列管换热器设计—年产38万吨酒精精馏系统换热器 应用化工技术毕业论文.doc

（ 二 〇 一 一 年 十 月 内蒙古工业大学课程设计任务书 学院（系）： 课程名称： 化工原理 指导教师（签名）： 专业班级： 学生姓名： 学号： 1 一、课程设计题目：列管换热器设计 ——年产3.8万吨酒精精馏系统换热器 二、课程设计的目的 课程设计是“化工原理”课程的一个总结性教学环节，是培养学生综合运用本门课程及有关先修课程的基本知识去解决某一设计任务的一次训练，在整个教学计划中它也起着培养学生独立工作能力的重要作用，通过课程设计就以下几个方面要求学生加强锻炼： 1. 查阅资料选用公式和搜集数据的能力； 2. 树立既考虑技术上的先进性与可行性，又考虑经济上的合理性，并注意到操作时的劳动条件和环境保护的正确设计思想，在这种设计思想指导下去分析和解决实际问题的能力； 3. 迅速准确地进行工程计算（包括电算）的能力； 4. 用简洁的文字清晰的图表来表达自己设计思想的能力。 三、课程设计的主要内容和要求 设计任务及内容： 1 确定换热系统的流程方案，绘制流程图； 2 为所制定的流程方案配置换热器并选型； 3 确定塔顶冷却器和原料预热器的结构尺寸：设计计算换热器的热负荷、传热面积、换热器接管、壳体、管板、封头、隔板及接管等； 4 核算总传热系数和流动阻力； 5 绘制塔顶产品冷却器的装配图； 6 编写课程设计说明书。 设计原始数据 1 工艺物流 精馏原料: 粗酒精含乙醇50%,水50%(质量分率),由20℃预热至泡点81.9℃； 塔顶产品: 含乙醇不低于92 %, 78.3℃蒸汽冷凝为饱和液体回流，产品冷却为35℃液体储存； 塔底残液: 含乙醇不高于0.5%, 99.3℃冷却为35℃液体。 2 其他参数 精馏过程回流比R=2 呼和浩特地区水温15℃ 四、工作进度安排 7月11日：设计动员，下达设计任务，讲解设计方案的确定，设计过程的步骤及注意事项，查阅收集相关图书资料，1 天 7月12日-7月19日：确定方案并进行设计计算：9天 7月20日-7月22日：绘图：2天 7月23日-7月25日：整理设计数据，编写设计说明书：2天 五、主要参考文献 1. 天津大学化工原理教研室.化工原理课程设计.天津科学技术出版社.1994 2.化学工程手册编委会.化学工程手册(第1，12，13篇).化学工业出版社,1979 3.上海化学工业设计院石油化工设备设计建设组.化工设备图册.1974 4.上海化学学院等.化学工程(下册).化学工业出版社,1981 5.百度百科 6.化工原理 审核批准意见 系（教研室）主任（签字） 前 言 化工原理课程设计是针对学习化工原理课程的学生开设的具有强化性的实训课程。课程设计主要是提高学生的动手能力，设计能力以及对化工原理课程内容的掌握。 在此次化工原理课程设计中，设计任务多种多样，列管换热器的设计便是其中之一。换热器是工业常用设备之一，在工业生产中扮演着重要的角色。换热器主要作用是对工业原料及产物的热性质进行改变。根据用途主要又分为加热器与冷凝器。常用换热器主要有固定板式换热器、浮头式换热器、U型换热器等。 我在课设中主要选用固定板式换热器，对其进行了物料衡算、换热管的选择、换热器的选型等一系列工业设计。熟悉掌握换热器的化工工艺用途、设计方法、 设计注意事项。 在设计过程程中查阅相关资料获得所需物料的物化特性，向老师提问有关问题，对我们的设计是至关重要的 目 录 摘 要………………………………………………………………………………6 字符说明……………………………………………………………………………..7 换热系统的流程方案的确定………………………………………………8 1.1换热系统的流程方案的设计…………………………………………………..8 1.2换热设计方案的确定…………………………………………………………..8 1.3固定管板式换热器的设计计算……………………………………………….12 第二章 设计工艺计算…………………………………………………………...…17 2.1全塔物料衡算………………………………………………………………….17 2.2原料预热器的设计和计算…………………………………………………….24 2.3塔顶冷凝器的设计和计算…………………………………………………….30 2.4塔顶冷却器的设计和计算……………………………………