化工原理换热器课程设计：二次蒸汽冷凝器

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1、《化工原理课程设计》题目：二次蒸汽冷凝器学院：生命科学与工程学院专业：制药工程071班姓名：谭利刚学号：20070404012719/19目　录1.  任务书…………………………32.  设计说明……………………3-63. 工艺计算……………………7-124.  设备的结构计算……………12-175.  课程设计说明及汇总………17-186.  设计评论………………………187.参考文献………………………188.附页……………………………1919/19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+80*27=41

2、60kg/h      真空度:200-3*27=281mmHg   （2）冷却水      进口温度：20℃      出口温度：自定（30℃）（3）当地大气压：760mmHg三.设计任务：（1）设计计算列管式换热器的热负荷、传热面积、换热管、壳体、管板、封头、隔板及接管等。（2）绘制列管式换热器的装配图。（2号图纸594*420mm）（3）编写课程设计说明书。四.设计时间：    2009年12月25日~2009年12月28日    设计学生：谭利刚      指导教师：尤雪艳设计说明一.     设计目的19/19课程设计是化工原理课程教学中综

3、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

4、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。四、    说明运用该设备的理由这种换热器的特点是壳体和管板直接焊接，结构简单、紧凑。在同样的壳体直径内，排管较多。管式换热器具有易于制造、成本较低、处理能力达、换热表面清洗比较方便、可供选用的结构材料广阔、适应性强、可用于调温调压场合等优点，由于两管板之间有管子相互持撑，管板得到加强，故在各种列管换热器中他的管板最薄，其造价比较低，因此得到了广泛应用。19/19五、    

5、设备的结构特点该结构能够快速的降低物料的温度，工作时热流体走壳程，冷流体走管程，使接触面积大大增加，加快了换热速度。同时，对温差稍大时可在壳体的适当部位焊上补偿圈(或称膨胀节)，通过补偿圈发生弹性变形(拉伸或压缩)来适应外壳和管束不同的膨胀程度。六、    在设计中遇到的问题的处理在设计中，在工艺计算过程中，由于选取K0不当或其他条件选取不当，造成在校核时K0不符合要求。在重新选取K0的同时，改变了其他的条件，如：n，L等，经过二次校核达到了预期的目的。七、    设计方案的确定（1）对于列管式换热器，首先根据换热流体的腐蚀性或其它特性选项定其结构材

6、料，然后再根据所选项材料的加工性能，流体的压强和温度、换热的温度差、换热器的热负荷、安装检修和维护清洗的要求以及经济合理性等因素来选项定其型式。设计所选用的列管换热器的类型为固定管板式。列管换热器是较典型的换热设备，在工业中应用已有悠久历史，具有易制造、成本低、处理能力大、换热表面情况较方便、可供选用的结构材料广阔、适应性强、可用于调温调压场合等优点，故在大型换热器中占优势。固定管板式列管换热器的特点是，壳体与管板直接焊接，结构简单紧凑，在同样的壳体直径内排管最多。由于两管板之间有管板的相互支撑，管板得到加强，故各种列管换热器中它的管板最薄，造价最低

7、且易清洗。缺点是，管外清洗困难，管壁与壳壁之间温差大于50℃时，需在壳体上设置膨胀节，依靠膨胀节的弹性变形以降低温差压力，使用范围仅限于管、壳壁的温差不大于70℃和壳程流体压强小于600kpa的场合，否则因膨胀节过厚，难以伸缩而失去温差补偿作用。（2）工艺流程图19/19换热器溶液（3）流体流经的空间：冷却水走管程原因有以下几个方面，冷却水常常用江水或井水，比较脏硬度较高，受热容易结垢，在管内便于清理，此外，管内流体易于维持高速，可避免悬浮颗粒的沉积。管程可以采用多管程来增大流速，用以提高对流传热系数。被加热的流体应走管程，以提高热的有效利用，被冷却

8、的流体走壳程，以便于热量散失。饱和蒸汽由于比较清洁应于壳程流过，易便于冷凝液的排出。综上所述冷却水走管程蒸汽