化工原理课程设计---粗笨冷凝器
苯冷凝器课程设计
苯冷凝器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解苯冷凝器的构造、工作原理及其在化工行业中的应用。
2. 学生能掌握苯冷凝器的关键部件，如冷却器、压缩机、膨胀阀等，并了解其功能。
3. 学生能了解并描述苯的物理性质，如沸点、凝固点、比热容等，以及其在冷凝过程中的变化。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，分析并解决苯冷凝器在实际运行中可能出现的简单问题。
2. 学生能通过实验或模拟操作，掌握苯冷凝器的操作流程和注意事项。
3. 学生能运用图表、数据等工具，对苯冷凝器的工作效率进行简单评估。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对化学工程设备产生兴趣，激发他们学习化学工程及相关领域的热情。
2. 培养学生的团队协作意识，使他们学会在实验和解决问题时相互合作、共同进步。
3. 培养学生的环保意识，让他们了解化工设备在环保方面的重要性，以及如何降低环境污染。
本课程针对高年级化学工程及相关专业学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，将目标分解为具体的学习成果。
旨在使学生不仅掌握苯冷凝器的理论知识，还能运用所学解决实际问题，培养他们的实践操作能力和科学素养。
二、教学内容本章节教学内容围绕苯冷凝器的工作原理、结构组成、操作流程及应用案例展开。
具体安排如下：1. 工作原理：- 苯的物理性质：沸点、凝固点、比热容等。
- 冷凝过程的基本原理：热量传递、相变等。
- 苯冷凝器的工作原理：冷却器、压缩机、膨胀阀等部件的协同作用。
2. 结构组成：- 冷却器：类型、结构、材料及其在苯冷凝器中的作用。
- 压缩机：类型、工作原理、性能参数等。
- 膨胀阀：功能、类型、调节原理等。
- 其他辅助设备：如储液器、干燥器、过滤器等。
3. 操作流程：- 苯冷凝器的启动、运行、停车及维护保养操作。
- 实际操作过程中的注意事项：安全、节能、环保等。
- 常见故障及其排除方法。
4. 应用案例：- 苯冷凝器在化工生产中的应用实例。
- 不同工况下苯冷凝器的性能分析。
08环工01 化工原理课程设计之冷凝器课程设计
目录课程设计任务 (3)第一章前言 (4)第二章概述 (5)2.1冷凝的目的 (5)2.2冷凝器的类型 (5)2.2.1立式壳管式冷凝器 (5)2.2.2卧式壳管式冷凝器 (5)2.3设计方案的确定 (6)第三章设计计算 (8)3.1初选结构 (8)3.1.1 物性参数 (8)3.1.2设Ko 初选设备 (9)3.2传热计算 (10)3.2.1管程换热系数α2 (10)3.2.2 壳程传热热系数α1 (11)3.2.3污垢热阻与传导热阻 (11)3.2.4 校核传热 (11)3.3 压降计算 (12)3.3.1管程压降计算 (12)3.3.2壳程压降计算 (12)第四章结构设计 (13)4.1 冷凝器的安装与组合 (13)4.2管子设计 (13)4.3 管间距（S）的设计 (14)4.3.1管子在管板上的固定 (14)4.3.2管间距 (14)4.4管板设计 (14)4.5 壳体的厚度计算 (15)4.6 封头设计 (15)4.7 管程进出口管设计 (15)4.7.1进出口管径设计 (15)4.7.2位置设计 (15)4.8 壳程进出口管设计 (15)4.8.1出口管径（冷凝液） (15)4.8.2蒸汽入口管径的设计 (15)4.8.3位置设计 (16)4.9法兰 (16)4.10支座 (16)4.11其它 (16)第五章设计小结 (17)致谢 (18)参考文献 (18)课程设计任务：设计题目：乙醇=水精馏塔塔顶产品全凝器设计条件：处理量： 6 万吨／年产品浓度：含乙醇 95％操作压力：常压冷却介质：水压力： P= 303.9kPa水进口温度： 30o C水出口温度： 40o C第一章前言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。
它要求学生利用课程理论知识，进行融会贯通的独立思考，在规定时间内完成指定的化工设计任务，是使学生体察工程实际问题复杂性的初次尝试，培养了学生分析和解决工程实际问题的能力。
化工原理课程设计---粗笨冷凝器
化工原理课程设计任务书一、设计题目：年产2.5 万吨苯冷却器的工艺设计二、设计条件1. 生产能力2.54吨每年粗苯102. 设备型式：列管换热器3. 操作压力：常压4. 苯的进出口温度：进口 80℃,出口35℃5. 换热器热损失为热流体热负荷的3.5%6. 每年按330天计，每天24小时连续生产7. 建厂地址：兰州地区8. 要求管程和壳程的阻力都不大于104Pa,9. 非标准系列列管式换热器的设计三、设计步骤及要求1. 确定设计方案（1）选择列管换热器的类型（2）选择冷却剂的类型和进出口温度（3）查阅介质的物性数据（4）选择冷热流体流动的空间及流速（5）选择列管换热器换热管的规格（6）换热管排列方式（7）换热管和管板的连接方式（8）选择列管换热器折流挡板的形式（9）材质的选择2. 初步估算换热器的传热面积A3. 结构尺寸的计算（1）确定管程数和换热管根数及管长（2）平均温差的校核（3）确定壳程数（4）确定折流挡板，隔板规格和数量（5）确定壳体和各管口的内径并圆整5. 校核（1）核算换热器的传热面积，要求设计裕度不小于10%,不大于20%.（2）核算管程和壳程的流体阻力损失（3）管长和管径之比为6～10如果不符合上述要求重新进行以上计算.6. 附属结构如封头、管箱、分程隔板、缓冲板、拉杆和定距管、人孔或手孔、法兰、补强圈等的选型7. 将计算结果列表（见表1）四、设计成果1. 设计说明书（A4纸）（1）内容包括封面、任务书、目录、正文、参考文献、附录（2）格式必须严格按照兰州交通大学毕业设计的格式打印。
2. 换热器工艺条件图（2号图纸）（手绘）摘要在石油、化工、食品加工、轻工、制药等行业的生产过程中，换热器是通用工艺设备，可用作加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，换热器的类型、性能各异，但设计所依据的传热基本原理相同，不同之处是在结构设计上需要根据各自设备的特点采用不同的方法。
本次我的设计题目是年产 2.5 万吨苯冷却器的工艺设计，要求自行设计非系列标准的换热器管壳式换热器。
化工原理课程设计粗苯冷却器结束语
化工原理课程设计粗苯冷却器结束语
在化工原理课程设计中，我们深入学习了粗苯冷却器的原理和设计方法。
通过对该设备的分析和研究，我们对化工领域中的冷却器有了更
深入的了解。
本次课程设计中，我们首先介绍了粗苯冷却器的基本原理和工作过程。
通过对流体力学、传热学以及物料平衡等知识的综合运用，我们成功
地设计出了一个高效、可靠的粗苯冷却器。
在设计过程中，我们充分考虑了设备的安全性和经济性。
通过优化传
热面积、流体流动方式以及控制参数等方面的选择，我们确保了设备
在运行过程中能够达到预期效果，并且尽可能减少能源消耗和物料损失。
在本次课程设计中，我们还重点讨论了粗苯冷却器在实际生产中可能
遇到的问题以及相应的解决方案。
通过对不同情况下设备性能变化的
分析和计算，我们为实际操作提供了一些有益的参考意见。
通过这门课程设计，我们不仅加深了对粗苯冷却器原理和设计方法的
理解，还提高了我们的团队合作能力和问题解决能力。
在今后的工作中，我们将更加注重实践操作，不断提升自己的专业水平。
感谢老师在课程设计过程中给予我们的指导和支持。
同时，也要感谢
小组成员之间的密切合作和共同努力。
通过大家的共同努力，我们成
功地完成了这个课程设计任务。
通过本次课程设计，我们对粗苯冷却器有了更深入的了解，并且掌握
了一些实际操作中需要注意的技巧。
相信这将对我们今后从事化工领域相关工作有着积极的影响。
在未来的学习和工作中，我们将继续努力学习和探索，在化工领域取得更大的突破和进步。
谢谢大家！。
化工原理课程设计-标准系列管壳式立式冷凝器的设计
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。
《化工原理》课程设计指导书(精馏塔之预热器、冷凝器、再沸器)+)
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。
化工原理课程设计说明书-冷凝器
江西理工大学
化工原理课程设计
说明书
专业：生物工程
学生班级：二○○级班学生姓名：
指导教师：陈喜蓉
冶金与化学工程学院
20 年月日
目录
1．化工原理课程设计任务书 (1)
2．概述与设计方案简介 (2)
3．设计条件及主要物性参数表 (3)
4．工艺设计计算（分章节详细列出） (4)
5．辅助设备的计算和选型 (5)
6．设计结果汇总表： (6)
6．1系统物料衡算表； (6)
6．2设备操作条件及结构尺寸一览表 (7)
7．设计评述（对设计的评价和设计体会） (8)
8．工艺流程图和主要设备的工艺条件图 (9)
参考文献 (10)
主要符号说明 (11)
1．化工原理课程设计任务书工艺条件：
设计要求：
2．概述与设计方案简介（填写正文内容）
3．设计条件及主要物性参数表（填写正文内容）
4．工艺设计计算（分章节详细列出）（填写正文内容）
5．辅助设备的计算和选型（如果有就填，没有则删除该部分内容）
6．设计结果汇总表：6．1 系统物料衡算表；（填写正文内容）
6．2 设备操作条件及结构尺寸一览表（填写正文内容）
7．设计评述（对设计的评价和设计体会）（填写正文内容）
8．工艺流程图和主要设备的工艺条件图（填写正文内容）
参考文献
主要符号说明（如果设计中使用了自定义的符号，则有必要解释说明）。
化工原理课程设计 (4)
化工原理课程设计（一）—碳八分离工段乙苯冷凝器学院：环境与化学工程学院专业班级：过控101指导教师：王卫京学生姓名:褚小林学号：10414003日期:2012年7月6日目录第一章概述及设计方案简述 (5)1.1化工原理课程设计的目的和要求 (5)1.2冷凝器的简介 (7)1.2.1 卧式壳程冷凝器 (7)1.2.2 卧式管程冷凝器 (9)1.2.3 立式壳程冷凝器 (11)1.2.4 管内向下流动的立式管程冷凝器 (13)1.2.5 向上流动的立式管程冷凝器 (13)1.3 设计方案简介 (14)第二章设计条件及主要物性参数 (16)2.1 设计条件 (16)2.2 主要物性参数 (17)22.2.1 原始物性数据 (17)2.2.2. 混合物物性计算公式 (18)2.2.3 混合物物性参数值如下 (19)第三章工艺设计计算 (20)3.1 估算传热面积 (20)3.1.1 热流量 (20)3.1.2 平均传热温差 (20)3.1.3 估算传热面积 (21)3.1.4 冷却水用量 (21)3.2 工艺结构尺寸 (21)3.2.1 管径和管内流速 (21)3.2.2 管程数和传热管束 (22)3.2.3 平均传热温差校正及壳程数 (23)3.2.4 传热排列 (24)3.2.5 管心矩 (24)3.2.6 管束的分成方法 (25)33.2.7 壳体内经 (26)3.2.8 折流板和支承板 (26)3.2.9 其他主要附件 (27)3.2.10 接管 (27)3.3 冷凝器核算 (28)3.3.1 热流量核算 (28)3.3.2 壁温的计算 (30)3.3.3 冷凝器内流体的流动阻力 (31)3.3.4 冷凝器主要结构尺寸和计算结果 (33)设计自我评述 (34)参考资料 (36)主要符号表 (37)附录 (41)4第一章概述及设计方案简述1.1化工原理课程设计的目的和要求化工原理课程设计可以培养化工类及其相关专业学生的实践能力，提高学生的工程实践能力、分析和解决工程实际问题的能力。
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化工原理课程设计任务书一、设计题目：年产2.5 万吨苯冷却器的工艺设计二、设计条件1. 生产能力2.54吨每年粗苯102. 设备型式：列管换热器3. 操作压力：常压4. 苯的进出口温度：进口 80℃,出口35℃5. 换热器热损失为热流体热负荷的3.5%6. 每年按330天计，每天24小时连续生产7. 建厂地址：兰州地区8. 要求管程和壳程的阻力都不大于104Pa,9. 非标准系列列管式换热器的设计三、设计步骤及要求1. 确定设计方案（1）选择列管换热器的类型（2）选择冷却剂的类型和进出口温度（3）查阅介质的物性数据（4）选择冷热流体流动的空间及流速（5）选择列管换热器换热管的规格（6）换热管排列方式（7）换热管和管板的连接方式（8）选择列管换热器折流挡板的形式（9）材质的选择2. 初步估算换热器的传热面积A3. 结构尺寸的计算（1）确定管程数和换热管根数及管长（2）平均温差的校核（3）确定壳程数（4）确定折流挡板，隔板规格和数量（5）确定壳体和各管口的内径并圆整5. 校核（1）核算换热器的传热面积，要求设计裕度不小于10%,不大于20%.（2）核算管程和壳程的流体阻力损失（3）管长和管径之比为6～10如果不符合上述要求重新进行以上计算.6. 附属结构如封头、管箱、分程隔板、缓冲板、拉杆和定距管、人孔或手孔、法兰、补强圈等的选型7. 将计算结果列表（见表1）四、设计成果1. 设计说明书（A4纸）（1）内容包括封面、任务书、目录、正文、参考文献、附录（2）格式必须严格按照兰州交通大学毕业设计的格式打印。
2. 换热器工艺条件图（2号图纸）（手绘）摘要在石油、化工、食品加工、轻工、制药等行业的生产过程中，换热器是通用工艺设备，可用作加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，换热器的类型、性能各异，但设计所依据的传热基本原理相同，不同之处是在结构设计上需要根据各自设备的特点采用不同的方法。
本次我的设计题目是年产 2.5 万吨苯冷却器的工艺设计，要求自行设计非系列标准的换热器管壳式换热器。
首先是根据给定的工艺参数进行前期的工艺计算。
工艺计算的大体内容为确定设计方案、确定物性、计算传热系数、初估传热面积、工艺结构尺寸的计算和换热器校核。
其中对初选的传热系数进行校核，计算传热面积裕量，流动阻力，如果不能满足设计要求，需调整设计，直至满足设计要求为止。
其次是附属结构计算。
这部分是对管板、接管、法兰等具体零件的设计和选用。
材料选用方面：对于主要承压元件选用Q345R为材料。
由于介质腐蚀性不高，所以选用20钢为换热管的材料。
材料的选用与制造成本紧密相连，所以应该在保证设计要求的前提下尽量降低成本。
关键词：苯冷却器非标准工艺计算目录1.文件综述 ...................................................................... - 6 -1.1换热器简介............................................................... - 6 -1.2换热器的种类............................................................. - 6 -1.3列管式换热器............................................................. - 7 -1.3.1固定管板式换热器................................................... - 7 -1.3.2浮头式换热器....................................................... - 8 -1.3.3 U型管式换热器..................................................... - 8 -1.3.4 填料函式换热器..................................................... - 9 -1.4管壳式换热器设计时应考虑的问题........................................... - 9 -1.4.2 流体两端温度的选择................................................. - 9 -1.4.3 管子的规格和排列方法.............................................. - 10 -1.5主要附件............................................................... - 10 -2.确定设计方案 ................................................................. - 11 -2.1 选择换热器的类型........................................................ - 11 -2.2 流动空间及流速的选择.................................................... - 11 -3 工艺计算及主体设备设计........................................................ - 11 -3.1确定物性数据............................................................ - 11 -3.2估算传热面积............................................................ - 12 -3.2.1计算热负荷........................................................ - 12 -3.2.2计算两流体的平均温度差............................................ - 12 -3.2.3传热面积.......................................................... - 12 -3.3苯的冷却量.............................................................. - 13 -3.4工艺结构尺寸............................................................ - 13 -3.4.1 管径和管内流速.................................................... - 13 -3.4.2 管程数和传热管数.................................................. - 13 -3.4.3传热管排列和分程方法.............................................. - 13 -3.4.4壳体内径.......................................................... - 14 -3.4.5折流板............................................................ - 14 -3.4.6其他附件.......................................................... - 14 -4 换热器核算 ................................................................... - 14 -4.1热流量核算.............................................................. - 14 -4.1.1壳程表面传热系数.................................................. - 14 -4.1.2管程对流传热系数：................................................ - 15 -4.1.3污垢热阻和管壁热阻................................................ - 16 -4.1.4计算传热系数K................................................... - 16 -4.1.5平均传热温差校正.................................................. - 16 -S................................................... - 17 -4.1.6计算传热面积CS......................................... - 17 -4.1.7该换热器的实际传热面积P4.1.8该换热器的面积裕度为.............................................. - 17 -4.2换热器内流体的流动阻力.............................................. - 17 -4.2.1管程流体阻力.......................................................... - 17 -5 参考文献 ..................................................................... - 20 -6 符号说明 ..................................................................... - 21 -粗苯冷却器的设计1.文件综述1.1换热器简介换热器就是用于存在温度差的流体间的热交换设备，换热器中至少有两种流体，温度较高则放出热量，反之则吸收热量。
换热器依据传热原理和实现热交换的方法一般分为间壁式、混合式、蓄热式三类。
其中间壁式换热器应用最广。