化工单元设备设计任务书

一、设计任务书二、确定设计方案选择换热器的类型本设计中空气压缩机的后冷却器选用带有折流挡板的固定管板式换热器，这种换热器适用于下列情况：①温差不大；②温差较大但是壳程压力较小；③壳程不易结构或能化学清洗。

本次设计条件满足第②种情况。

另外，固定管板式换热器具有单位体积传热面积大，结构紧凑、坚固，传热效果好，而且能用多种材料制造，适用性较强，操作弹性大，结构简单，造价低廉，且适用于高温、高压的大型装置中。

采用折流挡板，可使作为冷却剂的水容易形成湍流，可以提高对流表面传热系数，提高传热效率。

本设计中的固定管板式换热器采用的材料为钢管(20R 钢)。

流动方向及流速的确定本冷却器的管程走压缩后的热空气，壳程走冷却水。

热空气和冷却水逆向流动换热。

根据的原则有：（1）因为热空气的操作压力达到，而冷却水的操作压力取，如果热空气走管内可以避免壳体受压，可节省壳程金属消耗量；（2）对于刚性结构的换热器，若两流体的的温度差较大，对流传热系数较大者宜走管间，因壁面温度与对流表面传热系数大的流体温度相近，可以减少热应力，防止把管子压弯或把管子从管板处拉脱。

（3）热空气走管内，可以提高热空气流速增大其对流传热系数，因为管内截面积通常比管间小，而且管束易于采用多管程以增大流速。

查阅《化工原理（上）》P201表4－9 可得到，热空气的流速范围为5～30 m ·s -1；冷却水的流速范围为～ m ·s -1。

本设计中，假设热空气的流速为8 m ·s -1，然后进行计算校核。

安装方式冷却器是小型冷却器，采用卧式较适宜。

三、设计条件及主要物性参数设计条件空气水水空气计的设计压力比最大操作压力大。

确定主要物性数据3.2.1定性温度的确定可取流体进出口温度的平均值。

管程气体的定性温度为95242148=+=T ℃壳程水的定性温度为2923325=+=t ℃3.2.2流体有关物性数据根据由上面两个定性温度数据，查阅《化工原理（上）》P243的附录六：干空气的物理性质（）和P244的附录七：水的物理性质。

化工原理课程设计-列管式换热器（热水冷却器）化工原理课程设计任务书课题名称列管式换热器(热水冷却器)课题性质工程设计类班级应用化学(一)班学生姓名 XXXXXX学号 20090810030117指导教师 XXXXXX目录目录 ------------------------------------------------------ 2 任务书---------------------------------------------------- 4一(设计题目 ------------------------------------------ 4二(设计的目的 ---------------------------------------- 4三(设计任务及操作条件 -------------------------------- 4四(设计内容 ------------------------------------------ 5 符号说明 -------------------------------------------------- 5 确定设计方案---------------------------------------------- 61.选择换热器类的 -------------------------------------- 62.流程的安排 ------------------------------------------ 6 确定物性数据---------------------------------------------- 6估算换热面积 ------------------------------------------ 81. 热流量 ----------------------------------------- 8 工艺结构尺寸---------------------------------------------- 91. 管径和管内流速 ------------------------------------ 92. 管程数和传热管数 ---------------------------------- 93.平均传热温差校正及壳程数 ---------------------------- 94.传热管排列和分程方法 ------------------------------- 105.壳体内径 ------------------------------------------- 106.折流板---------------------------------------------- 117.其它附件 ------------------------------------------- 118.接管------------------------------------------------ 11 换热器核算----------------------------------------------- 121.热流量核算 ----------------------------------------- 12(1)壳程表面传热系数 ----------------------------- 12(2)关内表面传热系数 ------------------------------- 13(3)污垢热阻和管壁热阻 --------------------------- 13(4)传热系数Kc ------------------------------------- 14(5) 传热面积裕度 -------------------------------- 142.壁温核算 ------------------------------------------- 15换热器内流体的流动阻力 ------------------------------- 16(1)管程流体阻力 --------------------------------- 16(2)壳程阻力 ------------------------------------- 17 换热器主要结构尺寸和计算结果表 -------------------------- 18 参考文献 ------------------------------------------------- 19 设计结果评价--------------------------------------------- 20 总结 ----------------------------------------------------- 22任务书一(设计题目热水冷却器的设计二(设计的目的通过对热水冷却器的列管式换热器设计，达到让学生了解该换热器的结构特点，并能根据工艺要求选择合适的类型，同时还能根据传热的基本原理，选择流程，确定换热器的基本尺寸，计算传热面积以及计算流体阻力。

课程设计--甲醇—水精馏装置设计海南大学化学工程与工艺专业化工单元设备设计说明书题目：甲醇—水精馏装置设计设计小组第十五组成员（学号）：邱婷婷（025）程椿茗（003）年级：10级化工1班指导教师：张德拉李进完成日期：2013 年06 月20 日化工单元设备设计任务书15甲醇---水精馏装置设计一、设计题目试设计一座甲醇—水连续精馏装置,要求年产纯度为95%的甲醇17000吨,塔底馏出液中含甲醇不得高于2%,原料液含甲醇45%(以上均为质量百分数)。

二、设计条件（一）精馏塔（1）塔顶压力 4KPa（表）（2）进料热状态自选(3)回流比自选(4)塔底加热蒸汽压力 0.3MPa（表）(5)单板压降≤0.7KPa（6）全塔效率 E T=52%（7）塔板类型——筛板或浮阀塔板（F1型）（二）换热器——配置于精馏装置中的预热器冷凝器冷却器再沸器等选一设计（1）加热介质——饱和水蒸汽0.3MPa（绝）；（2）冷却介质——冷却循环水，进口温度30℃，出温度40℃；（3）换热器允许压降≯510Pa；（4）换热器类型——标准型列管式或板式换热器。

三、工作日每年工作300天，每天24小时连续运行。

四、生产厂址海南洋浦工业开发区五、设计内容甲醇-水连续板式筛板精馏塔设计说明书（一）选择合适的精馏塔（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的计算；（5）塔板的主要工艺尺寸的计算；（6）塔板的流体力学验算与塔板负荷性能图；（7）精馏塔接管尺寸计算；（8）绘制精馏装置工艺流程图；（9）绘制精馏塔设计条件图；（10）对设计过程的评述和有关问题讨论。

（二）选择合适的换热的（1）确定设计方案——选择换热器类型；流动空间及流速的确定。

（2）确定物性数据（3）估算传热面积（4）工艺结构尺寸（5）换热器核算（6）绘制换热器设计示意图；（7）对换热器设计过程的评述和有关问题讨论。

目录化工原理课程设计任务书设计概述试算并初选换热器规格1. 流体流动途径的确定2．物性参数及其选型3. 计算热负荷及冷却水流量4. 计算两流体的平均温度差5. 初选换热器的规格工艺计算1. 核算总传热系数２. 核算压强降经验公式设备及工艺流程图设计结果一览表设计评述参考文献化工原理课程设计任务书化工原理课程设计任务书一.设计任务用初温为２0℃的冷却水,将流量为（4０00+２0０×学号)kg/ｈ的９5%（体积分率）的乙醇水溶液从７0℃冷却到35℃；设计压力为１.6MPa,要求管程和壳程的压降不大于30kPa,试选用适当的管壳式换热器。

二．设计要求每个设计者必须提交设计说明书和装配图(Ａ2或Ａ3）。

1．设计说明书必须包括下述内容：封面、目录、设计任务书、设计计算书、设计结果汇总表、符号说明、参考文献以及设计自评等。

2．设计计算书的主要内容应包括的步骤：1) 计算热负荷、收集物性常数。

根据设计任务求出热流体放热速率或冷流体吸热速率,考虑了热损失后即可确定换热器应达到的传热能力Ｑ;按定性温度确定已知条件中未给出的物性常数。

2) 根据换热流体的特性和操作参数决定流体走向(哪个走管程、哪个走壳程）;计算平均温差。

３) 初步估计一个总传热速率常数K估,计算传热面积Ａ估。

4) 根据Ａ估初选标准换热器;5) 换热面积的核算。

分别按关联式求出管内、外传热膜系数，估计污垢热阻，求出总传热速率常数K核,得出所需传热面积A需，将Ａ需与A实际进行比较，若A实际比A需大15%-２5%,则设计成功；否则重新计算。

6) 管程和壳程压力降的核算。

7)接管尺寸的计算。

3．符号说明的格式：分为英文字母、希腊字母，要按字母排序，要写出中文名称和单位;４.参考文献的格式:按GB７71４-87的要求。

一、设计题目:设计一台换热器二、操作条件：1、乙醇水溶液：入口温度7０℃，出口温度35℃。

2、冷却介质:循环水，入口温度20℃。

３、允许压强降:不大于3０kPa。

一、设计任务书二、确定设计方案2.1 选择换热器的类型本设计中空气压缩机的后冷却器选用带有折流挡板的固定管板式换热器，这种换热器适用于下列情况：①温差不大；②温差较大但是壳程压力较小；③壳程不易结构或能化学清洗。

本次设计条件满足第②种情况。

另外，固定管板式换热器具有单位体积传热面积大，结构紧凑、坚固，传热效果好，而且能用多种材料制造，适用性较强，操作弹性大，结构简单，造价低廉，且适用于高温、高压的大型装置中。

采用折流挡板，可使作为冷却剂的水容易形成湍流，可以提高对流表面传热系数，提高传热效率。

本设计中的固定管板式换热器采用的材料为钢管(20R钢)。

2.2 流动方向及流速的确定本冷却器的管程走压缩后的热空气，壳程走冷却水。

热空气和冷却水逆向流动换热。

根据的原则有：（1）因为热空气的操作压力达到1.1Mpa，而冷却水的操作压力取0.3Mpa，如果热空气走管内可以避免壳体受压，可节省壳程金属消耗量；（2）对于刚性结构的换热器，若两流体的的温度差较大，对流传热系数较大者宜走管间，因壁面温度与对流表面传热系数大的流体温度相近，可以减少热应力，防止把管子压弯或把管子从管板处拉脱。

（3）热空气走管内，可以提高热空气流速增大其对流传热系数，因为管内截面积通常比管间小，而且管束易于采用多管程以增大流速。

查阅《化工原理（上）》P201表4－9 可得到，热空气的流速范围为5～30 m·s-1；冷却水的流速范围为0.2～1.5 m·s-1。

本设计中，假设热空气的流速为8 m·s-1，然后进行计算校核。

2.3 安装方式冷却器是小型冷却器，采用卧式较适宜。

三、设计条件及主要物性参数3.1设计条件由设计任务书可得设计条件如下表：体积流量进口温度出口温度操作压力设计压力注：要求设计的冷却器在规定压力下操作安全，必须使设计压力比最大操作压力略大，本设计的设计压力比最大操作压力大0.1MPa 。

3.2确定主要物性数据3.2.1定性温度的确定可取流体进出口温度的平均值。

化工原理课程设计（一）——碳八分离工段原料预热器设计学生姓名：왕량学校：대련대학专业班级：화공101学号：10412041指导老师：왕위징时间：2012.07.08目录一、设计任务书 (3)二、概述及设计方案简介 (4)1.碳八芳烃分离工艺简介 (4)2.换热器简介 (4)三、设计条件及主要物性参数 (7)1.设计条件 (7)2.主要物性参数 (7)四、工艺设计计算 (9)1.估算传热面积 (9)2.选择管径和管内流速 (11)3.选取管长、确定管程数和总管数 (12)4.平均传热温差校正及壳程数 (13)5.传热管排列 (14)6.管心距 (15)7.管束的分程方法 (15)8.壳体内径 (16)9.折流板和支承板 (16)10.其它主要附件 (17)11.接管 (17)五、换热器核算 (17)1.热流量核算 (17)2. 传热管和壳体壁温核算 (24)3. 换热器内流体阻力计算 (26)六、设计自我评述 (31)七、参考文献 (32)八、主要符号表 (32)八、附录 (33)附录1 工艺尺寸图 (33)附录2工艺流程图 (34)一、设计任务书化工原理课程设计任务书姓名：王亮班级：化工101碳八分离工段原料预热器设计冷流体：液体（流量15Koml/h）组成摩尔分率乙苯对二甲苯间二甲苯邻二甲苯18% 18% 40% 24%加热水蒸气压力为122Kg cm/由20℃加热到162℃要求管程和壳程压差均小于50KPa,设计标准式列管换热器二、概述及设计方案简介1.碳八芳烃分离工艺简介碳八芳烃分离即C8芳烃分离，根据工业需要将碳八芳烃分离成单一组分或馏分的过程。

C8芳烃分离的主要目的是活的经济价值较高的对二甲苯和邻二甲苯。

因此，C8芳烃分离有常常与碳八芳烃异构化结合在一起，以获得更多的对、邻二甲苯。

在个别情况下，也要分离出高纯度的乙苯、苯乙烯。

各种C8芳烃间沸点很接近难以用一般的精馏方法分离，各种C8芳烃沸点如表所示。

Xuzhou College of Industrial Technology填料吸收塔课程设计说明书专业：材料工程班级：高聚物111姓名：李进亮班级学号： 1132403115指导老师：张晓东日期：2013-05-18化工单元操作课化工单元操作课程设计任务书班级：高聚物111 姓名：李进亮学号：1132403115常压下，在填料塔中用清水吸收混合气中的二氧化硫。

一、设计条件1.操作方式：连续操作；2.生产能力：处理炉气量：24153/m h；3.操作温度：25℃；4.操作压力：常压；5.进塔混合气含量；二氧化硫的摩尔分数为0.065％；其余为空气；6.进塔吸收剂：清水；7.二氧化硫回收率：95％；二、设计要求1.流程布置与说明；2.工艺过程计算；3.填料的选择；4.填料塔工艺尺寸的确定；5.输送机械功率的选型；三、设计成果1.设计任务书一份；2.设计图纸：（填料塔工艺条件图）四、设计时间2013年5月13日-------2013年5月24日五、主要参考资料1、化工原理课程设计，汤金石，化学工业出版社，19902、化工工艺设计手册，上海医药设计院3、传质与分离技术，周立雪，化学工业出版社4、流体流动与传热，张洪流，化学工业出版社5,、化工单元过程课程设计，王明辉主编，化学工业出版社6、化工单元过程课程设计，刘兵主编，化学工业出版社六、指导教师：张晓东化学制药教研室2013.5目录摘要3前言41.1吸收技术简况41.2吸收设备分类4第二章水吸收二氧化硫填料塔设计72.1任务及操作条件72.2吸收剂的选择72.3填料塔的填料的选择82.4操作参数的选择92.4.1操作温度的确定92.4.2操作压力的确定10第三章吸收塔工艺条件的计算113.1 基础物性数据113.1.1液相物性数据113.1.2 气相物性数据113.1.3气液相平衡数据113.2物料衡算123.3 填料塔的工艺尺寸的计算143.3.1 空塔气速的确定143.3.2填料规格校核:173.3.3 传质单元高度的计算173.4 填料层压降的计算213.5 液体分布器计算233.5.1液体分布器233.5.2液体分布器简要设计243.5.2.1液体分布器的选型243.5.2.2分布点密度计算243.5.2.3布液计算243.6其他附件的选择253.6.1离心泵的计算与选择253.6.2多孔型液体分布器263.6.3直管式多孔分布器263.6.4排管式多孔分布器263.6.5填料支撑板263.6.6填料压板与床层限制板263.6.7气体进出口装置与排液装置273.6.8人孔27主要符号说明28结束语30摘要吸收是利用混合气体中各组分在液体中的溶解度的差异来分离气态均相混合物的一种单元操作。

化工原理课程设计任务书一、设计题目设计一台换热器二、操作条件①油：入口温度130℃，出口温度70℃②冷却介质：循环水，入口温度30℃，出口温度40℃③允许压强降：管侧允许压力损失为5MPa，壳侧允许压力损失为10MPa④生产任务：油的流速为10000kg/h三、设备类型列管式换热器四、设计要求（1）合理地实现所规定的工艺条件；（2）结构安全可靠；（3）便于制造、安装、操作、和维修；（4）经济上合理。

化工原理课程设计说明书1.设计概述换热是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。

换热器是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备，是使热量由较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到流程规定的指标，以满足过程工艺条件的需要，同时也提高能源利用率的主要设备之一。

换热器是化工、石油、动力、食品及其它许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。

在化工装置中换热设备占设备数量的40%左右，占总投资的35%～46%。

在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用更加广泛。

换热器种类很多，但根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可分三大类即：间壁式、混合式和蓄热式。

在三类换热器中，间壁式换热器应用最多。

目前，在换热设备中，使用量最大的是管壳（列管）式换热器，尤其在高温、高压和大型换热设备中占有绝对优势。

一般来讲，管壳式换热器具有易于加工制造、成本低、可靠性高，且能适应高温高压的特点。

数据显示2010年中国换热器产业市场规模在500亿元左右，主要集中于石油、化工、冶金、电力、船舶、集中供暖、制冷空调、机械、食品、制药等领域。

其中，石油化工领域仍然是换热器产业最大的市场，其市场规模为150亿元;电力冶金领域换热器市场规模在80亿元左右;船舶工业换热器市场规模在40亿元以上;机械工业换热器市场规模约为40亿元;集中供暖行业换热器市场规模超过30亿元，食品工业也有近30亿元的市场。

化工原理课程设计任务书设计任务：年处理_1.6__万吨某颗粒状物质从气流干燥器来的细颗粒物料，其中含水量为8%（湿基，下同），要求在卧式多室流化床中干燥至0.8%。

已知参数如下：被干燥物料：处理湿物料量G 1 2000kg/h 平衡含水量X * 0颗粒密度ρs 1400kg/m3 临界含水量X c 0.013kg 水/kg 绝干料 堆积密度ρb 450kg/ m 3颗粒平均直径d m 0.15mm 干物料比热容c s 1.256 kJ ／(kg·℃) 进口温度θ1 30℃在干燥系统要求收率99.5%（回收5μm 以上颗粒）干燥介质——湿空气：进预热器温度t 0 30℃进干燥器温度t 1 100℃初始湿度H 0 0.013kg ／kg 绝干气热源：392.4kPa 的饱和水蒸气。

年工作日------300天，连续生产试设计干燥器主体并选择合适的风机及气固分离设备。

图纸：带控制点工艺流程图一张（A3图纸）；主体设备工艺条件图一张（A2图纸）。

前 言干燥是一门跨学科、跨行业、具有实验科学性的技术。

传统的干燥器主要有箱式干燥器、隧道干燥器、转筒干燥器、带式干燥器、盘式干燥器、桨叶式干燥器、流化床干燥器、喷动床干燥器、喷雾干燥器、气流干燥器、真空冷冻干燥器、太阳能干燥器、微波和高频干燥器、红外热能干燥器等。

干燥设备制作是密集型产业，我国的国产干燥设备价格相对低廉，因此具有较强的竞争力。

主要包括：（1）物料静止型或物料输送型干燥器；（2）物料搅拌型干燥器；（3）物料热风输送型干燥器；（4）物料移动状态；（5）辐射能干燥器将大量固体颗粒悬浮于运动着的流体之中，从而使颗粒具有类似于流体的某些表观特性，这种接触状态称为固体流态化。

流化床干燥器就是将流态化技术应用于固体颗粒干燥器德 一种工业设备，目前在化工、轻工医学、食品以及建材工业中得到广泛的应用。

流化干燥器又名沸腾干燥器，是固体流态化技术在干燥器上的应用。

化工原理课程设计说明书学生：指导教师：班级：专业：应用化学课程设计任务书1、设计题目：设计一个填料塔，回收混合气中的丙酮。

进塔气在操作条件下(101.3kPa，250C)的流量为0.5+ (学号后两位) m3/s，其丙酮含量为5%(摩尔分数)，要求塔内吸收率达98%。

(其它条件自行根据实际条件确定，但要合理)。

要求：设计包括设备的工艺设计和机械设计1.工艺设计包括塔的各部分尺寸计算、填料的选择、塔内各种辅助件的确定等内容；2.机械设计包括塔的壁厚、补强，强度的校核等内容；3.在设计过程确定吸收过程的控制过程；4.设计包括设计说明书和设备装配图。

1概述与设计方案的确定 (1)1.1填料塔简述 (1)1.2设计方案的确定 (1)1.2.1装置流程的确定 (1)1.2.2填料的选择 (2)1.2.3 吸收剂的选择 (3)1.3操作参数的选择 (4)1.3.1操作温度的选择 (4)1.3.2操作压力的选择 (4)2.设计计算 (5)2.1基础物性数据 (5)2.1.1 液相物性数据 (5)2.1.2气相物性数据 (5)2.1.3气液相平衡数据 (6)2.2物料衡算 (6)2.3填料塔的工艺尺寸的计算 (7)2.3.1塔经的计算 (7)2.3.2泛点率校核 (7)2.3.3填料规格校核 (8)2.3.4液体喷淋密度校核 (8)2.4填料塔填料高度计算 (8)2.4.1传质单元高度计算 (8)2.4.2传质单元数的计算 (10)2.4.3填料层高度的计算 (10)2.4.4填料塔附属高度计算 (10)2.5填料层压降计算 (11)2.6.液体分部器计算和再分部器的选择和计算 (12)2.6.1 液体分布器的选型 (12)2.6.2分布点密度计算 (12)2.6.2液体保持管高度 (13)2.7其他附属塔内件的选择 (14)2.7.1液体分部器 (14)2.7.2液体再分布器 (15)2.7.3填料支承板 (15)2.7.4料压板与床层限制板 (15)2.7.5气体进出口装置与排液装置 (15)2.8吸收塔的流体力学参数计算 (16)2.8.1吸收塔的压力降 (16)2.8.2吸收塔的泛点率 (17)2.8.3气体动能因子 (18)2.8.4离心泵的选择与计算 (18)3.8.5进出管工艺尺寸的计算 (18)总结 (19)工艺设计计算结果汇总与主要符号说明 (20)化工机械设备部分 (23)一、设计条件 (23)二、按计算压力计算塔体与封头厚度 (23)三、塔设备的质量载荷计算 (24)四、风载荷与弯矩计算 (25)五、地震弯矩计算 (27)六、各种载荷引起的轴向应力 (28)七、塔体与裙座危险截面的强度与稳定校核 (30)八、塔体水压实验 (32)九、水压试验时应力校核 (33)十、基础环设计 (34)十一、地脚螺栓承受的最大拉应力 (35)化工原理部分1概述与设计方案的确定1.1填料塔简述塔设备在化工、石油化工、生物化工、医药、食品等生产过程中广泛应用的汽液传质设备[1]。