华东理工化工原理课程设计
化工原理课程设计
化工原理课程设计题目：姓名：班级：学号：指导老师：设计时间：序言化工原理课程设计是综合运用《化工原理》课程和有关先修课程（《物理化学》，《化工制图》等）所学知识，完成一个单元设备设计为主的一次性实践教学，是理论联系实际的桥梁，在整个教学中起着培养学生能力的重要作用。
通过课程设计，要求更加熟悉工程设计的基本内容，掌握化工单元操作设计的主要程序及方法，锻炼和提高学生综合运用理论知识和技能的能力，问题分析能力，思考问题能力，计算能力等。
精馏是分离液体混合物（含可液化的气体混合物）最常用的一种单元操作，在化工，炼油，石油化工等工业中得到广泛应用。
精馏过程在能量剂驱动下（有时加质量剂），使气液两相多次直接接触和分离，利用液相混合物中各组分的挥发度的不同，使易挥发组分由液相向气相转移，难挥发组分由气相向液相转移，实现原料混合液中各组分的分离。
根据生产上的不同要求，精馏操作可以是连续的或间歇的，有些特殊的物系还可采用衡沸精馏或萃取精馏等特殊方法进行分离。
本设计的题目是苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计，即需设计一个精馏塔用来分离易挥发的苯和不易挥发的甲苯，采用连续操作方式，需设计一板式塔将其分离。
目录一、化工原理课程设计任书 (3)二、设计计算 (3)1.设计方案的确定 (3)2.精馏塔的物料衡算 (3)3.塔板数的确定 (4)4.精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (8)5.精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (10)6.塔板主要工艺尺寸的计算 (11)7.筛板的流体力学验算 (13)8.塔板负荷性能图 (15)9.接管尺寸确定 (30)二、个人总结 (32)三、参考书目 (33)（一）化工原理课程设计任务书板式精馏塔设计任务书一、设计题目：设计分离苯―甲苯连续精馏筛板塔二、设计任务及操作条件1、设计任务：物料处理量： 7万吨／年进料组成： 37％苯，苯-甲苯常温混合溶液（质量分率，下同）分离要求：塔顶产品组成苯≥95％塔底产品组成苯≤6%2、操作条件平均操作压力： kPa平均操作温度：94℃回流比：自选单板压降： <= kPa工时：年开工时数7200小时化工原理课程设计三、设计方法和步骤：1、设计方案简介根据设计任务书所提供的条件和要求，通过对现有资料的分析对比，选定适宜的流程方案和设备类型，初步确定工艺流程。
化工原理课程设计苯乙苯精馏装置工艺设计
化工原理课程设计--苯-乙苯精馏装置工艺设计课程设计说明书武汉工程大学化工与制药学院课程设计说明书课题名称苯-乙苯精馏装置工艺设计专业班级生物工程学生学号学生姓名学生成绩指导教师课题工作时间武汉工程大学化工与制药学院化工与制药学院课程设计任务书专业生物工程班级学生姓名发题时间：2013 年 6 月17 日课题名称苯-乙苯精馏装置工艺设计一、课题条件（文献资料、仪器设备、指导力量）文献资料：1．陈敏恒. 化工原理[M]. 北京：化学工业出版社，2002.2．王志魁. 化工原理第三版[M]. 北京：化学工业出版社，2005.3．王国胜. 化工原理课程设计[M]. 大连：大连理工大学出版社，2005.4．路秀林. 塔设备设计[M]. 北京：化学工业出版社，2004.5．汪镇安. 化工工艺设计手册[M]. 北京：化学工业出版社，2003.6．王松汉. 石油化工设计手册(第3卷) [M]. 北京：化学工业出版社，2002.7.周大军. 化工工艺制图[M]. 北京：化学工业出版社，2005.8.匡国柱，史启才. 化工单元过程及设备课程设计[M]. 北京：化学工业出版社，2002.9.ASPEN Tech. ASPEN Plus 系列参考资料[R]. ASPEN Technology Co. Ltd.,2008.10.汤善甫，朱思明. 化工设备机械基础[M]. 上海：华东理工大学出版社，2004.11.贾绍义, 柴诚敬.化工原理课程设计[M]. 大连：天津大学出版社，2005.12.朱有庭, 曲文海, 于浦义. 化工设备设计手册上下卷[M]. 北京：化学工业出版社, 2004.二、设计任务某厂以苯和乙烯为原料，通过液相烷基化反应生成含苯和乙苯的混合物。
经水解、水洗等工序获得烃化液。
烃化液经过精馏分离出的苯循环使用，而从脱除苯的烃化液中分离出乙苯用作生成苯乙烯的原料。
现要求设计一采用常规精馏方法从烃化液分离出苯的精馏装置。
《化工原理》课程设计---水与酒精板式塔精馏塔设计设计
前言 (4)第一章 设计方案的确定 (6)1.1精馏分离的原理、依据 (6)1.2确定设计方案的原则 (7)1.3设计方案的确定及流程说明 (7)1.3.1 操作压力 (7)1.3.2 进料状态 (7)1.3.3 加热、冷却方式 (8)1.3.4 冷却剂与出口温度 (9)1.3.5 热能的利用 (9)1.3.6 工艺流程说明 (10)第二章 板式精馏塔的工艺计算 (10)引言 (10)2.1物性数据 (11)2.1.1 关键组分 (11)2.1.2 进料及塔顶、塔底产品的摩尔分率 (11)2.1.3 平均分子量 (11)2.1.4 常压下乙醇—水系统t —x —y 数据 (12)2.1.5 塔温度的确定 (13)2.2最小回流比Rmin 和操作回流比R 的确定 (14)2.2.1 最小回流比Rmin 的确定 (14)2.2.2 操作回流比R 的选定 (14)2.3物料衡算及操作线方程 (15)2.3.1.全塔物料衡算 (15)2.3.2 .操作线方程 (16)2.4塔板数计算（直角梯级图解法） (16)2.4.1 理论塔板数的计算 (16)2.4.2 全塔效率的估算 (17)2.4.3 实际塔板数N 确定 (18)第三章 板式塔主要尺寸设计计算 (18)引言 (18)3.1 初选塔板间距 (19)3.2物性数据计算 (20)3.2.1 操作压力Pm (20)3.2.2 温度m t (21)3.2.3 平均摩尔质量M (21)3.2.4 平均密度 m ρ (22)3.2.5 液体表面张力 m σ (23)3.2.6 液体粘度,L m μ (23)3.31精馏段气液负荷 (24)3.3.2 提馏段气液负荷计算 (24)3.4主要工艺尺寸计算 (25)3.4.1塔径 (25)3.4.2 精馏塔有效高度的计算 (26)3.4.3 溢流装置的确定 (27)3.4.4塔板布置 (28)3.4.5浮阀数目击者及排列 (29)第四章流体力学校核 (31)4.1以精馏段为例 (31)4.1.1气相通过浮塔板的压力降 (31)4.1.2液泛的验算 (32)4.1.3雾沫夹带V e的验算 (33)4.1.4漏液验算 (33)4.1.5塔板负荷性能图 (34)4.2以提馏段为例 (36)4.2.1气相通过浮塔板的压力降 (36)4.2.2液泛的验算 (37)4.2.3雾沫夹带V e的验算 (37)4.2.4漏液验算 (38)4.2.5塔板负荷性能图 (39)4.3操作负荷性能图 (41)4.3.1负荷性能图 (41)4.3.2 操作弹性 (42)第五章板式塔的结构设计 (43)5.1总体结构 (43)5.1.1塔顶空间HD (43)5.1.2人孔数目及尺寸确定 (43)5.1.3塔底空间HB (44)5.1.4塔体总高度 (44)5.1.5塔板结构 (44)5.2热量衡算 (45)5.2.1加热蒸汽用量的计算 (45)5.2.2冷却水用量计算 (46)5.3 塔主要接管尺寸计算 (46)5.3.1塔顶蒸汽出口管径 (46)5.3.2回流液管径 (47)5.3.3加料管径 (47)5.3.4釜液排出管径 (47)5.3.5饱和水蒸气管径 (47)5.4塔顶回流冷凝器 (48)后记 (49)参考文献： (52)前言塔设备是炼油、化工、石油化工等生产中广泛应用的气液传质设备。
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。
化工原理课程设计——换热器
化工原理课程设计管壳式换热器选型姓名：学号：10091693班级：工092指导老师：袁萍前言1.换热器的设备简介传热是热能从热流体间接或直接传向冷流体的过程。
其性质复杂，不但要考虑经过间壁的热传导，而且要考虑到间壁两边流体的对流传热，有时还须考虑到辐射传热。
在化学工业中常遇到的热交换问题，根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可分三大类即：间壁式、混合式和蓄热式。
其中间壁式换热器詹用量最大，据统计，这类换热器占总用量的99%。
间壁式换热器又可分为管壳式和板壳式换热器两类，其中管壳式换热器以其高度的可靠性和广泛的适应性，在长期的操作过程中积累了丰富的经验，其设计资料基本齐全，在许多国家都有了系列化的标准。
因此，作为广泛应用于各个领域的工业设备，它在国民经济中具有非常重要的作用。
换热器（英语翻译：heat exchanger），是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。
管壳式换热器按结构特点分为固定管板式换热器、浮头式换热器、U型管式换热器、双重管式换热器、填料函式换热器和双管板换热器等。
前3种应用比较普遍。
固定管板式换热器的结构：主要有外壳、管板、管束、顶盖（又称封头）等部件构成。
它的特点是结构简单，没有壳侧密封连接，相同的壳体内径排管最多，在有折流板的流动中旁路最小，管程可以分成任何管程数，因两个管板由管子互相支撑，故在各种管壳式换热器中它的管板最薄，造价最低，因而得到广泛应用。
这种换热器的缺点是：壳程清洗困难，有温差应力存在。
这种换热器适用于两种介质温差不大，或温差较大但壳程压力不高及壳程介质清洁，不易结垢的场合。
在满足工艺过程要求的前提下，换热器应达到安全与经济的目标。
换热器设计的主要任务是参数选择和结构设计、传热计算及压降计算等。
设计主要包括壳体形式、管程数、换热管类型、管长、管子排列、管子支承结构、冷热流体的流动通道等工艺设计和封头、壳体、管板等零部件的结构、强度设计计算。
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。
化工原理实验教学大纲（课内实验）.
化工原理实验教学大纲（课内实验）.第一篇：化工原理实验教学大纲(课内实验).化工原理实验教学大纲（课内实验）化工原理实验属于工程实验范畴，化工原理实验的目的是理论联系实际帮助学生掌握处理工程问题的实验方法及手段，熟悉单元操作的原理及设备的选型，建立初步的工程观点和经济观点。
1.流体阻力测定（必做）实验目的及要求（1）熟悉测定流体流经直管和管件时的阻力损失的实验组织及测定摩擦系数的工程意义；（2）学会压差计和流量计的使用方法；（3）识别组成管路中各个管件、阀门并了解其应用； 2.流量计的流量校正（选做）实验目的及要求（1）学会流量计的流量校正的方法；（2）通过孔板流量计孔流系数的测定，了解孔流系数的变化规律；3.离心泵特性曲线的测定（必做）实验目的及要求（1）熟悉离心泵操作，了解离心泵的结构和特性；（2）学会离心泵特性曲线的测定方法。
4.过滤实验（选做）实验目的及要求（1）掌握过滤问题的简化工程处理方法，及过滤常数的测定；（2）了解过滤设备的构造和操作方法。
5.换热器的操作和传热系数的测定（必做）实验目的及要求（1）了解换热器的结构；（2）学会传热系数测定的实验数据处理方法；（3）了解影响传热系数的因素和强化传热的途径；（4）学会换热器的操作方法。
6.填料吸收塔的操作及吸收系数的测定（必做）实验目的及要求（1）了解填料吸收塔的结构和流程；（2）了解吸收剂进口条件的变化对吸收操作结果的影响（3）掌握吸收总传质系数Kya的测定方法。
7.精馏塔的操作与塔效率的测定（必做）实验目的及要求（1）熟悉板式塔的结构及流程；（2）掌握精馏塔的操作；（3）学会精馏塔的测定方法。
8.干燥操作和干燥速度曲线的测定（选做）实验目的及要求（1）掌握测定物料干燥速度曲线的工程意义；（2）了解影响干燥速度曲线的因素 9.雷诺实验（演示实验1）实验目的及要求(1)观察流体在管内流动的两种不同型态；(2)确定临界雷诺准数。
10.流体机械能的变化（演示实验2）实验目的及要求（1）通过本实验加深对能量转化的理解；（2）观察流体流经收缩、扩大管段时，各截面上静压头的变化。
化工原理课程设计模板
化工原理课程设计模板一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握化工原理中流体流动与传输的基本概念，包括流体性质、流动状态及流体力学方程。
2. 学习并掌握热量传递的三种基本方式，即导热、对流和辐射，及其在化工过程中的应用。
3. 掌握质量传递的基本原理，包括扩散、对流传质和膜分离等，并能应用于化工单元操作中。
4. 分析典型化工单元操作的工作原理和设备结构，理解其工程实践意义。
技能目标：1. 能够运用流体力学原理，解决实际流体流动问题，如流量测量、泵和风机的选型等。
2. 能够运用热量传递原理，分析和解决化工过程中的热量控制问题，如换热器的设计和优化。
3. 能够运用质量传递原理，进行物质的分离和提纯，如吸收、蒸馏等操作。
4. 能够结合单元操作原理，设计简单的化工流程，进行初步的工程计算和设备选型。
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，激发学生探索科学规律的积极性。
2. 培养学生的工程意识，使其认识到化工原理在国民经济发展中的重要地位和作用。
3. 培养学生的团队协作精神和沟通能力，使其在解决实际问题时能够与他人合作，共同完成任务。
4. 培养学生的创新思维，使其在遇到问题时能够主动思考，寻求解决方案。
本课程针对高年级本科生，结合化工原理的学科特点，以理论知识与工程实践相结合的方式进行教学。
课程目标旨在使学生在掌握基本理论知识的基础上，能够运用所学知识解决实际问题，并培养其工程素养和创新能力，为未来从事化工领域的工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 流体流动与传输：包括流体性质、流体静力学、流体动力学、流体流动阻力与能量损失、泵与风机等章节内容。
- 流体性质：密度、粘度、表面张力等。
- 流体静力学：压力、压强、流体静力平衡。
- 流体动力学：连续性方程、伯努利方程、动量方程。
- 流体流动阻力与能量损失：摩擦阻力、局部阻力、雷诺数。
- 泵与风机：类型、工作原理、性能参数。
2. 热量传递：涵盖导热、对流、辐射及换热器设计等内容。
化工原理课程设计
化工原理课程设计1. 引言化工原理课程设计是化学工程专业本科学生的一门重要课程。
该课程旨在通过实际案例的分析和解决，让学生掌握化工原理的基本知识和应用技能。
本文将介绍化工原理课程设计的目的、内容、方法和评价。
2. 目的化工原理课程设计的目的是培养学生的工程实践能力和解决问题的能力。
通过实际案例的分析和设计，使学生能够应用所学的化工原理知识解决实际问题，提高工程实践能力。
3. 内容化工原理课程设计的内容涵盖了化工过程的基本原理和工艺流程的设计。
以下是化工原理课程设计的主要内容：3.1 化工过程的基本原理在化工原理课程设计中，学生将学习化工过程的基本原理，包括物质的平衡、能量的平衡、动量的平衡等。
学生将掌握化工过程中的质量守恒定律、能量守恒定律和动量守恒定律等基本原理。
3.2 工艺流程的设计在化工原理课程设计的过程中，学生将学习如何设计化工工艺流程。
学生将通过分析化工原料的性质和工艺要求，选择适当的反应器类型、控制参数等，设计出满足工艺要求的化工工艺流程。
4. 方法化工原理课程设计采用项目驱动的教学方法。
以下是化工原理课程设计的方法：4.1 实践项目学生将参与实际的化工工程项目，通过实际操作和实验，了解化工工艺的实际应用和操作流程。
学生将在实践中学习化工原理知识，提高解决问题和分析能力。
4.2 课程讲解和案例分析教师将通过课堂讲解和案例分析，介绍化工原理的基本概念和原理。
学生将通过分析和讨论实际案例，掌握化工原理的实际应用方法。
5. 评价化工原理课程设计的评价主要包括学生项目报告的评分和学生的学术表现。
以下是化工原理课程设计的评价指标：5.1 项目报告评分学生将根据课程设计项目的要求，提交相应的设计报告。
教师将对学生的设计报告进行评分，评估学生的设计能力和分析能力。
5.2 学术表现除了项目报告的评分外，教师还将评估学生的学术表现。
学生的学术表现包括参与课堂讨论、提出问题和解答问题的能力等。
6. 总结化工原理课程设计是化学工程专业学生培养工程实践能力和解决问题能力的重要课程。
化工原理课程设计
化工原理课程设计
（四）提馏段物性数据求取 1.定性温度 2.求液体密度（注意：按釜液组成计） 3.求气体密度（注意：按釜液组成计） 4.求液体粘度（注意：按釜液组成计） 5.求气体粘度（注意：按釜液组成计） 6.求液体表面张力（注意：按釜液组成计） （五）结果汇总列表
二、工艺设计计算
（一）馏出液流量的计算 1.塔顶平均分子量 2.馏出液流量[kmol/h]
化工原理课程设计
二、设计指导 主要分以下4个阶段进行： 第1阶段：下达设计任务书
第2阶段：设计前的集中讲解，搜集相关资料
第3阶段：设计指导 第4阶段：答辩考核 第1阶段：下达设计任务书 （另附设计任务书、任务分配表） 由于分离的产量和温度不一样，因此每个小组的设计任务 都是不一样的。这一阶段主要是让同学自己先分析一下任务书， 查阅一些有关的物性手册及设计参考手册，考虑如何着手解决 问题。
2.平均相对挥发度的计算 3.全塔板效率
（十）实际塔板数的计算、进料板位置的确定
（十一）各塔段气、液相流量的计算 1.以mol流率表示 2.以m3/s流率表示（注意：按何处组成计） 三、设备计算 A、精馏段计算 （一）塔径D初估
化工原理课程设计
1.液泛气速的计算 2.适宜空塔气速的确定 3.塔径初估与园整
化工原理课程设计
绘图的指导，集中讲解一下机械制图及化工机械基础的主要 知识，指导学生绘制设计设备的总装图一张。 设计文件编整的指导，讲解书写内容及基本要求，指导学生 编整规范的设计书。
第4阶段：答辩考核。 对设计过程，进行答辩主要依据平时提问和最终书面简答； 成绩考核，以优、良、中、及格、不及格计，依据平时纪律、表 现、设计书质量、图纸质量和答辩成绩，综合评定。
化工原理课程设计
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华东理工大学2010级化工原理课程设计
一．前言
1.换热器的相关说明
换热器（heat exchanger），是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换
2．泵的评价与选用
泵的性能参数主要有流量和扬程，此外还有轴功率、转速和必需汽蚀余量。
流量是指单位时间内通过泵出口输出的液体量，一般采用体积流量；扬程是单位重量输送液体从泵入口至出口的能量增量，对于容积式泵，能量增量主要体现在压力能增加上，所以通常以压
力增量代替扬程来表示。
3.设计任务书的作用
本设计书对指定有机物进行冷却，如何选择合适的换热器，如何合理安排操作管路以及如何选择合适的离心泵作出详细的计算说明。
二．设计任务
一．工艺要求
要求将温度为78℃的某液态有机物冷却至60℃，此有机物的流量为9.85kg/s。
现拟用温度为t1=20℃的冷水进行冷却。
要求换热器管壳两侧的压降皆不应超过0.1Mpa。
已知有机物在69℃时的物性数据如下：
二．流程：
管路布置如图（右方参考图），已知泵进口段管长L进=5米，泵出口段管长L出=15米，（均不考虑局部阻力损失）
三．要求
1.选用一个合适的换热器
2.合理安排管路
3.选用一台合适的离心泵
三．计算结果明细表
（1）管壳式换热器的规格
（3）计算数据结果记录
体壁温之差较大；夏季时河水的温度变化也不是很大，因此选用管壳式换热器。
从二种流体的物性来看，由于冷却水较易结垢，若其流速太低，将会加快污垢增长速度，使换热器的热流量下降，所以从综合考虑，应使冷却水走管程，有机液态化合物走壳程，并且保证冷却水的流速不宜过慢。
入口温度为t1=20℃，出口温度为t2=36℃
冷却水的定性温度为tm=（20+36）/2=28℃
两流体的温差Tm-tm=69-28=41℃
两流体在定性温度下的物性数据如下
并流时，Δt1=T1-t1=78-20=58℃，Δt2=T2-t2=60-36=24℃
逆流时，Δt1=T1-t2=78-36=42℃，Δt2=T2-t1=60-20=40℃
由于在相同的流体进出口温度下，逆流流型具有较大的传热温差，所以选择逆流。
由于水与中有机物的传热系数K在290～698 之间, 故取总传热系数K现暂取：
K
=
6502︒⋅
C
W/m
4.估算换热面积
5.根据条件选取合适的换热器
A可以选择下述标准换热器（查附录得）：
根据估
S=l /2+6=24/2+6=18mm 则各程相邻管的管心距为36mm
管束的分程方法，每程各有传热管44根，其前后管箱中隔板设置和介质的流通顺序按书上图所示
Ⅱ. 壳体内径：
采用多壳程结构，其壳程内径：
取管板利用率η =0.7 则D=282.55mm 按卷制壳体的进级挡可取D=300mm Ⅲ. 折流板间距：
挡板的间距对壳程的流动有重要的影响，间距太大，不能保证流体垂直流过管束，使管外给热系数下降；间距太小，不便于制造和检修，阻力损失亦大。
一般取挡板间距为壳体内径的0.2～1.0 倍。
故取B=240mm
6.计算管程压降Δрt 及给热系数
i α
根据标准换热器提供的参数管程流动面积: 210078.0m A =
管内冷却水流速:
管程给热系数
i α：
取钢的管壁粗糙度ε为0.1mm ，则
7. 计算壳程压降Δрs 及给热系数
α
壳程中有机物被冷却，
95
.014
.0=⎪
⎪⎭⎫ ⎝⎛W μμ
其大于估算的K 值,故可行。
管束中心线管数10=TC N
壳程流动面积： 因,
500Re >()
590.080.118075Re 5228
.0228.00=⨯==--f
管子排列为三角形，F=0.5，fs=1.15
9.校核传热面积
所选换热器：2
2.15m A =
所以选择的换热器符合要求。
二．安排管路和选择合适的离心泵1．管径初选
初取水合适流速
s
m u5.1
=
由于71.36mm不是标准管径，因此确定d=73mm壁厚3mm的热轧无缝钢管
另外：突然减小ξ=0.5，突然增大ξ=1.0
故
65
.
18
0.1
5.8
5.0
4.6
3
75
.0=
+
+
+
+
⨯
=
∆ξ
换热器压降
对泵的压头安全系数取1.1，=1.1⨯14.76=16.236m
对流量的安全系数取1.4，qve=1.4⨯21.24=29.736h
m/3
3.泵的选择
因为是输送河水，并且根据v
q和He以及IS型离心泵系列特性曲线可以选用清水泵，由以上数据查表得取泵：IS65-50-125
其参数为：转速：2900 r / min 流量30 m3 / h
扬程：H=18.5m 效率：68%
轴功率：2.22kW 必需汽蚀余量:3m
五．附录
（1）相关流体的物理性质
物性流体温度
℃
密度
kg/m3
粘度
mPa·s
比热容
kJ/(kg·℃)
导热系数
W/(m·℃)
有机物69 997 0.6 2.22 0.16 循环水28 995.7 0.8012 4.174 0.6171 （2）计算使用的物理数据
管外侧污垢热阻：
W
/
C
176
000
.0O
2⋅
=m
R
外
管内侧污垢热阻：
W
/
C
21
000
.0O
2⋅
=m
R
内
钢管热导率：
1
1
50-
-⋅
⋅
=K
m
W
λ
六．符号说明
下标
4.管子的排列形式：本设计中采用正三角形错列的排列方式，而在隔板两侧采用正方形直列。
5.采用多管程，故管板中间要留有隔板的位置。
6.允许折流板的间距与管径有关，取折流板间距B=0.15m
管路布置如图所示：
（1）管路选择73mm×3mm的钢管，至少使用下列零
件：底阀1个；标准90°弯头3个；球心阀1个。
（2）由于计算所得有效压头为14.76m，（安全压头
为16.236m）；有效流量为21.24m3/h（安全流量为
29.736 m3/h），根据离心泵特性曲线和工作点，选取型号为IS65-50-125的离心泵。
八．参考文献
[1] 陈敏恒，丛德滋，方图南，齐鸣斋化工原理第三版（上册）化学工业出版社
[2] 王元文，陈连.管壳式换热器的优化设计[J].贵州化工，2005，30（1）：27-31.
[3]匡国柱，史启才。
化工单元过程及设备课程设计 2002 版。