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化工原理--课程设计目录１.任务书 (3)２.设计说明……………………4-8３.工艺计算.....................9-17４.设备的结构计算............18-24５.课程设计说明及汇总......25-26６.设计评论 (26)７.参考文献 (27)８.附页………………………23-24任务书一．设计题目：二次蒸汽冷凝器二．设计原始数据：（1）质量流量：Wh=(2000+20*28)*1.3=3328kg/h 真空度：275.6mmHg（2）冷却水进口温度：20℃出口温度：自定（26℃）当地大气压：750mmHg三．设计要求：（1）工艺设计：确定设备的主要工艺尺寸，如：管径、管长、管子数目、管程数目等，计算K0。
（2）结构设计：确定管板、壳体、封头的结构和尺寸；确定连接方式、管板的列管的排列方式、管法兰、接管法兰、接管等组件的结构。
（3）绘制列管式换热器的装配图及编写课程设计说明书四．设计时间：2010年12月20日~2010年12月25日设计学生：常小龙指导教师：李磊设计说明一、设计目的课程设计是化工原理课程教学中综合性和实际性较强的教学环节，是理论联系实际的桥梁，是使学生体察工程实际问题复杂性的初次尝试。
通过化工原理课程设计，要求学生能综合运用本课程和前修课程的基本知识，进行融会贯通的独立思考，在规定的时间内完成指定的化工设计任务，从而得到化工设计的主要程序和方法，培养学生分析和解决工程实际问题的能力。
同时，通过课程设计，还可以培养学生树立正确的设计思想，培养实事求是，严肃认真，高度负责的工作作风。
二、该设备的作用及在生产中的应用换热器是实现传热过程的基本设备。
而此设备是比较典型的传热设备，它在工业中的应用十分广泛。
例如：在炼油厂中作为加热或冷却用的换热器、蒸馏操作中蒸馏釜和冷凝器、化工厂蒸发设备的加热室等。
三、工艺流程示意图饱和水蒸气应从换热器壳程上方进入，冷凝水由壳程下方排出，冷却水从换热器下方的入口进入，上方的出口排除。
第一章列管换热器设计概述1.1.换热器系统方案的确定进行换热器的设计，首先应根据工艺要求确定换热系统的流程方案并选用适当类型的换热器，确定所选换热器中流体的流动空间及流速等参数，同时计算完成给定生产任务所在地需的传热面积，并确定换热器的工艺尺寸且根据实际流体的腐蚀性确定换热器的材料，根据换热器内的压力来确定其壁厚。
1.1.1全塔流程的确定从塔底出来的釜液一部分进入再沸器再沸后回到精馏塔内，一部分进入到冷却器中。
为了节约能源，提高热量的利用率，采用原料液冷却塔底釜液，这样不仅冷却了釜液又加热了原料液，既可以减少预热原料所需要的热量，又可减少冷却水的消耗。
从冷却器出来的釜液直接储存，从冷却器出来的原料液再通往原料预热器预热到所需的温度。
塔顶蒸出的乙醇蒸汽通入塔顶全凝器进行冷凝，冷凝完的液体进入液体再分派器，其中的2/3回流到精馏塔内，另1/3进入冷却器中进行冷却，流出冷却器的液体直接储存作为产品卖掉。
1.1.2加热介质冷却介质的选择在换热过程中加热介质和冷却介质的选用应根据实际情况而定。
除应满足加热和冷却温度外，还应考虑来源方面，价格低廉，使用安全。
在化工生产中常用的加热剂有饱和水蒸气、导热油，冷却剂一般有水和盐水。
综合考虑，在本次设计中的换热器加热介质选择饱和水蒸气，冷却介质选择水。
1.1.3换热器类型的选择列管式换热器的结构简单、牢固，操作弹性大，应用材料广，历史悠久，设计资料完善，并已有系列化标准，特别是在高温、高压和大型换热设备中占绝对优势。
所以本次设计过程中的换热器都选用列管式换热器。
由于本次设计过程中所涉及的换热器的中冷热流体温差不大（小于70℃）,各个换热器的工作压力在1.6MP以下，都属于低压容器，因固定管板式换热器两端管板与壳体连在一起，这类换热器结构简单、价格低廉、管子里面易清洗，所以可选择列管式换热器中的固定管板式换热器。
1.1.4流体流动空间的选择哪一种流体流经换热器的管程，哪一种流体流经壳程，下列各点可供选择时参考(以固定管板式换热器为例)。
二次蒸汽冷凝水操作规程第一章总则第一条为了规范二次蒸汽冷凝水操作的工作流程，确保运行安全、提高工作效率，制定本规程。
第二条适用范围：本规程适用于二次蒸汽冷凝水操作人员，包括操作人员、班组长、单位负责人等。
第三条安全第一原则：操作人员在进行二次蒸汽冷凝水操作过程中，必须始终将安全放在第一位，严格遵守操作规程，严禁违章操作。
第二章操作规程第四条上岗前准备：1. 值班人员在上岗前，应该熟悉本规程的内容，了解二次蒸汽冷凝水操作的工作要求和注意事项。
2. 检查二次蒸汽冷凝水设备和工具是否正常运行，包括冷凝器、排污系统等。
3. 进入二次蒸汽冷凝水操作现场前，应穿戴好个人防护装备，包括安全帽、安全鞋、护目镜等。
第五条操作流程：1. 操作人员在操作前，应与设备操作人员进行沟通，了解设备的运行情况和操作要求。
2. 按照操作指导书或操作流程进行操作，严禁随意更改或省略操作步骤。
3. 根据上一班次留下的操作记录，了解设备的运行情况和需要注意的问题。
4. 在操作设备过程中，发现设备异常情况或故障，应及时报告设备操作人员和相关负责人，暂停操作。
第六条安全操作：1. 操作人员在操作设备过程中，应严守操作规程，做到专心致志、严禁擅离岗位。
2. 确保操作过程中的安全措施得到落实，严禁违章操作，如乱接电线、私接私拉等。
3. 在操作过程中，发现设备有损坏或疑似有安全隐患的情况，应立即报告相关负责人，确保设备安全。
4. 在操作过程中，严禁饮酒、吸烟等影响安全的行为。
第七条操作记录：1. 操作人员在操作过程中，应认真填写操作记录，包括操作时间、操作人员、操作内容、设备运行情况等。
2. 操作记录需要真实、准确、完整，不得造假、遗漏或误填。
3. 操作记录应保存至少一年，以备查证。
第八条紧急情况处理：1. 在突发情况下，如设备故障、泄漏等，操作人员应立即按照应急预案进行应急处理，并报告相关负责人。
2. 在进行应急处理时，操作人员要保持冷静、迅速行动，确保安全和人员的生命财产安全。
化工原理课程设计标准系列管壳式立式冷凝器的设计姓名：学号：专业：应用化学班级设计时间：目录一、设计题目二、设计条件三、设计内容3.1概述3.2 换热3.3 换热设备设计步骤四、设计说明4.1选择换热器的类型4.2流动空间的确定五、传热过程工艺计算5.1计算液体的定性温度，确定流体的物性数据5.1.1正戊烷流体在定性温度（51.7℃）下的物性数据5.1.2水的定性温度5.2估算传热面积5.2.1换热器热负荷计算5.2.2平均传热温差5.2.3估算传热面积5.2.4初选换热器规格5.2.5立式固定管板式换热器的规格5.2.6计算面积裕度H及该换热器所要求的总传热系数K05.2.7折流板5.2.8换热器核算5.3核算壁温与冷凝液流型5.3.1核算壁温5.3.2核算流型5.4计算接口直径5.4.1计算壳程接口直径5.5计算管程接口直径5.6计算压强降5.6.1计算管程压降5.6.2计算壳程压降六、其他七、计算结果八、化工课程设计心得九、参考文献一．设计题目标准系列管壳式立式冷凝器的设计二．设计条件生产能力：正戊烷23760t/a，冷凝水流量70000Kg/h操作压力：常压正戊烷的冷凝温度51.7℃，冷凝水入口温度32℃每年按330天计，每天24小时连续生产要求冷凝器允许压降100000Pa三、设计内容3.1概述换热器在石油、化工生产中应用非常广泛。
在炼油厂中，原油常减压蒸馏装置中换热器的投资占总投资的20%；在化工厂中，换热器约占总投资的11%以上。
由于在工业生产中所用换热器的目的和要求不同，所以换热器的种类也多种多样。
列管式换热器在石油化工生产中应用最为广泛，而且技术上比较成熟。
在不同温度的流体间传递热能的装置称为热交换器，简称为换热器。
在换热器中至少要有两种温度不同的流体，一种流体温度较高，放出热量；另一种流体则温度较低，吸收热量。
35％～40％。
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。
二次蒸汽冷凝水操作规程范文二次蒸汽冷凝水是指在蒸汽动力系统中，将一次蒸汽通过冷凝器冷凝成水后再次利用的过程。
这种循环利用二次蒸汽的方式不仅能够提高能源利用效率，还可减少对环境的污染。
为了确保二次蒸汽冷凝水操作的顺利进行，以下是一份操作规程范文，具体内容如下：一、操作目的本操作规程旨在规范二次蒸汽冷凝水的操作流程，确保二次蒸汽的安全利用，提高能源利用效率。
二、操作范围本操作规程适用于一切使用二次蒸汽冷凝水的设备和系统。
三、安全注意事项1. 操作人员必须穿戴防护设备，并遵守相关安全操作规程；2. 在操作过程中，禁止身上携带易燃、易爆等危险品；3. 在操作过程中，必须保持操作区域的清洁和整齐，避免杂物堆放；4. 操作人员应熟悉设备的操作原理和工作流程，必要时需进行培训和考核；5. 发生紧急情况时，应立即切断电源，并采取相应的应急措施。
四、操作流程1. 启动设备前，必须检查冷凝器及相关管道的密封情况，确保没有漏水漏气的现象；2. 检查二次蒸汽供水系统和循环水系统是否正常运行；3. 打开冷凝器的进水阀门，使冷凝器进水；4. 打开冷凝器的二次蒸汽入口阀门，使二次蒸汽进入冷凝器；5. 监测冷凝器出口的水温，当水温达到设定范围时，可关闭冷凝器的进水阀门；6. 监测冷凝器的排出口压力和流量，确保正常运行；7. 处理冷凝水后，根据需要可以进行进一步的净化处理；8. 根据设备需要，可调整冷凝水的进水温度和流量；9. 定期检查冷凝器及相关管道的密封情况，必要时进行维护和保养；10. 操作完成后，关闭冷凝器的进水阀门和二次蒸汽入口阀门；11. 清理操作区域，归档记录。
五、操作记录1. 每次操作前，需填写操作记录表，记录冷凝水的进水温度、二次蒸汽的流量、冷凝水的出口压力等关键数据；2. 每次操作后，对操作过程中发现的问题和解决方法进行详细记录；3. 定期汇总操作记录，进行数据分析，提出改进措施。
六、操作责任1. 设备操作人员负责具体的操作工作，并保证操作的安全和顺利进行；2. 设备维护人员负责检修和保养设备，确保设备的正常运行；3. 安全管理人员负责安全培训和监督，确保操作人员的安全意识。
化工原理课程设计指导书—精馏塔的预热器、冷凝器、再沸器工艺设计适应专业：化学工程与工艺编写作者：胡建明编写日期：2007.7邵阳学院生物与化学工程系预热器、冷凝器、再沸器的工艺设计概述蒸馏是化工生产中分离均相液体混合物的典型单元操，其历史悠久，应用广泛。
蒸馏的基本原理是将液体混合物部分汽化、部分冷凝，利用其中个组分挥发度不同而将其分离。
其本质是液、汽相间的质量传递和热量传递。
为使分离彻底，以获得较纯的产品，工业生产中常采用多次部分汽化、多次部分冷凝的方法——精馏。
精馏过程通常是在塔设备内完成的。
预热器、冷凝器、再沸器是精馏过程必不可少的设备。
它们承担着将物料预热、气化、冷凝等重要任务。
而固定管板式换热器更是因其具有工艺简单、造价低廉、工艺设计成熟、热效率较高等优点而得到广泛的应用，尤其在很多大工业生产中。
换热器的工艺设计主要内容和步骤 1 物料衡算1.1 设计依据1.1.1 《×××××设计任务书》1.1.2 产量 年产99.5%（均为质量分数，下同）环己烷（丙酮）20000吨，根据工业生产中连续生产的特点，取年平均生产时间为8000小时，即小时产量为：20000×103/8000=2500kg ／h ，本设计以小时产量为计算基准。
1.1.3 进料组成F x 、产品组成D x 1,1.4 分离要求 1.2 精馏塔物料衡算1.2.1 物料衡算示意图1.2.2 用质量分率计算进料量及塔釜采出量G D ,X D F D W G G G =+ F F D D W W G x G x G x =+ 解得： G F （kg/h ） G W （kg/h ）1.2.3 计算摩尔量、摩尔分率 G W由物质A 、B 组成的混合物，其分子量分别为M A ，M B 则其平均分子量：A A B B M M x M x =+，用摩尔量表示为：;;W D F G G GD W F M M M===； 同理可求得X D 、X W 、 X F 1.2.4 精馏塔物料衡算表表1.1 精馏塔的物料衡算表※必须达成Σ进=Σ出。
化工原理课程设计指导书—精馏塔的预热器、冷凝器、再沸器工艺设计适应专业：化学工程与工艺编写作者：胡建明编写日期：2007.7邵阳学院生物与化学工程系预热器、冷凝器、再沸器的工艺设计概述蒸馏是化工生产中分离均相液体混合物的典型单元操，其历史悠久，应用广泛。
蒸馏的基本原理是将液体混合物部分汽化、部分冷凝，利用其中个组分挥发度不同而将其分离。
其本质是液、汽相间的质量传递和热量传递。
为使分离彻底，以获得较纯的产品，工业生产中常采用多次部分汽化、多次部分冷凝的方法——精馏。
精馏过程通常是在塔设备内完成的。
预热器、冷凝器、再沸器是精馏过程必不可少的设备。
它们承担着将物料预热、气化、冷凝等重要任务。
而固定管板式换热器更是因其具有工艺简单、造价低廉、工艺设计成熟、热效率较高等优点而得到广泛的应用，尤其在很多大工业生产中。
换热器的工艺设计主要内容和步骤 1 物料衡算1.1 设计依据1.1.1 《×××××设计任务书》1.1.2 产量 年产99.5%（均为质量分数，下同）环己烷（丙酮）20000吨，根据工业生产中连续生产的特点，取年平均生产时间为8000小时，即小时产量为：20000×103/8000=2500kg ／h ，本设计以小时产量为计算基准。
1.1.3 进料组成F x 、产品组成D x 1,1.4 分离要求 1.2 精馏塔物料衡算1.2.1 物料衡算示意图1.2.2 用质量分率计算进料量及塔釜采出量G D ,X D F D W G G G =+ F F D D W W G x G x G x =+ 解得： G F （kg/h ） G W （kg/h ）1.2.3 计算摩尔量、摩尔分率 G W由物质A 、B 组成的混合物，其分子量分别为M A ，M B 则其平均分子量：A A B B M M x M x =+，用摩尔量表示为：;;W D F G G GD W F M M M===； 同理可求得X D 、X W 、 X F 1.2.4 精馏塔物料衡算表表1.1 精馏塔的物料衡算表※必须达成Σ进=Σ出。
二次蒸汽冷凝装置是一种用于回收和利用蒸汽能量的设备，它主要作用是在蒸汽释放热量后，将蒸汽冷凝成水，从而回收热量和提高能源利用效率。
在化工、食品加工、制药等行业中，二次蒸汽冷凝装置被广泛应用，以减少能源消耗和提高生产效率。
二次蒸汽冷凝装置通常由以下几个部分组成：
1. 蒸汽进口：蒸汽从设备外的管道进入二次蒸汽冷凝装置。
2. 冷凝区：蒸汽在冷凝区内遇到冷却水或其他冷却介质，热能传递给冷却介质，蒸汽冷凝成水。
3. 排水系统：冷凝后的水通过排水系统排出，可以回用到生产过程中，或者排放到废水处理系统中。
4. 冷却水系统：冷却水在装置内循环，吸收蒸汽的热量，然后排放出去或者回用到其他冷却环节。
5. 热交换器：有的二次蒸汽冷凝装置会包含热交换器，用于提高冷却水的温度，使得蒸汽冷凝效果更佳。
6. 控制系统：用于调节蒸汽流量、冷却水流量、压力等参数，确保装置高效稳定运行。
二次蒸汽冷凝装置的类型有很多，如开式系统、闭式系统、单级冷凝器、多级冷凝器等，它们在设计、构造和应用上各有特点。
选择合适的二次蒸汽冷凝装置需要根据实际生产过程中的蒸汽参数、冷却水温度、设备空间等因素综合考虑。
毕业设计--蒸汽冷凝器设计本科毕业设计 (论文)蒸汽冷凝器设计Design of Steam Condenser学院：机械工程学院专业班级：过程装备与控制工程装备092学生姓名：戴晓伟学号：050916105指导教师：张志文（副教授）2013 年6 月蒸汽冷凝器的设计摘要：冷凝器是使用范围很广的一种化工设备，属于换热器的一种。
本设计任务主要是根据已知条件选择采用浮头式换热器机的设计。
首先根据给出的设计温度和设计压力来确定设备的结构形式以及壳程和管程的材料，然后根据物料性质和传热面积来确定换热管的材料，尺寸，根数。
根据换热管的根数确定换热管的排列，并根据换热管的排列和长度来确定筒体直径以及折流板的选择。
通过对容器的内径和内外压的计算来确定壳体和封头的厚度并进行强度校核。
然后是对换热器各部件的零部件的强度设计，有法兰的选择和设计计算与校核，钩圈及浮头法兰的设计计算与校核和管子拉脱力的计算。
还包括管板的结构设计、防冲挡板、滑道结构的设计以及支座设计。
结构设计中的标准件可以参照国家标准根据设计条件直接选取；非标准件，设计完结构后必须进行相应的应力校核。
关键词：换热器；强度设计；结构设计The Design of Steam CondenserAbstract: Condenser is a kind of chemical equipment which has wide range of application and it is also a kind of heat exchanger.The main task of this thesis is to design a floating heat exchanger based on some known information. It is important to determine the type of construction of the equipment and the material of its shell pass and tube pass first. Then, the material, size and number of the exchange tube are decided by material property and its heat transfer area. The exchange tubes need to be arranged on the basis of its number. What’s more, the diameter and the choice of baffle board are influenced by the arrangement and length of exchange tubes. Furthermore, the thickness of the shell and shell cover is determined by the inner diameter and the calculation of inner and outer pressure of the container. Meanwhile, its intensity also needed to be checked. Next, it is also vital to design the intensity of components of heat exchanger, including the choice, calculation and checking of flange, floating flange and backing device, also the calculation of pulling-out force of the tubes. In addition, there are other things to be designed carefully, including tube plate, impingement baffle, slide and support. During the design of structure, standard components can be referred to national standards according to the design conditions of the direct selection; as to the non standard components, corresponding stress checking is needed after the design of the construction.Keywords: heat exchanger；strength design；structure design目录1 绪论 (1)1.1 换热设备冷凝器过内外研究现状水平和发展趋势 (1)1.2 冷凝器的类型及特点 (1)2换热器的结构计算与强度校核 (3)2.1 已知条件 (3)2.2 确定管子数 (3)2.3 壳体的内径和厚度 (4)2.4拉杆的确定 (5)2.5 确定折流板 (5)2.6右端管箱的设计 (6)2.7接管和管法兰的设计 (7)2.8后端管板的设计 (10)2.9浮头盖的设计 (15)2.10右端管箱的设计 (22)2.11侧法兰的设计 (23)2.12支座的设计与选择 (27)2.13吊环螺钉的设计 (27)2.14防冲板的设计 (28)2.15滑道的设计 (28)3设备的维护与检修…………………………………………………………………293.1设备的检查 (29)3.2换热器的清理和维护 (29)结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)1 绪论1.1换热设备冷凝器国内外发展现状冷凝器是一种用于冷却流体的换热设备。
