列管式換熱器課程設(shè)計(jì)767911498

1、化工原理課程設(shè)計(jì)² 專業(yè)班級(jí) ² 小組成員 ² 指導(dǎo)老師 ² 設(shè)計(jì)時(shí)間 目 錄中英文概要-(1)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)- 2 -(2)第一章 前言-(3)第二章 列管式換熱器的設(shè)計(jì)-(4)（1） 列管式換熱器簡(jiǎn)介-(4)（2）設(shè)計(jì)過(guò)程-(5)附：過(guò)程流程圖-(7)第三章 正文-(8)（1）初選換熱器規(guī)格-(8) （2）換熱器核算-(10)（3）經(jīng)濟(jì)衡算-(13)（4）換熱器工藝結(jié)構(gòu)的確定-(15)第四章 化工原理課程設(shè)計(jì)小結(jié)-(18)附：換熱器主要結(jié)構(gòu)尺寸和計(jì)算結(jié)果-(19)參考文獻(xiàn)-(20)摘要摘要：任務(wù)要求設(shè)計(jì)年處理量為噸正戊烷的正戊烷冷凝器。首先要通過(guò)經(jīng)驗(yàn)

2、數(shù)據(jù)和經(jīng)濟(jì)衡算確定冷熱流體的流型、流速和進(jìn)出口溫度。本設(shè)計(jì)按照化工原理相關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算，選定固定管板式換熱器，換熱面積為41.6,換熱管為8管程6m,管徑為25×2.5mm共112根管子。經(jīng)過(guò)進(jìn)一步核算，換熱器壓降，面積裕度，管壁溫度均符合設(shè)計(jì)要求，。然后通過(guò)查閱資料合理計(jì)算確定封頭、管箱、拉桿、定距管等結(jié)構(gòu)尺寸和選取符合要求的輔助設(shè)備（主要是離心泵）。最后畫(huà)出符合工程語(yǔ)言的設(shè)備總裝圖和帶控制點(diǎn)的工藝流程圖。關(guān)鍵詞：列管式 換熱器 設(shè)計(jì)計(jì)算 經(jīng)濟(jì)優(yōu)化Abstract:The heat exchanger is wildly used in chemical industry. To

3、design the heat exchanger which cools 1.25t/a steam pentane, we should first choose the curing velocity and the temperature of export float. We should select tubesheet heat exchanger. Nominal diameter: 450mm, nominal pressure: 2.5MPa, the total tubes:112. The press, the area and the temperature all

4、suit to the assignment request. Based on this chosen heater exchanger, we shall design the structures and correct them, then design proper nozzles, flange, tie rod, channel, tubesheet, spacer and so on. The final result includes a craftwork-flow-chart, a facility fitting draw, and a instruction.Key

5、word：Heat interchanger row tubular design calculationeconomic optimization化工原理（含化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)題目：列管式換熱器的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)時(shí)間：2010年05月10日至05月28日指導(dǎo)老師：何兵設(shè)計(jì)任務(wù)：年處理12500噸正戊烷的正戊烷冷凝器1. 設(shè)備型式立式列管式換熱器2. 操作條件（1） 正戊烷：冷凝溫度51.7，冷凝液于飽和溫度下離開(kāi)冷凝器；（2） 冷卻介質(zhì)：井水，入口溫度32，出口溫度由經(jīng)濟(jì)衡算優(yōu)化；（3） 允許壓強(qiáng)降：不大于105Pa；（4） 每年按330天計(jì)算，每天24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行；（5） 設(shè)備最

6、大承受壓力：P=2.5Mpa;設(shè)計(jì)報(bào)告：1. 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份2. 主體設(shè)備總裝圖（1#圖紙）一張，帶控制點(diǎn)工藝流程圖（3#圖紙）一張第一章前言化工原理課程設(shè)計(jì)屬于化工設(shè)計(jì)的范疇。它是指將一個(gè)系統(tǒng)全部用工程制圖的方法，描繪成圖紙、表格及必要的文字說(shuō)明，也就是把工藝流程、技術(shù)裝備轉(zhuǎn)化為語(yǔ)言的過(guò)程?；ぴO(shè)計(jì)過(guò)程具有政策性強(qiáng)、技術(shù)性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)、綜合性強(qiáng)的特點(diǎn)。在工程中，將某種流體的熱量以一定的傳熱方式傳遞給他種流體的設(shè)備，稱為換熱器。在這種設(shè)備內(nèi)，至少有兩種溫度不同的流體參與傳熱。一種流體溫度較高，放出熱量；另一種流體溫度較低，吸收熱量。這里所講的熱換熱器是以傳熱為其主要過(guò)程（或目的）的設(shè)備。在化工

7、、石化、石油煉制等工業(yè)生產(chǎn)中，換熱器被廣泛使用。在一般化工廠的建設(shè)中，換熱器約占總投資的11。在煉油廠的常、減壓蒸餾裝置中，換熱器約占總投資的40%。隨著化工、石化、煉油工業(yè)的迅速發(fā)展，各種新型換熱器不斷出現(xiàn)，一些傳統(tǒng)的換熱器的結(jié)構(gòu)也在不斷改進(jìn)、更新。今后換熱器的發(fā)展趨勢(shì)將是不斷增加緊湊性、互換性，不斷降低材料消耗，提高傳熱效率和各種比特性，提高操作和維護(hù)的便捷性。根據(jù)熱換熱器在生產(chǎn)中的地位和作用，它應(yīng)滿足多種多樣的要求。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)其基本要求有：(1) 滿足工藝過(guò)程所提出的要求，熱交換強(qiáng)度高，熱損失小，在有利得平均溫差下工作。(2) 要有與溫度和壓力條件相適應(yīng)的不易遭到破壞的工藝結(jié)構(gòu)，制造簡(jiǎn)

8、單，裝修方便，經(jīng)濟(jì)合理，運(yùn)行可靠。(3) 設(shè)備緊湊。(4) 保證較低的流動(dòng)阻力，以減小熱換熱器的動(dòng)力損失。換熱器的類型很多特點(diǎn)各異，分類方法也不盡相同。若按其用途分，有加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器和再沸器等。若按其結(jié)構(gòu)類型分，有列管式、板式、螺旋板式、板翅式、板殼式利翅片管式等。若按傳熱原理和熱交換方式分，有直接混合式、蓄熱式和間壁式三類，列管式換熱器是間壁式換熱器的主要類型，也是應(yīng)用最普遍的一種換熱設(shè)備。第二章 列管式換熱器的設(shè)計(jì)一、列管式換熱器簡(jiǎn)介列管式換熱器是間壁式換熱器的主要類型，也是應(yīng)用最普遍的一種換熱設(shè)備，它以其對(duì)溫度、壓力、介質(zhì)的適應(yīng)性，耐用性及經(jīng)濟(jì)性，在換熱設(shè)備中始終占有約7

9、0%的主導(dǎo)地位。因此列管式換熱器的標(biāo)準(zhǔn)化工作為世界各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家所重視，也為ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織的所重視。列管式換熱器主要由殼體、換熱管束、管板(又稱花板)、封頭(又稱端蓋)等部件組成。換熱器在圓筒形的筒體內(nèi)裝有換熱管束，管束安裝固定在殼體內(nèi)兩端的管板上。封頭用螺釘與殼體兩端的法蘭連接，如需檢修或清洗，可將封頭蓋拆除。冷、熱流體在列管式換熱器內(nèi)進(jìn)行換熱時(shí)，一種流體在管束與殼體的環(huán)隙內(nèi)流動(dòng)，其行程稱為殼程；另一種流體在換熱管內(nèi)流動(dòng)，其行程稱為管程。列管式換熱器的種類很多，分類方法各異，目前廣泛使用的列管換熱器主要以有無(wú)效補(bǔ)償和補(bǔ)償辦法不同來(lái)進(jìn)行分類。因?yàn)榱泄苁綋Q熱器在使用時(shí)，由于冷、熱流體溫度不

10、同，使大體和管束受熱不均，其熱膨脹程度不同。如果兩者溫差大于50攝氏度 ，就可能使管束彎曲變形，從管板上松脫，甚至整個(gè)設(shè)備變形、毀壞。所以要從結(jié)構(gòu)上加以改進(jìn)，以消除或減輕熱膨脹的不利影響。這種結(jié)構(gòu)改進(jìn)方法稱為熱補(bǔ)償或溫差補(bǔ)償。按有無(wú)這種補(bǔ)償和不同補(bǔ)償辦法，列管式換熱器主要分為以下三類：1. 固定管板式換熱器固定管板式換熱器的兩端和殼體連為一體，管子則固定于管板上，它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；在相同的殼體直徑內(nèi)，排管最多，比較緊湊；由于這種結(jié)構(gòu)使殼側(cè)清洗困難，所以殼程易走不易結(jié)垢和清潔的流體。這種換熱器比較適合用于溫差不大或溫差大但殼程壓力不高的場(chǎng)合。2浮頭式換熱器在這種換熱器中，一端的管板用法蘭與外殼連接，

11、另一端的管板不與殼體連接，可相對(duì)于殼體作某些移動(dòng)，并在這塊管板上連接一個(gè)端蓋，稱之為浮頭。當(dāng)殼體與管束之間因溫度不同而引起不同熱膨脹時(shí)，管束連同浮頭就可以在殼體內(nèi)沿管軸方向自由伸縮，以消除溫差應(yīng)力。這種結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，造價(jià)也較高，但由于管束可整體從殼體中拉出，清洗和檢修方便，能適應(yīng)管殼壁間溫差較大，或易于腐蝕和易于結(jié)垢的場(chǎng)合。3U型管式換熱器U形管式列管換熱器只有一個(gè)管板，管程至少為兩程，每根管子都變成U形，兩端固定在同一塊管板上。這樣，每根管于均可以按管長(zhǎng)方向自由伸縮，以解決熱補(bǔ)償問(wèn)題。這種換熱器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量小，管束可抽出，檢修和清洗方便。但管內(nèi)不易清洗，所以要求管程流體應(yīng)清潔。另外管板利用率

12、較低，管子更換困難。這種換熱器適用于高溫和高壓場(chǎng)合。4、填料函式換熱器 此類換熱器的管板也僅有一端與殼體固定，另一端采用填料函式密封。它的管束可自由膨脹，所以管殼之間不會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力，且管程和殼程都能清洗，結(jié)構(gòu)較浮頭式簡(jiǎn)單，造價(jià)較低，加工制造方便，材料消耗較少。二、設(shè)計(jì)過(guò)程 列管式換熱器的設(shè)計(jì)和分析包括熱力設(shè)計(jì)、流動(dòng)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及強(qiáng)度設(shè)計(jì)。其中以熱力設(shè)計(jì)最為重要。不僅在設(shè)計(jì)一臺(tái)新的換熱器時(shí)需要進(jìn)行熱力設(shè)計(jì)，而且對(duì)于已生產(chǎn)出來(lái)的，甚至已投入使用的換熱器在檢驗(yàn)它是否滿足使用要求時(shí)均需進(jìn)行這方面的工作。熱力設(shè)計(jì)指根據(jù)使用單位提出的基本要求，合理地選擇運(yùn)行參數(shù)，并根據(jù)傳熱學(xué)的知識(shí)進(jìn)行傳熱計(jì)算。流動(dòng)設(shè)

13、計(jì)主要計(jì)算壓降，其目的就是為換熱器的輔助設(shè)備，例如泵的選擇做準(zhǔn)備。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指的是根據(jù)傳熱面積的大小計(jì)算其主要零部件的尺寸，例如管子的長(zhǎng)度、直徑、根數(shù)、殼體的直徑、折流板的長(zhǎng)度和數(shù)目，等等。在某些情況下還需對(duì)換熱器的主要零部件，特別是受壓部件做應(yīng)力計(jì)算，并校核其強(qiáng)度。這是保證安全生產(chǎn)的前提。列管式換熱器的工藝設(shè)計(jì)主要過(guò)程包括以下內(nèi)容：根據(jù)換熱任務(wù)和有關(guān)要求確定設(shè)計(jì)方案。初步確定換熱器的結(jié)構(gòu)和尺寸。核算換熱器的傳熱面積和流體阻力。經(jīng)濟(jì)衡算確定所選換熱器的冷流體最優(yōu)出口溫度。（一） 設(shè)計(jì)方案的確定1、確定換熱器型式；2、管程、殼程流動(dòng)空間的選擇；3、流體流速的選擇；4、流體出口溫度的選擇5、結(jié)構(gòu)參數(shù)

14、的選擇（二） 列管式換熱器的結(jié)構(gòu)1、 管程結(jié)構(gòu)：管子在管板上的固定；確定管子規(guī)格和排列方式；管程分布；2、 殼程結(jié)構(gòu)：殼體內(nèi)徑（一般為）；接管（尺寸按外徑算）；兩端封頭；折流擋板（間距一般50的整數(shù)倍）；其他附件:主要考慮拉桿和定距管；（三） 列管式換熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算1、 確定型式，管程、殼程流體；2、 假定冷流體出口溫度，計(jì)算定性溫度，以確定流體的物性數(shù)據(jù)；3、 計(jì)算熱負(fù)荷Q，并確定第二種換熱流體的用量；4、 初算有效平均溫差，一般先按逆流計(jì)算，然后在校核；5、 由經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定，并計(jì)算初估傳熱面積；6、 由初估傳熱面積確定傳熱管數(shù)和管程數(shù)：、，根據(jù)確定的傳熱管排列和分程方式，確定殼徑D和殼程擋

15、板形式和數(shù)量等；7、 校核：由管程和殼程流體性質(zhì)確定、，計(jì)算出，求出需要面積和實(shí)際傳熱面積，、，由此計(jì)算得到面積裕度,面積裕量應(yīng)在10%25%之間，以保證一定的安全系數(shù)，否則需重新設(shè)計(jì)。8、 計(jì)算流體流動(dòng)阻力。如阻力超過(guò)允許范圍，需調(diào)整設(shè)計(jì)，直至滿意為止。（四） 經(jīng)濟(jì)衡算 設(shè)計(jì)列管式換熱器時(shí)，為使設(shè)計(jì)換熱器在經(jīng)濟(jì)上是最優(yōu)的，應(yīng)使由設(shè)計(jì)所引起的換熱器的年總費(fèi)用，即年設(shè)備投資折舊費(fèi)用（包括維修費(fèi)用）和年操作費(fèi)用之和最小，總費(fèi)用可簡(jiǎn)化為冷流體出口溫度t2的一元函數(shù)，通過(guò)程序設(shè)計(jì)編輯可求出最低費(fèi)用對(duì)應(yīng)的最佳出口溫度。將最優(yōu)溫度與假設(shè)出口溫度對(duì)比，兩者接近時(shí)則假設(shè)合理，所設(shè)計(jì)的換熱器是合適的，否則已重新

16、假設(shè)出口溫度，重新設(shè)計(jì)。確定型式，管程、殼程流體過(guò)程流程圖如下：假定冷流體出口溫度t2，計(jì)算定性溫度由初估傳熱面積確定傳熱管數(shù)和管程數(shù)，確定殼徑D和擋板形式和數(shù)量由經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定K估，并計(jì)算初估傳熱面積A估初算有效平均溫差計(jì)算熱負(fù)荷Q，第二種換熱流體用量校核：確定i,o,Ri,Ro,計(jì)算得到K計(jì)，求出實(shí)際面積A需，和面積裕量H，并計(jì)算流體流動(dòng)阻力10%<H<25%且流動(dòng)阻力滿足要求NYt2 = t2,opt經(jīng)濟(jì)衡算得出冷流體最佳出口溫度t2,optYN設(shè)計(jì)換熱器符合要求，輸出Y第三章 正文一、初選換熱器規(guī)格（1）確定流體流動(dòng)空間 冷卻水走管程，正戊烷走殼程，有利于正戊烷的散熱和冷凝，

17、而且壓降也少，使易結(jié)垢的井水在管內(nèi)流動(dòng)，可以保持較高流速，對(duì)傳熱和防止結(jié)垢也都很有利。（2）假設(shè)井水出口溫度，確定流體的定性溫度、物性常數(shù)。冷卻介質(zhì)為井水，入口溫度為32，假設(shè)出口溫度為40。水的定性溫度為tm=41乙醇蒸汽溫度為51.7，因?yàn)楹銣乩淠识ㄐ詼囟葹?1.7。兩流體的溫度差為51.7-41=10.7，由于兩流體的溫差小于50，故選用固定管板式換熱器。 物性 流體溫度mCpr 水41991.80.6434.1740.6354正戊烷51.75960.182.34357.40.13（3）換熱器熱負(fù)荷的計(jì)算:（4）確定冷卻水用量（5）假設(shè)總傳熱系數(shù)根據(jù)管程走井水，殼程走正戊烷，總傳熱系

18、數(shù)范圍為470815。估算時(shí)取K估為500。（6）對(duì)流平均溫差的計(jì)算 ,對(duì)于冷凝體系，(7) 計(jì)算傳熱面積考慮15%的面積裕量，S=1.15×42.64=49.03m2（8）初選換熱器規(guī)格1、確定管程數(shù)、管長(zhǎng)選用25mm×2.5mm傳熱管（碳鋼），設(shè)流速為u=0.5m/s。依據(jù)傳熱管內(nèi)徑和流速確定單管程傳熱管數(shù)由得=13.414根即單管程時(shí)需要14根傳熱管。按單管程計(jì)算，所需的傳熱管長(zhǎng)度為=44.62m按單管程設(shè)計(jì)，傳熱管過(guò)長(zhǎng)，宜采用多管程結(jié)構(gòu)，現(xiàn)取傳熱管長(zhǎng)l=6m，則該換熱器的管程數(shù)為=7.448（管程）;傳熱管總根數(shù)N=14×8=112（根）2、傳熱管排列和分

19、程方法采用組合排列法，即每程內(nèi)均按正三角形排列，隔板兩側(cè)采用正方形排列。取管心距t=1.25，則t=1.25×25=31.2532（mm）橫過(guò)管束中心線的管數(shù)3、換熱器殼體采用多管程結(jié)構(gòu)，取管板利用率，則殼體內(nèi)徑為圓整可取D=450（mm）二、換熱器核算（1）傳熱面積校核管程傳熱系數(shù)的計(jì)算首先假設(shè)管內(nèi)流體做強(qiáng)制湍流：此時(shí)傳熱系數(shù)計(jì)算公式為:符合運(yùn)算要求。殼程傳熱系數(shù)校核1）殼程特性溫度的確定：設(shè)管壁溫度為這與其飽和溫度很接近，故在平均膜溫48.35下的物性可沿用飽和溫度51.7下的數(shù)據(jù)。蒸汽在垂直管外冷凝時(shí)的傳熱系數(shù)計(jì)算公式如下：當(dāng)時(shí)，膜內(nèi)為層流，當(dāng)時(shí)，膜內(nèi)為湍流， 假設(shè)膜內(nèi)為湍流：

20、即假設(shè)成立，膜層內(nèi)為層流。2）壁溫核算核算壁溫時(shí)，一般忽略管壁熱阻，根據(jù)下列近似關(guān)系核算tw值。計(jì)算溫度與假設(shè)溫度相差很小，原假設(shè)合理。污垢熱阻和管壁熱阻。查化工原理課程設(shè)計(jì)（天津大學(xué)出版社）表3-6得管內(nèi)側(cè)污垢熱阻，管外側(cè)污垢熱阻。總傳熱系數(shù)K。得傳熱面積的校核該換熱器的實(shí)際傳熱面積為： 該換熱器的面積裕度為：傳熱面積裕度合適，該換熱器能夠完成任務(wù)。 （2）換熱器內(nèi)壓降的核算1)計(jì)算管程壓力降。由=14746，傳熱管相對(duì)粗糙度，查莫狄圖得，管程流動(dòng)阻力在允許范圍內(nèi)。2）計(jì)算殼程壓力降。殼程為恒溫恒壓蒸汽冷凝，可忽略壓降。由此可知，所選換熱器是合適的。三、經(jīng)濟(jì)衡算通過(guò)編程確定所設(shè)計(jì)換熱器在所給

21、任務(wù)下的最優(yōu)出口溫度。#include <stdio.h>#include <math.h>void main(void)double j,a0,ai,fai,t2,mdi,cpi,limi,ndi,nliut,gi,tw,tm,dt,re,bt,mt;double lim0=0.00013,md0=596.0,qro=357.4,nd0=0.00018,T=51.7,t1=32.0,zi=1.05,g0=0.43841,g=9.81,ui=0.5,L=6.0,ri=0.344,r0=0.172;double f1=1.12,f2=6.5,fc=0.125,a=334,

22、b=0.73,ct=7920,cu=0.0007,ci=0.5,di=0.02,d0=0.025,rdw=0.66373,minj=8.0e20,mint=0; /*ndi是管程流體粘度系數(shù)，Cpi是管程流體比熱容，mdi管程流體密度，limi是管程流體導(dǎo)熱系數(shù)*/ /*ndo是殼程流體粘度系數(shù)，qro是殼程流體汽化潛熱，mdo殼程流體密度，limo是殼程流體導(dǎo)熱系數(shù)，*/for(t2=32;t2<50.1;t2+=0.1) /*t2的最高溫度為50度，否則井水易結(jié)垢*/ nliut=(t2-t1)/log(T-t1)/(T-t2); /*nliut是逆流溫差*/mdi=1005.34-

23、0.32733*(t1+t2)/2;cpi=4.178+0.00017603*(t1+t2)/2;limi=0.00059354+(9.287e-7)*(t1+t2)/2;ndi=0.001*pow(10,658.25*(1/(273.15+(t1+t2)/2)-1/283.16);cpi=4.178+0.00017603*(t1+t2)/2;fai=22.672*pow(di,1.424)*pow(ndi,1.859)/d0/mdi/mdi/pow(ndi,2.283)/pow(cpi,1.141)/pow(zi,2.424);gi=ui*mdi; ai=0.023*limi/di*pow(

24、di*gi/ndi),0.8)*pow(cpi*ndi/limi,1.0/3)*1.05; /*ai為管程對(duì)流傳熱系數(shù)*/ for(tw=32;tw<51.7;tw+=0.5) /*tw是假設(shè)比壁溫*/ dt=T-tw; a0=pow(0.0077*pow(md0*md0*g*lim0*lim0*lim0/nd0/nd0,1.0/3)*pow(4*L*dt/qro/nd0,0.4),5.0/3); /*a0為殼程對(duì)流傳熱系數(shù)*/ re=4*a0*L*dt/qro/nd0;mt=(t1+t2)/2;tm=(mt*(1/a0+r0)+T*(1/ai+ri)/(1/a0+r0+1/ai+ri)

25、; bt=tw-tm;if(fabs(bt)<0.5&&re>=2000) /*衡算壁溫及校驗(yàn)湍流*/ break; j=1.3*f1*f2*fc*a*pow(1/a0+d0/ai/di+rdw)*qro*g0/nliut),b)+3600*ct*cu*g0*qro/cpi/(t2-t1)+fai*pow(ai,3.424)*ci*ct*(1/a0+d0/ai/di+rdw)*g0*qro/nliut);/*j是最優(yōu)經(jīng)濟(jì)量*/if(j<minj)minj=j,mint=t2;printf("nj=%e,t2=%e,re=%e",minj,t

26、2,re); 通過(guò)編譯，執(zhí)行得到結(jié)果：由結(jié)果可知，所設(shè)計(jì)換熱器在所給任務(wù)條件下的管程井水的最佳出水溫度為50，即開(kāi)始假設(shè)的出水溫度是正確的，所設(shè)計(jì)的換熱器是合適的。四、換熱器工藝結(jié)構(gòu)的確定1、管程結(jié)構(gòu)（1）管箱封頭選用封頭型號(hào)為EHA450×5-16MR JB/T4746-2002；（2）容器法蘭 選用法蘭型號(hào)為法蘭-FM 450-2.5/43-190 JB/T4702-2000；（3）法蘭墊片選用石棉橡膠墊片，型號(hào)為墊片450-2.5 JB/T4704-2000；（4）管板與殼體采用不可拆連接，兩端管板直接焊在外殼上并兼做法蘭，拆下頂蓋可檢修脹口或清洗管內(nèi)。2、折流擋板（1）折流擋

27、板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):選用弓形折流擋板；取弓形折流板圓缺高度為殼體內(nèi)徑的25%，則切去的圓缺高度：h=0.25×450=112.5（mm） 故可取h=110mm排列方式：切口上下方向排列（2）折流擋板布置靠近管板的折流擋板盡可能靠近殼程進(jìn)出口接管，其余等距布置。（3）折流擋板間距則折流板間距取150mm（4）折流擋板厚度厚度為d=5mm（5）折流板數(shù)： 3、拉桿和定距管 為使折流板牢靠地保持在一定位置，需要設(shè)拉桿和定距管。當(dāng)換熱器管外徑為25mm，殼體直徑為450mm時(shí)，拉桿數(shù)量取4，其直徑為16mm，定距管直徑一般與換熱器尺寸相同。拉桿直徑拉桿螺紋公稱直徑LaLbb16mm16mm20mm6

28、0mm2.0mm4、接管殼程流體進(jìn)出口接管：取接管內(nèi)正戊烷蒸汽的流速為,則接管內(nèi)徑為取標(biāo)準(zhǔn)管徑為DN=15mm,。管程流體進(jìn)出口接管：取接管內(nèi)井水流速，則接管內(nèi)徑為取標(biāo)準(zhǔn)管徑為DN=65mm,。5、離心泵的選型該課程設(shè)計(jì)中的主要輔助設(shè)備為離心泵，其主要性能參數(shù)有揚(yáng)程、流量、功率、效率、轉(zhuǎn)速。所傳輸?shù)囊后w為冷卻水，所以選用IS系列的離心泵。（1）流量計(jì)算（2）揚(yáng)程計(jì)算揚(yáng)程計(jì)算（換熱器位于精餾塔頂）設(shè)精餾塔高為20m，換熱器高度為6m。換熱器產(chǎn)生的熱損失為，冷卻水流經(jīng)進(jìn)口管路的阻力損失和出口管路阻路損失分別為（均包括局部阻力損失）。將以上數(shù)據(jù)帶入揚(yáng)程公式：（3）根據(jù)流量及揚(yáng)程選取離心泵規(guī)格如下:型

29、號(hào)流量揚(yáng)程m轉(zhuǎn)數(shù)軸功率kW電機(jī)功率kW效率%必須汽蝕余量m泵的凈質(zhì)量 KgIS50-32-20012.55029003545.5482.052備用離心泵，規(guī)格如下：型號(hào)流量揚(yáng)程m轉(zhuǎn)數(shù)軸功率kW電機(jī)功率kW效率%必須汽蝕余量m泵的凈質(zhì)量 KgIS50-32-25012.5802900701611382.088第四章 化工原理課程設(shè)計(jì)小結(jié) 本次課程設(shè)計(jì)是我們體察工程實(shí)際問(wèn)題復(fù)雜性、學(xué)習(xí)化工設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)的初次嘗試，使自己所學(xué)知識(shí)能夠得到綜合利用.在此過(guò)程中我們發(fā)現(xiàn)了書(shū)本上所學(xué)的知識(shí)只是每個(gè)行業(yè)中的皮毛而已，不論要做好哪一方面的工作我們都還有很多理論知識(shí)要去學(xué)習(xí)，有很多的經(jīng)驗(yàn)需要積累。我們也認(rèn)識(shí)到書(shū)本

30、上的理論和實(shí)際實(shí)踐的差距是非常巨大的，從理論的提出到實(shí)際應(yīng)用到工業(yè)實(shí)踐還有很多的工作需要完成，需要查閱大量資料，參考許多經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，理論上的最佳值在實(shí)際生產(chǎn)中未必可取，這就需要我們進(jìn)行復(fù)雜的計(jì)算來(lái)確定經(jīng)濟(jì)最優(yōu)值，這些都是在課堂學(xué)習(xí)中接觸不到的。通過(guò)這次換熱器的設(shè)計(jì)，我們對(duì)傳熱部分的知識(shí)掌握的更加熟練，理解也更加深刻，初步學(xué)會(huì)了設(shè)計(jì)換熱器的主要步驟，提高了分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，如查閱文獻(xiàn)搜集資料選用物性參數(shù)和公式、查閱國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)選定用件的能力、準(zhǔn)確而迅速地進(jìn)行過(guò)程計(jì)算和工藝設(shè)計(jì)計(jì)算、運(yùn)用C語(yǔ)言編程解決問(wèn)題、運(yùn)用AutoCAD畫(huà)圖表達(dá)自己的設(shè)計(jì)思想的能力。 至少對(duì)于我們這些沒(méi)有任何工作經(jīng)驗(yàn)的同學(xué)們而言，這是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，所以沒(méi)有團(tuán)隊(duì)的精誠(chéng)一致是很難完成的。在為期三周的課程實(shí)際中，我們都要求自己毫無(wú)保留地表達(dá)出自己的想法供大家一起討論，不放過(guò)任