课程设计---正戊烷冷凝器的设计

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1、江汉大学化工原理课程设计说明书化学与环境工程学院化工系化学工程与工艺专业题目：2.0×104吨/年正戊烷冷凝器的设计姓名：周欢学号：201009102126指导老师：周富荣老师起止时间：2012.12.31—2013.1.13任务安排设计任务和操作条件1.操作条件（1）正戊烷冷凝温度为51.7℃，冷凝液于饱和液体下离开冷凝器；（2）冷却介质为地下水，流量为70000kg/h，入口温度：24℃；（3）允许压强降不大于105Pa；（4）每年按300天计；每天24h连续运转。2.处理能力:2.0×104t/a正戊烷3.设备型式：卧式列管冷凝器设计内容1、设计方案简介；2、换热

2、器的工艺计算；3、换热器的主要结构尺寸的设计计算；4、校核计算。设计说明书内容1.目录2.概述3.热力计算（包括选择结构，传热计算，压力核算等）4.结构设计与说明5.设计总结6.参考文献7.附工艺流程图及冷凝器装配图一张目录1.1概述···························11.2确定物性数据·······················21.2.1确定流体流动空间···················21.2.2流体定性温度，确定流体流动的物性数据·········21.3估算传热面积·······················31.3.1热负荷···

3、·····················31.3.2有效平均温度差····················31.3.3估算传热面积·····················31.4工艺结构尺寸·······················31.4.1管径和管内流速····················31.4.2管程数和传热管数···················41.4.3传热管排列和分程方法·················41.4.4壳体内径·······················41.4.5接管·························51.

4、4.6其他附件·······················51.5初选换热器规格······················61.6换热器核算························71.6.1计算总传热系数····················71.6.2传热面积裕度·····················81.6.3核算壁温·······················81.6.4计算压降和核算····················91.7汇总表··························10设计总结·····················

5、······12参考文献···························13附换热器装配图························131.1概述换热器是化学工业，石油工业及其他一些行业中广泛使用的热量交换设备，它不仅可以单独作为加热器、冷却器等使用，而且是一些化工单元操作的重要附属设备，因此在化工生产中占有重要的地位。由于工业生产中所用换热器的目的和要求各不相同，换热设备的类型也多种多样，可根据生产工艺要求进行选择。按换热器设备的传热方式划分主要有直接接触式、蓄热式和间壁式三类。虽然直接接触式和蓄热式换热设备具有结构简单，制造容易等特点，但由于在换热过程中

6、，有高温流体和低温流体相互混合或部分混合，使其在应用上受到限制。因此工业上所用换热设备以间壁式换热器居多。间壁式换热器的类型也是多种多样，从其结构上大致可分为管式换热器和板式换热器。管式换热器主要包括蛇管、套管和列管式换热器；板式换热器主要包括型板式、螺旋板式和板壳式换热器。完善的换热器在设计或选型时应满足以下各项基本要求：（1）合理地实现所规定的工艺条件　　传热量、流体的热力学参数（温度、压力、流量、相态等）与物理化学性质（密度、粘度、腐蚀性等）是工艺过程所规定的条件。根据这些条件进行热力学和流体力学的计算，经过反复比较，使所设计的换热器具有尽可能小的传热面积，在单位

7、时间内传递尽可能多的热量。（2）安全可靠　　换热器是压力容器，在进行强度、刚度、温差应力以及疲劳寿命计算时，应遵照我国《钢制石油化工压力容器设计规定》与《钢制管壳式换热器设计规定》等有关规定与标准。这对保证设备的安全可靠起着重要的作用。（3）有利于安装、操作与维修　　直立设备的安装费往往低于水平或倾斜的设备。设备与部件应便于运输与装拆，在厂房移动时不会受到楼梯、梁、柱的妨碍，根据需要可添置气、液排放口，检查孔与敷设保温层。（4）经济合理　　评价换热器的最终指标是：在一定的时间内（通常为1年）固定费用（设备的购置费、安装费等）与操作费（动力