最新化工原理课程设计
化工原理操作课程设计
化工原理操作课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握化工原理中基本操作原理，如流体流动、热量传递和质量传递等；2. 使学生了解化工设备的基本构造、性能及操作方法；3. 帮助学生理解化工过程中常见的单元操作及其在实际工程中的应用。
技能目标：1. 培养学生运用化工原理解决实际问题的能力，能进行简单的工艺计算；2. 提高学生动手操作能力，能正确使用化工设备进行实验操作；3. 培养学生团队协作能力，能在小组讨论中发表见解，共同完成实验任务。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对化工原理学科的兴趣，培养其探索精神和创新意识；2. 培养学生严谨、细致的科学态度，使其注重实验安全，遵循实验规程；3. 引导学生关注化工行业的发展，认识到化工技术在实际生活中的应用，培养其社会责任感。
本课程针对高年级学生，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。
在后续的教学设计和评估中，注重理论知识与实践操作的紧密结合，以提高学生的综合素质和工程实践能力。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 化工原理基本概念：流体流动、热量传递、质量传递等基本原理的学习，涉及教材第一章内容。
2. 化工设备与工艺：介绍常见化工设备构造、性能及操作方法，包括泵、压缩机、换热器等，涉及教材第二章内容。
3. 单元操作：学习精馏、吸收、萃取、干燥等典型化工单元操作，分析各操作在实际工程中的应用，涉及教材第三章至第六章内容。
4. 化工工艺计算：培养学生运用化工原理解决实际问题的能力，进行简单的工艺计算，涉及教材第七章内容。
5. 实验操作：组织学生进行化工原理实验，锻炼动手操作能力，涉及教材实验部分内容。
教学内容安排和进度如下：1. 第1-4周：学习化工原理基本概念；2. 第5-8周：了解化工设备与工艺；3. 第9-12周：研究单元操作；4. 第13-16周：进行化工工艺计算；5. 第17-20周：实验操作及总结。
教学内容注重科学性和系统性，结合教材章节，确保学生能够循序渐进地掌握化工原理及操作知识。
化工原理课程设计
化工原理课程设计一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握化工原理的基本概念、基本理论和基本方法，包括流体的物理性质、流体力学基本方程、流动和压力降、气液平衡、传质过程等，培养学生分析和解决化工问题的能力。
1.掌握流体的密度、粘度、热导率等物理性质。
2.理解流体力学的基本方程，包括连续方程、动量方程和能量方程。
3.掌握流体流动和压力降的基本理论，包括层流和湍流、管道流动和开放流动等。
4.理解气液平衡的基本原理，包括相图、相律和相变换等。
5.掌握传质过程的基本方法，包括扩散、对流传质和膜传质等。
6.能够运用流体力学基本方程分析流体流动问题。
7.能够计算流体流动和压力降的基本参数，如流速、压力降等。
8.能够分析气液平衡问题，确定相态和相组成。
9.能够运用传质过程的基本方法分析和解决化工问题。
情感态度价值观目标：1.培养学生对化工原理学科的兴趣和热情。
2.培养学生严谨的科学态度和良好的职业道德。
3.培养学生团队协作和自主学习的意识。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括流体的物理性质、流体力学基本方程、流动和压力降、气液平衡、传质过程等。
1.流体的物理性质：包括密度、粘度、热导率等，通过实例讲解其测量方法和应用。
2.流体力学基本方程：讲解连续方程、动量方程和能量方程，并通过实例分析其应用。
3.流动和压力降：讲解层流和湍流的特性，分析管道流动和开放流动的压力降计算方法。
4.气液平衡：讲解相图、相律和相变换的基本原理，并通过实例分析气液平衡问题。
5.传质过程：讲解扩散、对流传质和膜传质的基本方法，并通过实例分析传质问题的解决方法。
三、教学方法本节课采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：用于讲解流体的物理性质、流体力学基本方程、流动和压力降、气液平衡、传质过程等基本概念和理论。
2.讨论法：通过小组讨论，引导学生主动思考和分析化工问题，提高学生的分析和解决问题的能力。
3.案例分析法：通过分析实际化工案例，使学生更好地理解和应用化工原理，培养学生的实际操作能力。
化工原理知识课程设计
化工原理知识课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握化工原理的基本概念，如流体力学、热力学、传质和反应工程等；2. 引导学生了解化工过程中常见单元操作及其原理，如蒸馏、吸收、萃取等；3. 帮助学生理解化学工程在国民经济发展中的作用，培养他们对化工行业的兴趣。
技能目标：1. 培养学生运用化工原理分析和解决实际问题的能力；2. 提高学生运用数学和物理知识解决化工过程中相关问题的能力；3. 培养学生查阅化工文献、资料，了解化工行业发展趋势的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱化工专业，树立为化工事业贡献力量的信念；2. 增强学生的环保意识，让他们认识到化学工程在环境保护中的责任和使命；3. 培养学生的团队协作精神，提高他们在实际工作中的沟通与协作能力。
课程性质：本课程为专业基础课，旨在为学生奠定扎实的化工原理知识基础，为后续专业课程学习打下坚实基础。
学生特点：学生处于高中阶段，具有一定的数学、物理和化学基础，思维活跃，求知欲强。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生运用知识解决实际问题的能力。
在教学过程中，关注学生的情感态度价值观培养，激发他们的学习兴趣和责任感。
通过具体的学习成果分解，使教学设计和评估更具针对性。
二、教学内容1. 流体力学基础：流体静力学、流体动力学、流体阻力、流体输送设备原理及计算；2. 热力学基础：热力学第一定律、热力学第二定律、热力学循环、热量传递方式及设备；3. 传质过程：质量传递原理、分子扩散、对流传质、传质设备及应用；4. 反应工程基础：化学反应动力学、反应器设计、反应条件优化；5. 单元操作：蒸馏、吸收、萃取、吸附、离子交换等操作原理及设备；6. 化工工艺：典型化工工艺流程分析、工艺参数优化、设备选型及操作；7. 化工设备：常见化工设备结构、原理、材料及强度计算；8. 化工安全与环保：化工生产过程中的安全措施、环境保护及三废处理。
教学内容安排和进度：第一周：流体力学基础；第二周：热力学基础；第三周：传质过程；第四周：反应工程基础；第五周：单元操作（蒸馏、吸收）；第六周：单元操作（萃取、吸附）；第七周：化工工艺；第八周：化工设备；第九周：化工安全与环保。
化工原理课程设计完整版
化工原理课程设计完整版一、教学目标本课程旨在让学生掌握化工原理的基本概念、理论和方法，了解化工生产的基本过程和设备，培养学生运用化工原理解决实际问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：（1）理解化工原理的基本概念和原理；（2）熟悉化工生产的基本过程和设备；（3）掌握化工计算方法和技能。
2.技能目标：（1）能够运用化工原理解决实际问题；（2）具备化工过程设计和优化能力；（3）学会使用化工设备和仪器进行实验和调试。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生的团队合作意识和沟通能力；（2）增强学生对化工行业的认识和兴趣；（3）培养学生对科学研究的热爱和责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个方面：1.化工原理基本概念和原理：包括溶液、蒸馏、吸收、萃取、离子交换等基本操作原理和方法。
2.化工生产过程和设备：包括反应器、换热器、蒸发器、膜分离设备等的基本结构和原理。
3.化工计算方法：包括物料平衡、热量平衡、质量平衡等计算方法。
具体教学大纲安排如下：第1-2周：化工原理基本概念和原理；第3-4周：化工生产过程和设备；第5-6周：化工计算方法。
三、教学方法本课程采用多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1.讲授法：讲解基本概念、原理和方法，引导学生理解和掌握；2.案例分析法：分析实际案例，让学生学会运用化工原理解决实际问题；3.实验法：进行实验操作，培养学生的实践能力和实验技能；4.小组讨论法：分组讨论，培养学生的团队合作意识和沟通能力。
四、教学资源本课程的教学资源包括：1.教材：《化工原理》；2.参考书：相关化工原理的教材和学术著作；3.多媒体资料：教学PPT、视频、动画等；4.实验设备：反应器、换热器、蒸发器、膜分离设备等。
以上教学资源将用于支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等多个方面，以全面客观地评价学生的学习成果。
1.平时表现：通过课堂参与、提问、小组讨论等形式的评估，考察学生的学习态度和理解能力。
福大化工原理课程设计
福大化工原理课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握化工原理中的基本概念、原理及公式，如流体力学、热力学、传质和反应工程等。
2. 掌握化工过程中常见单元操作的基本原理和设计方法，如蒸馏、吸收、萃取等。
3. 了解化工工艺流程的设计与优化，能够运用所学知识分析实际问题。
技能目标：1. 能够运用流体力学知识，解决实际流体流动问题，如流量计算、压力损失分析等。
2. 能够运用热力学知识，进行简单的热力学计算，如热量平衡、相平衡等。
3. 能够运用传质原理，分析和解决传质过程中的问题，如质量传递、传质系数等。
4. 能够运用反应工程知识，分析化学反应过程，并进行简单的设计计算。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对化工原理学科的兴趣，激发学生主动学习和探索的精神。
2. 培养学生的团队协作意识，学会与他人合作解决问题，提高沟通与表达能力。
3. 培养学生的环保意识，了解化工生产对环境的影响，树立绿色化工观念。
4. 培养学生严谨的科学态度和良好的学术道德，遵循实验数据和事实，勇于面对和解决问题。
本课程针对福大化工专业高年级学生，课程性质为专业核心课程。
在教学过程中，注重理论与实践相结合，培养学生的实际操作能力和工程意识。
课程目标旨在使学生掌握化工原理的基本知识和技能，具备分析和解决实际问题的能力，为未来从事化工领域工作打下坚实基础。
通过对课程目标的分解，后续教学设计和评估将更加具体、可衡量，有助于提高教学质量。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分：1. 化工流体力学：流体静力学、流体动力学、流体阻力与能量损失、流体输送设备等。
2. 化工热力学：热力学第一定律、热力学第二定律、相平衡与相图、热量传递与换热器等。
3. 传质过程原理：质量传递基本方程、扩散传质、对流传质、传质设备与工艺等。
4. 化工反应工程：化学反应动力学、反应器设计、反应器操作与优化、多相反应等。
具体教学内容安排如下：第一周：化工流体力学（流体静力学、流体动力学）第二周：化工流体力学（流体阻力与能量损失、流体输送设备）第三周：化工热力学（热力学第一定律、热力学第二定律）第四周：化工热力学（相平衡与相图、热量传递与换热器）第五周：传质过程原理（质量传递基本方程、扩散传质）第六周：传质过程原理（对流传质、传质设备与工艺）第七周：化工反应工程（化学反应动力学、反应器设计）第八周：化工反应工程（反应器操作与优化、多相反应）教学内容依据教材章节进行组织，保证科学性和系统性。
化工原理吸收课程设计
化工原理吸收课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解化工吸收的基本原理，掌握吸收塔的基本结构及其工作原理；2. 学生能掌握吸收过程中关键参数的计算方法，如传质单元数、塔板数、液气比等；3. 学生能了解影响吸收效果的主要因素，并能运用相关知识解释实际化工生产中的吸收问题。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，设计简单的吸收塔，并进行基本参数的计算；2. 学生能通过实验和模拟软件，分析吸收过程中的问题和优化方案；3. 学生能熟练运用化工专业软件进行吸收塔的模拟和优化。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对化工原理的学习兴趣，提高学生的学科素养；2. 培养学生具备环保意识，了解化工生产中吸收技术对环境保护的重要性；3. 培养学生团队合作精神，提高学生在实际工程问题中分析和解决问题的能力。
本课程针对高年级化工专业学生，结合化工原理课程内容，以吸收过程为研究对象，旨在提高学生理论联系实际的能力，培养学生解决实际工程问题的综合素质。
课程目标具体、可衡量，符合学生特点及教学要求，为后续教学设计和评估提供明确方向。
二、教学内容本章节教学内容主要包括：1. 吸收原理与吸收塔结构：介绍吸收的基本原理，吸收塔的结构类型及工作原理，结合教材相关章节，使学生理解吸收过程的基本概念。
- 教材章节：第二章 吸收与吸附2. 吸收塔设计与参数计算：讲解吸收塔设计方法，包括关键参数如传质单元数、塔板数、液气比等计算，通过实际案例分析，使学生掌握吸收塔设计的基本技能。
- 教材章节：第三章 传质设备的设计与计算3. 影响吸收效果的因素：分析影响吸收效果的各种因素，如温度、压力、溶剂性质等，并通过实验和模拟软件进行验证。
- 教材章节：第四章 传质过程的影响因素4. 吸收塔的优化与节能：介绍吸收塔优化方法，包括塔内件改造、操作参数优化等，以及节能措施，提高学生解决实际工程问题的能力。
- 教材章节：第六章 传质设备的优化与节能教学内容安排与进度：本章节共安排8个学时，分为两周完成。
大二化工原理课程设计
大二化工原理课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握化工原理中流体流动与输送、热量传递和质量传递的基本理论知识；2. 掌握化工过程中常见单元操作的工作原理及计算方法；3. 了解化工流程的模拟与优化方法。
技能目标：1. 能够运用所学原理解决实际化工过程中的问题，进行简单的工艺计算和设备设计；2. 能够运用化工流程模拟软件进行简单流程的模拟与优化；3. 培养学生的实验操作能力，能够独立完成化工原理实验。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对化工原理学科的兴趣，激发学生的求知欲和探索精神；2. 培养学生的团队协作意识，提高沟通与交流能力；3. 增强学生的环保意识，使其认识到化学工程在环境保护和可持续发展中的重要作用。
课程性质：本课程为化工原理专业核心课程，旨在培养学生掌握化工过程的基本理论、计算方法和实验技能。
学生特点：大二学生已具备一定的化学基础和工程观念，具有较强的逻辑思维能力和动手能力。
教学要求：结合课程性质和学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的工程素养，培养具有创新精神和实践能力的高素质化工人才。
通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际工作中，为后续专业课程打下坚实基础。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 流体流动与输送：涵盖流体静力学、流体动力学、流体阻力与能量损失、泵与风机等单元操作，对应教材第2章至第4章。
2. 热量传递：包括导热、对流换热、辐射换热等内容，对应教材第5章至第7章。
3. 质量传递：主要讲解分子扩散、对流传质、反应工程等基本原理，对应教材第8章至第10章。
4. 化工单元操作：涉及过滤、沉降、吸收、蒸馏、萃取等操作，对应教材第11章至第15章。
5. 化工流程模拟与优化：介绍流程模拟软件及其在化工过程优化中的应用，对应教材第16章。
教学内容安排与进度如下：第1-4周：流体流动与输送基本理论及计算；第5-8周：热量传递基本理论及计算；第9-12周：质量传递基本理论及计算；第13-16周：化工单元操作原理及计算；第17-18周：化工流程模拟与优化。
化工原理课程设计设计书
化工原理课程设计设计书一、教学目标本课程旨在让学生掌握化工原理的基本概念、理论和方法，培养学生运用化工原理解决实际问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解化工原理的基本概念和原理；（2）掌握化工流程图的绘制和分析方法；（3）熟悉化工单元操作的基本原理和计算方法；（4）了解化工工艺流程和设备选型。
2.技能目标：（1）能够运用化工原理解决实际问题；（2）具备化工流程图的绘制和分析能力；（3）能独立完成化工单元操作的计算和设计；（4）具备一定的化工工艺流程设计和设备选型能力。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对化工行业的兴趣和热情；（2）增强学生的创新意识和团队协作精神；（3）培养学生遵守纪律、严谨治学的学术态度。
二、教学内容本课程主要内容包括化工原理的基本概念、理论和方法，以及化工单元操作和工艺流程。
具体安排如下：1.化工原理的基本概念和原理：主要包括化工过程的基本特点、化工流程图的绘制和分析方法。
2.化工单元操作：包括流体流动、压力容器、传热、传质、反应工程等基本操作原理和计算方法。
3.化工工艺流程和设备选型：主要包括工艺流程的设计原则、设备选型依据和实例分析。
三、教学方法本课程采用多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1.讲授法：讲解基本概念、原理和方法，引导学生掌握化工原理的核心内容。
2.案例分析法：通过分析实际案例，培养学生运用化工原理解决实际问题的能力。
3.实验法：进行化工单元操作的实验，让学生亲身体验和理解化工原理。
4.讨论法：学生分组讨论，培养学生的团队协作能力和创新思维。
四、教学资源1.教材：选用权威、实用的化工原理教材，为学生提供系统、全面的学习资源。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作精美的PPT、视频等多媒体资料，提高课堂教学效果。
4.实验设备：配备齐全的实验设备，为学生提供实践操作的机会。
五、教学评估本课程采用多元化的评估方式，全面客观地评价学生的学习成果。
化工原理热传热课程设计
化工原理热传热课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握热传递的基本概念，包括导热、对流和辐射。
2. 理解热传递的基本定律，如傅里叶热传导定律、牛顿冷却定律和斯蒂芬-玻尔兹曼定律。
3. 学会应用热传递原理分析化工过程中典型设备的热量传递问题。
技能目标：1. 能够运用数学模型对热传递问题进行定量分析和计算。
2. 掌握使用实验方法研究热传递过程的基本技能。
3. 能够运用化工原理解决实际热传递问题，进行初步的热设计。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对化工热传递学科的兴趣，激发他们的探究欲望。
2. 增强学生的工程意识，认识到热传递在化工领域的重要性和实际应用价值。
3. 培养学生严谨的科学态度和团队合作精神，在学习过程中积极与他人交流合作。
课程性质分析：本课程为化工原理中的热传递章节，是理论与实践相结合的课程。
考虑到学生年级的知识深度，课程设计将侧重于基本理论的掌握和实际应用能力的培养。
学生特点分析：学生处于能够理解抽象概念和进行定量计算的阶段，具有一定的物理和数学基础，但需加强将理论知识应用于实际问题解决的能力。
教学要求：通过本课程的学习，学生应能将热传递原理与化工实践相结合，形成系统的知识结构，并能在后续学习和工作中灵活运用。
二、教学内容1. 热传递基本概念：导热、对流、辐射。
- 教材章节：第二章 热传递基本概念与定律。
- 内容：热能传递方式、热传递过程中的能量守恒。
2. 热传递基本定律：傅里叶热传导定律、牛顿冷却定律、斯蒂芬-玻尔兹曼定律。
- 教材章节：第二章 热传递基本概念与定律。
- 内容：热传导定律推导、热对流和热辐射的基本原理。
3. 热传递数学模型与计算：稳态和非稳态热传递、边界条件和初始条件。
- 教材章节：第三章 热传递数学模型与计算。
- 内容：建立数学模型、求解热传递方程、应用实例分析。
4. 热传递实验方法：实验设计、数据采集、结果分析。
- 教材章节：第四章 热传递实验方法。
- 内容：实验原理、实验设备与操作、实验数据处理。
对化工原理课程设计
对化工原理课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解化工原理的基本概念，掌握化学工程中常用的原理和定律；2. 学会运用化工原理分析化学过程中的问题，如质量守恒、能量守恒和动量守恒等；3. 掌握化学工程中重要的单元操作，如反应器设计、传质、传热和流体流动等。
技能目标：1. 能够运用化工原理解决实际问题，设计简单的化工流程；2. 培养学生的实验操作能力，熟练使用实验设备进行化工实验；3. 提高学生的数据处理和分析能力，能够对实验数据进行合理的解释。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对化工原理学科的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生的团队协作精神，学会与他人共同完成实验任务；3. 增强学生的环保意识，认识到化工技术在环境保护和可持续发展中的重要性。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程目标旨在使学生在掌握化工原理基本知识的基础上，能够运用所学理论解决实际问题。
课程目标具体、可衡量，有助于学生和教师在教学过程中明确预期成果，为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容根据课程目标，教学内容主要包括以下几部分：1. 化工原理基本概念：质量守恒、能量守恒、动量守恒、反应速率、平衡常数等；- 教材章节：第一章 化工原理概述2. 化工单元操作：反应器设计、传质、传热、流体流动、沉降、过滤、蒸发等；- 教材章节：第二章至第六章 单元操作原理及设备3. 化工流程设计：流程图的绘制、物料平衡、能量平衡、设备选型与设计；- 教材章节：第七章 化工流程设计4. 化工实验操作与数据处理：实验原理、实验方法、实验操作技巧及数据处理；- 教材章节：第八章 化工实验5. 化工技术在环保和可持续发展中的应用：废水处理、废气处理、节能减排等；- 教材章节：第九章 环保与可持续发展教学内容安排和进度如下：第一周：化工原理概述，基本概念；第二周：质量守恒、能量守恒；第三周：动量守恒、反应速率；第四周：平衡常数，单元操作原理；第五周：单元操作设备，化工流程设计；第六周：化工实验操作与数据处理；第七周：化工技术在环保和可持续发展中的应用。
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作者：李弥江西理工大学化工原理课程设计：创建时间：2014/1/5 10:44:00江西理工大学课程设计说明书（论文）题目用水冷却乙酸甲酯列管式换热器设计任务书课程名称化工原理院(系、部、中心)资环学院专业生物工程班级生物111学生姓名李弥学号1120110553设计地点黄金楼2605指导教师肖隆文目录一．符号说明1.1物理量（英文字母） (1)1.2物理量（希腊字母） (1)二．设计目的 (1)三．设计实例 (2)四．确定设计方案 (2)4.1.1选择换热器的类型 (3)4.1.流动空间及流速的测定 (3)五．确定物性数据... (3)六．计算总传热系数6.1.热流量 (4)6.2. 平均传热温差 (4)6.3 .冷却水用量 (4)6.4.总传热系数K (4)七．计算传热面积 (5)八. 工艺结构尺寸 (5)5.1.1 管径和管内流速 (5)5.1.2 壳程数和传热壳数 (6)5.1.3 平均传热温差校正及壳程数 (6)5.1.4 传热管排列和分程方法 (6)5.1.5 壳体内径 (8)5.1.6 折流板 (8)5.1.7 接管 (8)九．换热器核算 (9)6.1.1 热量核算 (9)6.1.2换热器内流体的流动阻力 (11)十．设计结果一览表 (12)十一.总结 (13)一、符号说明：1.1物理量（英文字母）B 折流板间间距，m n 指数C p 定压比热容，kJ/(kg·℃）N 管数d 管径，m S 传热面积，m2D 换热器内径，m t 管心距，mf 摩擦因数u 流速，m/sF 系数G 重力加速度，m/s2P 压力，pa；1.2 物理量（希腊字母）ɑ对流传热系数，W/(m2·℃）ρ密度，Kg/m3λ导热系数，W/(m2·℃）Δ有限差值μ粘度 Pa·s下标О管外 m 平均二、设计目的通过课题设计进一步巩固课程所学内容，培养学生运用理论知识进行化工单元过程设计的能力，使学生能够系统的运用知识。
通过本次设计，学生应该了解设计的内容，方法及步骤，使学生具有调研技术资料，自行确定设计方案，独自设计计算，准确绘制图样，编写设计说明。
（三）设计实例操作条件：1、处理能力：二万吨/年乙酸甲酯。
2、热流体：入口温度88℃，出口温度42℃。
3、冷却介质：循环水，入口温度28 ℃，出口温度36℃。
4、允许压强降：不大于10kPa。
壳程总压力降小于5kpa, 管程总压力降小于10kpa5、每天24h连续运行。
（每年按 300天计）（四）确定设计方案1 选择换热器的类型两流体温度变化情况：热流体（乙酸甲酯）进口温度88℃，出口温度42℃；冷流体（循环水）进口温度28℃，出口温度36℃。
改换热器用循环冷却水冷却，冬季操作时进口温度会降低，估计该换热器的管壁温和壳体壁温之差较小，因此初步确定选用不带膨胀节的固定管板式换热器。
2 流动空间及流速的测定由于循环冷却水较易结垢，为便于水垢清洗，应使循环水走管程，热水（乙酸甲酯）走壳程。
选用 25×2.5的碳钢管，管内流速取u i=0.5m/s。
（五）确定物性数据定性温度：可取流体进口温度的平均值。
管内流体流态最好完全湍流。
Re>10000，d=0.02，μ=0.001，ρ=1000，故ui≥0.5m/ｓ一年的工作日一般300～340天。
可以自行选定。
壳程乙酸甲酯的定性温度为：℃＝＋＝6524288T管程流体的定性温度为：℃＝＋＝3223628t根据定性温度，分别查取壳程和管程流体的有关物性数据。
乙酸甲酯在65℃下的物性数据 循环冷却水在32℃下的物性数据 密度 ρo =873 kg/m 3密度 ρi =995.7 kg/m 3 定压比热容 cp o =1.97kj/(kg ·K) 定压比热容 cp i =4.174kJ/(kg ·K) 导热系数λi=0.1234W/(m ·K) 导热系数λi=0.621 W/(m ·K) 粘度 μo=0.0002435Pa ·s粘度μi =0.0008 Pa ·s（六）计算总传热系数1.热流量Wo=1×20000×1000÷300÷24≈2777.78kg/hQo=Wocpo Δto=2777.78×1.97×(88-42)=251722.22 kJ/h=69.923 kW2. 平均传热温差℃96.2828423688ln )2842()3688(ln't 2121=-----=∆∆∆-∆=∆t t t t m 热 冷3 .冷却水用量 88 36h g Q W O /k 40.75382836174.422.251722t c i pi i =-⨯=∆=）（ 42 284. 总传热系数K 管程传热系数25.124460008.07.9955.002.0p u d iii i e =⨯⨯==μR4.0ii pi 8.0i i i i i i i c p u d d 023.0）（）（λμμλα=4.08.0621.00008.0417425.1244602.0621.0023.0）（⨯⨯⨯⨯= ℃）（⋅=m /66.2642W壳程传热系数假设壳程的传热系数αo=290 W/(m 2·℃)；污垢热阻Rsi=0.000344 m 2·℃/W , Rso=0.000172 m 2·℃/W 管壁的导热系数λ=45 W/(m ·℃)oso m o i o i i i o 1d bd d d d d 1αλα＋＋＋＋R R K =2901000172.00225.045025.00025.0020.0025.0000344.0020.066.2642025.01＋＋＋＋⨯⨯⨯⨯=℃）（⋅=m /395W初选总传热系数395K W/(m 2·℃）（七）、计算传热面积2m ''11.696.2839569923t'm K Q S =⨯=∆=ο 考虑 15％的面积裕度，S=1.15×S''=1.15×6.11=7.03m 2（八）、工艺结构尺寸（1）管径和管内流速及管长选用ф25mm ×2.5mm 传热管(碳钢)，取管内流速ui=0.5m/s ，选用管长为L=6m表3-1 换热器常用流速的范围流速 介质循环水 新鲜水一般液体 易结垢液体低黏度油 高黏度油 气体管程流速，m/s 1.0~2.0 0.8~1.5 0.5~3 >1.00.8~1.8 0.5~1.5 5~30 壳程流速，m/s 0.5~1.50.5~1.50.2~1.5>0.50.4~1.00.3~0.82~15（2）管程数和传热管数依据传热管内径和流速确定单程传热管数根159.146025.014.303.7l *0d *s =≈=⨯⨯==πS N按单程管计算其流速为s m V/45.041502.014.3)7.9953600/(40.75384n d u 2s 2i =⨯⨯⨯==π按单管程设计，传热管过长，宜采用多壳管程结构。
先取传热管长L=6m ，则该换热器壳程数为145.05.0u u i p ≈==N (管程)传热管总根数N=15*1=15（根） （3）平均传热温差校正及壳程数 平均传热温差校正系数75.584628364288==--=R13.060828882836==--=P按单壳程，单管程结构，温差校正系数应查有关图表。
可得96.0t =∆φ 平均传热温差℃80.2796.2896.0t 't m =⨯=∆⋅=∆∆m t φ（4）传热管排列和分程方法采用组合排列法，即每程内均按正三角形排列，隔板两侧采用正方形排列。
取管心距t=1.25 d 0，则t=1.25×25=31.25≈32(mm) 横过管束中心线的管数根426.4151.1≈==C N·转热管排列方式——正方形直列中心管束排列4根管，即正六边形可排2层，按照管心束5计算：扣除4根拉管，因为是单程所以不用除去中心管束，即：1+（1+2）×6=19， 19-4=15根。
六边形中的管数为15根，再加上非正式排管1根所以实际需要16根管子（5）壳体内径采用单管程结构，取管板利用率η=0.7，则壳体内径为mm 5.15515/0.7×32×05.1η/t 05.1===N D精确公式D=t （Nc-1）+3do=32*（4-1）+3*25=171mm 圆整可取D ＝200mmGB151－89《钢制管壳式换热器》(以下简称GB151)中的3.9.3.2条规定：“折流板的最小间距应不小于圆筒内直径的五分之一，且不小于50mm 。
最大间距应不大于圆筒内直径，且满足表3－22的要求”。
表3－22 mm换热管外径d 10 14192532384557最大无支撑距 800 1100 1500 1900 2200 2500 2800 3200（6）折流板采用弓形折流板，取弓形折流板圆缺高度为壳体内径的25％，则切去的圆缺高度为h ＝0.25×200＝50mm ，故可取h ＝100mm 。
取折流板间距B ＝0.3D ，则B ＝0.3×200＝60mm ，可取B 为100mm 。
折流板数 N B =传热管长/折流板间距-1=6000/100-1=59(块) 折流板圆缺面水平装配。
（7）接管壳程流体进出口接管：取接管内乙酸甲酯流速为 u ＝1m/s ，则接管内径为m 034.0114.37.9953600/80.27774u 4d 1≈⨯⨯⨯=⋅=）（πV 取标准管管径为30mm 。
管程流体进出口接管：取接管内冷却水流速 u ＝1.5 m/s ，则接管内径为m 042.05.114.37.9953600/40.75384d 2=⨯⨯⨯=）（取标准管管径为40mm 。
（九）、换热器核算（1） 热量核算图 壳程摩擦系数f 0与Re 0的关系①壳程对流传热系数 对圆缺形折流板，可采用凯恩公式14.0w3/155.0oeo r e d 36.0）（μμλαP R = 当量直径，由正三角形排列得壳程流通截面积m 004.0032.0025.012.01.0t d 1o o =-⨯⨯=-=）（）（BD S 壳程流体流速及其雷诺数分别为157750002435.087322.002.0e /.22m 0004.08733600/80.2777u o o =⨯⨯==⨯=R s）（普兰特准数62.31324.00002435.01970r =⨯=P粘度校正 114.0w≈）（μμ m 020.0025.014.3)025.04032.023(4)423(42222=⨯-⨯=-=πππo o e d d t d℃）（⋅=⨯⨯⨯⨯=23/155.0o m /745162.31577502.01324.036.0W α②管程对流传热系数4.08.0i ii r ei d 023.0P R λα=管程流通截面积22i m 005.01/1602.0785.0=⨯⨯=S管程流体流速104550008.07.995420.002.0Re s /m 420.0005.07.9953600/40.7538u i i =⨯⨯==⨯=）（ 普兰特准数℃）⋅=⨯⨯⨯==⨯=24.08.0i /(23034.51045502.0621.0023.04.5621.00008.04174r m W P α③传热系数K℃）（＋＋＋＋＋＋＋＋⋅=⨯⨯⨯⨯==2oso m o i o i i i o m /34.3927451000172.00225.045025.00025.0020.0025.0000344.0020.02303025.011d bd d d d d 1W R R K αλα④传热面积S2m ''41.680.2734.39269923t m K Q S =⨯=∆=ο 该换热器的实际传热面积Sp2o p m 46.71606.06025.014.3l d ≈⨯-⨯⨯==）（N S π该换热器的面积裕度为%38.1641.641.646.7%100''''p =-=⨯-=S S S H 要求在10%-30%传热面积裕度合适，该换热器能够完成生产任务。