正戊烷的冷凝器（换热器）.docVIP

课 程 设 计 说 明 书 武 汉 工 程 大 学  化工与制药学院 课程设计说明书 课题名称：正戊烷冷凝器的设计 专业班级：07过控02 学生学号：0703020228 学生姓名：赵凯 学生成绩: 指导教师： 课题工作时间：2010.6.21至2010.7.2 武汉工程大学化工与制药学院教学管理科 换热器概述 过程设备在生产技术领域中的应用十分广泛，是在化工、炼油、轻工、交通、食品、制药、冶金、纺织、城建、海洋工程等传统部门所必需的关键设备，而换热设备则是广泛使用的一种通用的过程设备。在化工厂中，换热设备的投资约占总投资的10%～20%；在炼油厂，约占总投资的35%～40%。 在工业生产中，换热器的主要作用是将能量由温度较高的流体传递给温度较低的流体，是流体温度达到工艺流程规定的指标，以满足工艺流程上的需要。此外，换热器也是回收余热、废热特别是低位热能的有效装置。例如，高炉炉气（约1500℃）的余热，通过余热锅炉可生产压力蒸汽，作为供汽、供热等的辅助能源，从而提高热能的总利用率，降低燃料消耗，提高工业生产经济效益。 随着我国工业的不断发展，对能源利用、开发和节约的要求不断提高，因而对换热器的要求也日益加强。换热器的设计、制造、结构改进及传热极力的研究十分活跃，一些新型高效换热器相继面世。 在工业生产中，由于用途、工作条件和物料特性的不同，出现了不同形式和结构的换热器。 按照传热方式的不同，换热器可分为三类： 1.直接接触式换热器 又称混合式换热器，它是利用冷、热流体直接接触与混合的作用进行热量的交换。这类换热器的结构简单、价格便宜，常做成塔状，但仅适用于工艺上允许两种流体混合的场合。 2.蓄热式换热器 在这类换热器中，热量传递是通过格子砖或填料等蓄热体来完成的。首先让热流体通过，把热量积蓄在蓄热体中，然后再让冷流体通过，把热量带走。由于两种流体交变转换输入，因此不可避免地存在着一小部分流体相互掺和的现象，造成流体的“污染”。 蓄热式换热器结构紧凑、价格便宜，单位体积传热面比较大，故较适合用于气--气热交换的场合。 3.间壁式换热器 这是工业中最为广泛使用的一类换热器。冷、热流体被一固体壁面隔开，通过壁面进行传热。按照传热面的形状与结构特点它又可分为： 管式换热器： 如套管式、螺旋管式、管壳式、热管式等；管壳式换热器的应用已经有悠久的历史，而且管壳式换热器被当作一中传统的标准的换热设备在很多工业部门中大量使用。尤其在化工、石油、能源设备等部门所使用的换热设备中，管壳式换热器仍处于主导地位，因此本次毕业设计特针对这类换热器中的浮头式换热器的工艺设计以及结构设计进行介绍 板面式换热器：如板式、螺旋板式、板壳式等； 扩展表面式换热器：如板翅式、管翅式、强化的传热管等。 另附固定管板式换热器简图： 目 录 概述...........................................................................................................1 一.设计任务…………………………………………………………..…4 二.确定设计方案，绘制工艺流程图…………………………..............6 三.热力学计算……………………………………………………..........6 1.热力学数据的获取…………………………………………….....…...6 2.估算传热面积…………………………………………………………6 3.工艺尺寸计算……………………………………………………....…7 4.面积核算………………………………………………………....……8 5.壁温核算与冷凝液流型……………………………………….....……10 6.压降校核……………………………………………………….........…10 四.结构设计…………………………………………………….......……12 1.冷凝器的安装………………………………………………….....……12 2.管子的设计………………………………………………….....………12 3.管心距的设计………………………………………………….....……13 4.管板的设计……………………………………………….....…………13 5.折流板设计…………………………………………………....……….14 6.壳体设计………………………………………………………....…….15 7.壳程接管的设计……………………………………………....……….15 8.封头设计………………………………