【正文】 ΔTm=(ΔT1 － ΔT2)/ln(ΔT1/ΔT2) = K 選擇 K=800w/( m2?K) 則有： A= Qc /(KΔTm) = 25m2 取安全系數(shù)為 實際面積 A=25/=30 m2 選擇冷凝器的系列： 采用加熱管的直徑為： 25 名稱 DN mm PN mpa 管程數(shù) 管子根數(shù) 規(guī)格 450 1 135 名稱 中心管數(shù) 管通流面積 m2 計算換熱面積m2 換熱管長度 mm 規(guī)格 3000 塔底再沸器 Qc= 塔釜產(chǎn)品由溫度 116℃ 加熱到溫度 158℃ ΔTm=ΔTm=(ΔT1 － ΔT2)/l n(ΔT1/ΔT2) =40K 選擇 K=800w/( m2?K) 則有： A= Qc /(KΔTm)= 33 取安全系數(shù)為 則有 A實際 =33/= m2 采用加熱管的直徑為： 25 名稱 DN mm PN mpa 管程數(shù) 管子根數(shù) 規(guī)格 450 1 135 名稱 中心管數(shù) 管通流面積 m2 計算換熱面積m2 換熱管長度 mm 規(guī)格 4500 產(chǎn)品冷卻器 假設產(chǎn)品從 81℃ 冷卻到 40℃ 時 冷卻水從進 口溫度 30℃ 到 40℃ 時 取 模擬值 K=850 w/( m2?K) A= m2 取安全系數(shù)為 則 A實際 =采用加熱管的直徑為： 19mm DN mm PN mpa 管程數(shù) 管子根數(shù) 名稱 規(guī)格 219 1 33 名稱 中心管數(shù) 管通流面積 m2 計算換熱面積m2 換熱管長度 mm 規(guī)格 1500 冷凝器及再沸器選型匯總 表 41 冷凝器及再沸器型號及材質列表 項目 排列方式 公稱直徑 /mm 管程數(shù) 管長/mm 管子尺寸 /mm 管子總數(shù) 原料預熱器 正三角形 159 1 1500 Ф 192 15 塔頂冷凝器 正三角形 450 1 3000 ? ?25 ? ? 135 塔釜再沸器 正三角形 450 1 4500 ? ?25 ? ? 135 循環(huán)萃取劑冷凝器 正三角形 400 2 6000 ? ?25 ? ? 94 產(chǎn)品冷凝器 正三角形 219 1 1500 Ф 192 33 精餾塔 塔頂 空間 塔頂空間指塔內(nèi)最上層塔板與塔頂?shù)拈g距，為利于出塔氣體夾帶的液滴沉降，其高度應該大于板間距。所以塔頂間距 可取 （ — ） HT= 5= m 塔底空間 塔底高度選擇儲存液量停留在 5 分鐘而定 已知 L= V=?5/60= V=∏R2h 算出 h= m 所以 塔底高度設計為 塔支座 為 塔體總高度為： H=(nnFnP1)HT+ nF HF+ nP Hp+ HD+ HB+ H1+H2 =(20111) 5+1+0. 8++++.8 = m 管徑的設計 （ 1） 進料管的直徑 dF 若采用高位槽送料入塔，料液速度可取 UF=~ m/s，如果用泵輸送時，料液速度可取 ~ m/s(本設計采用高位槽送料入塔，料液速度 UF= ) dF= uV ?/4 =[(4 )/( )]189。 = 名稱 接管公稱直徑 mm 接管 外徑厚度 mm 接管伸出長度 mm 規(guī)格 20 25 100 溶劑進料管（ 1號物流）： hmFV FF / 3??? ? 管內(nèi)流速取 則管徑 mmmuVd F 3600/?????? ?? 名稱 接管公稱直徑 mm 接管 外徑厚度 mm 接管伸出長度 mm 規(guī)格 32 100 （ 2） 塔頂蒸氣出口管的直徑 dV 操作壓力為常壓時，蒸氣導管中常用流速為 12~20 m/s， 蒸氣管的直徑為 dV= uV ?/4 ，其中 dV塔頂蒸氣導管內(nèi)徑 m Vs塔頂蒸氣量 ，則 dV =[(4 )/()]1/2 = 名稱 接管公稱直徑 mm 接管 外徑厚度 mm 接管伸出長度mm 規(guī)格 130 136 200mm （ 3） 回流管的直徑 dR ① 當塔頂冷凝器械安裝在塔頂平臺時，回流液靠重力自流入塔內(nèi)，流速 UR 可取~ m/s② 當用泵輸送時，可取 ~ m/s(本設計應用前者，回流液靠重力自流入塔內(nèi)，流速 UR 取 m/s) dR= uV ?/4 =(4 2/ )1/2 = 名稱 接管公稱直徑 mm 接管 外徑厚度 mm 接管伸出長度 mm 規(guī) 格 10 12 100 ⑷ 塔底出料管的直徑 dW 一般可取塔底出料管的料液流速 UW為 ~ m/s，循環(huán)式再沸器取 ~ m/s dW=(4LW/∏UW)1/2( 本設計取塔底出料管的料液流速 UW 為 m/s) =[(4 2)/(0. 6)]1/2 = 名稱 接管公稱直徑 mm 接管 外徑厚度 mm 接管伸出長度 mm 規(guī)格 65 73 4 100 筒體與封頭 筒體 精餾塔可視為內(nèi)壓力容器，其各種參數(shù)如下： 設計壓力：該精餾塔在常壓下操作，設計壓力取 設計溫度：該精餾塔采用加熱介質為蒸汽，設計溫度取 180℃ 許用應力：該精餾塔采用鋼板卷焊而成，材料選用 235QA? ,查得 MPat 125][ ?? 焊縫系數(shù)：本設計采用全焊透對接焊，對焊縫作局部無損焊接，則 ?? 則計算壁厚： mmppDt 10 ][2 ???? ???? ??? 取腐蝕余量 C2=2mm 查得負偏差 C1= 計算厚度： mmCCn ??????? ?? 圓整取厚度為 11mm。 水壓試驗校核 )61000( )(??????? ??????sseeiT DP????? ?? 由此可知，水壓試驗強度足夠。 封頭 本設計采用橢圓形封頭，材料選擇 Q235，除封頭的拼接焊縫 100%無損外，其余均需對接焊縫局部焊接，則 ?? mmppDt ][2 ????? ???? ?? 由計算厚度查的，負偏差 C1=,腐蝕余量 C2=2mm 計算厚度： mmCCn ??????? ?? 圓整取厚度為 11mm 所以選用封頭 DN1000 11 JB/T472994 裙座 由于裙座內(nèi)徑 800mm，故裙座壁厚取 11mm， 基礎環(huán)內(nèi)徑： 基礎環(huán)外徑：13003001000 7003001000 ??? ???obibDD 138)16210001300(21 ??????b b?取 20+18=38mm 地腳螺栓 取 n=36,C2=3 取 d=30,則地腳螺栓選用 M36 泵的計算及選型 在進料口加料時，本設計采用換熱器加熱原料 進料口高度為： H=+24+ 5+ = 取 ∑Hf =3m 氣蝕余量為 2m 揚程為 +3+2= 選擇泵的型號為： IS5032125 流量為 m3/h，揚程為 20m 5 公用工程 Block ID Block type Duty Usage Cost Gcal/hr kg/hr $/hr B6 HEATER B1COND RADFRAC B1RE RADFRAC B2COND RADFRAC B2RE RADFRAC 6 自我評價 經(jīng)過近三個周的奮戰(zhàn)，化工原理課程設計終于圓滿完成 ，我最大的收獲是明白合作是最重要的，每個人都各有所長，各有思想，你有一種思想，我有一種思想，交換了可能會有 3 種，甚至更多。我明白而自己所長是勇于探究，這次課程設計關于 ASPEN 的應用都是我自己查資料學會的，模擬部分基本是我做的，我的缺點就是太懶，有點拖拉要不然早就做完了，沒有什么是不 可能的。 在這里我將自己這三周來的收獲與感想總結如下： 通過這次課程設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出實際應用的東西，才能真正為社會服務，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重， 設計教會了我耐心，很多地方都是需要先假設數(shù)據(jù)，再驗算，不符合時再調(diào)整數(shù)據(jù)重新進行驗算。很多地方我都不得不重復的算上好幾遍，而且大量繁瑣的計算要求我必須克服毛躁的毛病，計算必須準確到位才能更快的完成設計 任務。 同時在設計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，通過這次課程設計，把以前所學過的知識系統(tǒng)的串了起來。 其次，對化工設計有了比較深刻的認識，在平常的化工原理課程學習中總是只針對局部進行了計算，而對參數(shù)之間的相互關聯(lián)缺乏認識。平常的學習所做的題目都是理想化后簡單的計算，物性數(shù)據(jù)也已經(jīng)給之，但在設計中大量用到了物性數(shù)據(jù)是我們需要自己去查取的。我學會了去互聯(lián)網(wǎng)上和設計手冊查取這些數(shù)據(jù)（要注意數(shù)據(jù)表的各種條件）。 由于時間比較有限，整個課程設計與實際的工業(yè)設計相比還有 很多不完善之處，還可能還存在一些問題，懇請老師指正。 在此，感謝在課程設計中幫助過我的所有的同學和老師！