化工原理课程设计报告真空蒸发制盐系统卤水分效预热器设计

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1、《化工原理》课程设计报告真空蒸发制盐系统卤水分效预热器设计学院天津大学化工学院专业化学工程与工艺班级化学工程与工艺2班学号3012207040姓名胡志敏小组成员边人洲(组长)陈伊婧张涛崔志华吕思尧冯秉安指导教师马红钦化工流体传热课程设计任务书专业化学工程与工艺班级化工2班姓名边人洲陈伊婧崔志华冯秉安胡志敏吕思尧张涛学号（编号）3012207032301220703430122070363012207038301220704030122070483012207061（一）设计题目：真空蒸发制盐系统卤水分效预热器设计（二）设计任务及条件1、蒸发系统流程及有关条件见附图。2、系统生产能力：60万吨

2、/年。3、有效生产时间：300天/年。4、设计内容：Ⅲ效预热器（组）第二台预热器的设计。5、卤水分效预热器采用单管程固定管板式列管换热器，试根据附图中卤水预热的温度要求对预热器（组）进行设计。6、卤水为易结垢工质，卤水流速不得低于0.5m/s。7、换热管直径选为Φ38×3mm。8、卤水物性参数随温度的变化，当手册查不到时，可按水的变化规律推算。（三）设计项目1、由物料衡算确定卤水流量；2、假设K计算传热面积；3、确定预热器的台数及工艺结构尺寸；4、核算总传热系数；5、核算压降；6、初步经济衡算；7、确定预热器附件；8、设计评述。（四）设计要求1、根据设计任务要求编制详细设计说明书。2、按机械

3、制图标准和规范，绘制预热器的工艺条件图（2#），注意工艺尺寸和结构的清晰表达。-3-目录化工流体传热课程设计任务书-1-一.设计简介-1-1.1设计背景-1-1.2设计目的-1-1.3设计意义-1-1.4设计分工-2-二.设计项目:-2-2.1流径的选择-2-2.2物料衡算-2-2.3假设K计算传热面积-4-2.3.1基本物性的查取-4-2.3.2计算平均温度差-4-2.3.3假设传热系数K计算换热面积-5-2.4确定预热器的台数及工艺结构尺寸-5-2.4.1预热器的台数-5-2.4.2壳体尺寸的确定-6-2.4.3壳程数的确定-6-2.5核算总传热系数-6-2.5.1对传热系数的初步计算-

4、6-2.5.2对出口温度的初步估算-7-2.5.3管内对流传热系数的计算-7-2.5.4管外对流传热系数的计算-8-2.5.5核算壁温-9-2.5.6核算传热系数K-9-2.5.7核算出口温度-9-2.6核算压降-10-2.6.1换热器管程压降的核算-10-2.6.2壳程压降的核算-10-2.7确定预热器附件。-11-2.7.1支撑板与折流挡板-11-2.7.2法兰-11-2.7.3管板-12-2.7.4垫片-13-2.7.5封头-13-2.7.6缓冲挡板-13-2.7.7接管-14--3-2.7.8管箱-15-2.7.9排气孔和排液孔-16-2.8设计结果一览表-16-三、设计评述-17-

5、3.1换热器评述-17-3.2设计过程评述-17-四、符号说明-18-五、附计算程序-18-六、参考文献-20--3-天津大学2012级本科生《化工原理》课程设计报告一.设计简介1.1设计背景制盐工业在国民经济中占有重要的经济地位，是国民经济的重要组成部分。盐是人类生活的必需品，是化学工业的基本原料，在其他工业部门和农牧渔业中也有广泛用途。生产原盐、加工盐及综合利用盐卤资源的工业部门。生产范畴包括：纳取海水、盐湖卤水或地下卤水，在盐田内日晒成盐；钻井汲取地下天然卤水或注水溶解地下岩盐得到的卤水，用圆锅、平锅加热煎煮或用真空、热压蒸发、浓缩成盐；钻井水溶开采地下岩盐，生产直接用作制碱原料的卤水

6、；直接采出地下岩盐和盐湖中天然结晶的石盐；按用途对原盐进行加工；从制盐母液中提取其他化工产品。制盐工业既是采掘工业，又是加工工业。盐的生产常集中在部分地区，销售遍及各地。为了达到节约能量的目的，这套制盐系统采取用二次蒸汽多效预热，因此需要以三组换热器将卤水分三效进行加热。本次设计针对的是第三效。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不断加强。为此，设计换热器时应满足以下要求：合理实现所规定的工艺条件；结构安全可靠；方便制造、安装、操作和维修；经济上合理。1.2设计目的某制盐工厂拥有分效预热卤水真空蒸发制盐系统，生产能力为60万吨/年，本小组将对其中

7、第3效的2台预热器进行详细地选型与设计。本人主要负责第二台预热器的设计，使卤水温度从第一台换热器的出口温度加热到61℃，在使其达到61℃基础上，且在合理设计换热器的范围内超出预计温度不多。在设计时尽量考虑到安装方便，生产操作安全与节能的需要。1.3设计意义1.通过本次设计，加强对之前所学的巩固以及深化学习，熟悉换热器各部分结构特点以及工作原理，把所学的知识应用到实践中。2.掌握AutoCAD的基本绘图功能，熟