一般忽略管壁热阻，按以下近似计算公式计算：51.733.3511110.0001720.00021474.363089w www so sio iT t t t t t R R αα----=⇒=++++；41.06C w t =︒，这与假设C 40︒=w t 相差不大，在5—10℃之间，可以接受。