【文章內容簡介】 回流罐：一般考慮 510min左右的液體保存量 ,做冷凝液封用 儲罐尺寸的確定 ? 定型設備：根據計算的容積，手冊中查標準化設備的有關尺寸 ? 非定型設備：根據計算容積，考慮裝料系數(shù)和高徑比 裝料系數(shù)與高徑比 ? 裝料系數(shù)是防止物料溢出的安全系數(shù)，與物料種類和操作條件相關。一般儲槽、計量槽取 ，攪拌反應器取 ，對沸騰操作或易發(fā)泡的反應器取 。 ? 高徑比一般取 H:D=12 管口方位的確定 ? 儲罐的管口方位主要有：進料、出料、溫度、壓力（真空）、放空、液面計、排液、以及人控、手孔等 ? 根據儲罐的大小及進出口流量決定各管口尺寸與數(shù)量 ? 管口方位的安排應該有利于工藝管道的布置 確定容器的支撐方式 ? 立式或臥式 ? 裙座、鞍座、三角支座等 繪制設備草圖（條件圖） ? 標注尺寸 ? 對非標設備，繪制設備的外形輪廓圖，標注一切相關尺寸，填寫設計條件表，向設備設計人員提出設計條件 ? 對定型設備，可以選用標準圖系列的有關圖紙，將工藝要求的管口方位、支座等與標準的管口方位及支座圖進行對照，如有不符，按工藝要求的管口方位訂貨，提出相應的訂貨要求 換熱設備的選擇 ? 換熱器的分類 ? 換熱器設計的基本原則 換熱器圖示 夾套式換熱器 列管式換熱器 螺旋板式換熱器 套管式換熱器 噴淋管式換熱器 換熱器的分類 ? 按工藝用途分類：加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器、再沸器、空冷器等 ? 根據冷熱流體的熱量交換方式分類：間壁式、直接式、蓄熱式等三類 ? 間壁式換熱器可分為管式換熱器（承壓能力高）及板式換熱器（承壓能力低） 換熱器設計的基本原則 ? 基本要求 ? 介質流程 ? 終端溫差 ? 流速 ? 壓力降 ? 傳熱系數(shù) ? 污垢系數(shù) ? 標準化原則 基本要求 ? 換熱器設計要滿足工藝操作條件，能長期運轉，安全可靠，不泄漏，維修清洗方便，滿足工藝要求的傳熱面積，盡量有較高的傳熱效率，流體阻力盡量小，滿足工藝布置的安裝尺寸要求 ? 經濟上合理 介質流程 ? 腐蝕性介質走管程，可以降低對外殼材質的要求； ? 毒性介質走管程，泄漏的幾率?。灰捉Y垢的介質走管程便于清洗和清掃； ? 壓力較高的介質走管程，這樣可以減少對殼體的機械強度要求； ? 溫度高的介質走管程，可以改變材質，滿足介質要求； ? 粘度較大、流量小的介質走殼程，可提高傳熱系數(shù)。 ? 從壓力降考慮，雷諾數(shù)小的走殼程 終端溫差 ? 熱端的溫差應在 200C以上； ? 用水或其它冷卻介質冷卻時，冷端溫差可以小一些，但不要低于 50C； ? 當用冷卻劑冷凝工藝流體時，冷卻劑的進口溫度應當高于工藝流體中最高凝點組分的凝點 50C以上； ? 空冷器的最小溫差應大于 200C； ? 冷凝含有惰性氣體的流體時，冷卻劑出口溫度至少比冷凝組分的露點低 50C。 流速 ? 在換熱器內，一般希望采用較 高 的 流速 ，這樣可以 提高傳熱效率 ，有利于沖刷污垢和沉積。但流速過大，磨損嚴重，甚至造成設備震動，影響操作和使用壽命，能量消耗也將增加。因此，比較適宜的流速應該經過經濟核算來確定。 流體在直管內常見的流速 流體 流速 冷卻水（淡水） 冷卻用海水 低粘度油類 粘度油類 油類蒸氣 氣液混合流體 殼程內常見適宜流速 流體 流速 水及水溶液 低粘度油 高粘度油 油蒸氣 氣液混合流體 壓力降 ? 壓力降一般隨著操作壓力的不同而有一個大致的范圍，壓力降的影響因素有很多 傳熱系數(shù) ? 傳熱面兩側的傳熱膜系數(shù) α α2如相差很大時， α 較小的一側將成為控制傳熱效果的主要因素，設計換熱器時，應該設法增大該側的傳熱膜系數(shù)。計算傳熱膜面積時，常以 α 小的一側為準。 污垢系數(shù) ? 換熱器在使用過程中，會在壁面上產生污垢，在設計換熱器時要慎重考慮流速和壁溫的影響。從工藝上降低污垢系數(shù)，如改進水質，消除死區(qū)，增加流速，防止局部過熱等。 標準化原則 ? 盡量選用標準設計或標準系列，這樣可以提高工程的工作效率，縮短施工周期，降低工程投資。 換熱器的性能比較 ? 根據熱交換器的傳熱效率、工藝性、操作性能、緊湊性和金屬用量等可以作為選擇熱交換器形式時的參考指標。 間壁式換熱器性能比較 分類 名稱 特性 相對費用 耗用金屬量 kg/m2 管殼式 固定管板式 浮頭式 填料式 U形管式 使用廣泛，一系列化，殼程不易清洗，最大使用溫差 120oC 殼程易清洗，管殼兩物料溫差 120oC，內墊片易滲漏 同浮頭式，制造成本高，不宜制造大直徑 制造安裝方便，造價低，管程耐高溫；結構不緊湊，管子不易更換、不易清洗 30 46 板式 螺旋板式 波紋板式 制造簡單，緊湊，可用于帶顆粒物料，不易檢修 緊湊，效率高，易清洗，使用溫度 150oC,使用壓力 50 16 管式 空冷式 噴淋管式 投資和操作費用較水冷低，易維修，但受周圍空氣溫度影響大 制造方便，可用海水冷卻，造價較套管低，對周圍環(huán)境有水霧腐蝕 60 其它 板殼式 熱管 結構緊湊 ,傳熱好 ,成本低 ,壓降小 ,難制造 高熱導性 ,導溫性 ,熱流密度大 ,制造要求高 24 熱交換器的設計方法 ? 匯總設計數(shù)據、分析設計任務 ? 設計換熱流程 ? 選擇換熱器的材質 ? 選擇換熱器的類型 ? 確定換熱器中冷熱流體的流向 ? 確定和計算平均溫差?tm ? 計算熱負荷 Q、流體給熱系數(shù) α ? 估計污垢熱阻系數(shù)并初步估算傳熱系數(shù) K ? 計算總傳熱面積 A ? 調整溫差再計算一次傳熱面積 ? 選用系列換熱器 ? 驗算換熱器的壓力降 ? 畫出換熱器設備草圖 匯總設計數(shù)據、分析設計任務 ? 根據物料衡算和工藝物料的要求、特性，得到物料流量、溫度、壓力和化學性質、物性參數(shù)，取得有關設備的負荷、流程中的地位，與流程中其它設備的關系等數(shù)據 設計換熱流程 ? 在換熱設計時，應該仔細探討換熱的工藝流程，以利于充分利用熱量，充分利用熱源 選擇換熱器的材質 ? 根據介質的腐蝕性能和其他相關性能，按照操作壓力、溫度、材料規(guī)格和制造價格，綜合選擇 塔器設備的選型與設計 ? 根據氣液兩相的接觸方式不同，塔器設備可分類為： 噴淋塔 ：液體被噴成細霧或雨滴狀分散于氣流中，氣液接觸在液滴的表面上進行。這類塔多用于氣體的除塵、凈化和吸收等操作。 填料塔 ：噴淋的液體沿填料表面呈膜狀下降，氣液兩相就在填料的濕表面上進行接觸。這類塔多用于吸收和洗滌凈化操作，也可用于蒸餾和萃取，塔的填料有環(huán)形、螺絲型、旋槳型、鞍型、柵板型等多種。 泡罩塔 ：氣液兩相間接觸是氣體小泡穿過液層進行的。這類塔多用于精餾操作，也可用于吸收操作。不適于液體萃取。泡罩有圓形、槽形、S型和長條形等