课程设计醋酸热交换器工艺及结构设计.doc

醋酸热交换器工艺及结构设计 目 录 第一章 绪论 5 1.1 换热器基本概况 1.2 换热器的分类及特点 1.2.1 直接接触式换热器 1.2.2 蓄热式换热器 1.2.3 间壁式换热器 1.3换热器研究及发展 1.3.1换热器的研究 1.3.2换热器的发展 第二章 工艺设计 1 2.1 估算传热面积，初选换热器型号 1 2.1.1 基本物性数据的查取 1 2.1.2计算热负荷和冷却水流量 1 2.1.3 确定流体的流径 1 2.1.4 计算平均温度差 2.1.5 选K值，估算传热面积 2.1.6 初选换热器型号 2.2 校核总传热系数 21 2.2.1 管程对流传热系数 2.2.2壳程对流传热系数 2.2.3污垢热阻 管内、管外污垢热阻 2.3 核算压降 2.3.1 管程压降 2.3.2 壳程压降 第章 换热器结构设计及附件选取 3.1筒体 2 3.1.1材料 2 3.1.2结构尺寸 2 3.1.3结构型式 2 3.2 封头 3.3管箱 2 3.3.1材料 2 3.3.2结构型式 2 3.3.3管箱尺寸 2 3.4管箱法兰的选取 2 3.4.1材料 3.4.2结构尺寸 3.4.3结构型式 3.5接管 3.5.1材料 3.5.2结构尺寸 3.5.3结构型式 3.6接管法兰选取 3.6.1材料 3.6.2结构尺寸 3.6.3结构型式 3.7垫片选取 3.8管板 3.8.1材料 3.8.2结构尺寸 3.8.3结构型式 3.9换热管 3.9.1材料 3.9.2结构尺寸 3.9.3排列型式 3.10防冲板 3.11拉杆和定管距 3.11.1材料 3.11.2结构尺寸 3.11.3结构型式 3.11.4定管距 3.12折流板选取及布置 3.12.1材料 3.12.2结构尺寸 3.12.3结构型式 3.13鞍座选取及安装位置确定 3.13.1支座结构类型和材料 3.13.3支座的尺寸 3.13.4 支座在换热器上的位置尺寸 3.14分程隔板 3.14.1 分程隔板的厚度 3.14.2程隔板的布置 3.15 吊耳 3.15.1 符号说明 3.15.2 吊耳的材料和结构尺寸 3.16 顶丝 3.16.1 符号说明 3.16.2顶丝的结构尺寸 3.16.3 顶丝直径和个数 参 考 文 献 42 总结 43 20%。催化重整及加氢脱硫装置中约占15%。通常，在化工厂的建设中，换热器约占总投资的11%。换热器即可是一种单独的设备，如加热器、冷凝器和凝汽器等；也可是某一工艺设备的组成部分，如氨合成塔内的热交换器。 在制冷工业中，以食品冷藏业常用的以氨为制冷的蒸汽压缩制冷装置为例，进过压缩后的气态氨在冷凝器中被冷凝为液体；液化后的高压液态氨在膨胀机或节流阀中绝热膨胀，使温度下降到远低于周围环境的温度；这种低温氨流体在流经蒸发器时（布置在冷藏管中）吸热蒸发而回复到原先进入压缩机是的氨气状态，然后再重复心得循环。在其他各种制冷装置中，都存在冷凝器和蒸发器等换热器。 在火力发电厂中装有空气预热器、燃油加热器、给水加热器、蒸汽冷凝器等一系列的换热器。实际上蒸汽锅炉本身就可以看作是一个大型复杂的换热器。燃料在炉膛中燃烧产生的热量，通过炉膛受热面、对流蒸发受热面、过热器及省煤器加热介质，使工质汽化、过热称为能输往蒸汽轮机的符合要求的过热蒸汽。 换热器在节能技术改造中具有很重要的作用。表现在两个方面：一是在生产工艺流程中使用着大量的换热器，提高这些换热器的效率，显然可以减少能源的消耗；另一方面用换热器来回收工业余热，可以显著提高设备的热效率。 工业余热数量大，分布广，各国均已把余热回收列为节能工作的一个重要方面。经验表明，换热器是最有效的余热回收设备。以锻造加热炉为例，普通加热炉每公斤锻造的能耗为0.7公斤标准燃料，而装有换热器的加热炉每公斤锻造的能耗只有0.15公斤左右标准燃料。烧燃料的工业炉，约有60%~70%的热量由烟气带走，被浪费掉了。有段时期国内偏重于用余热锅炉来回收烟气余热，而较少采用换热器。余热锅炉的热回收率虽较高，但它无助于工业炉本身热效率的提高，因而无助于炉用高质燃料的节省。装设换热器利用烟气余热来预热工业炉的进风，可使工业炉本身的热效率得到提高，因而可节省炉用高质燃料。用普通换热器将空气预热至300~400℃，一般可节约燃料15%~25%，用高温换热器时可以取得更好的效果，节约燃料可到40%以上。烧低热值燃料的加热炉，将空气和煤气预热至300℃，可是温度迅速提高1~2倍，可是产量提高20%~30%。对于烧油的炉子，预热空气有助于燃油雾化质量的改善，使燃料达到充分的燃烧。换热器的后面再装预热锅炉，可是燃料热量利用率达到80