【正文】 ② 換熱管數(shù)量及長度的確定 管數(shù)(根） n=4V/π= 35 管長(m) l′= /nπ= 按商品管長系列規(guī)格，取管長（m）L= 3 ③ 管子的排列方式及管子與管板的連接方式的選定 管子的排列方式，采用正三角形排列；管子與管板的連接，采用焊接 ④ 計算外殼內直徑 Di（m） 由于管中心距（mm) t== 32 橫過管束中心線的管數(shù) nc=n1/2= 取整（根） nc= 6 管束中心線上最外層管的中心至殼體內壁的距離（m） ： b′== 故：Di=t（nc1）+2b′= 按殼體直徑標準系列尺寸圓整，取 D= 325 mm ⑤ 計算實際傳熱面積（）及過程的總傳熱系數(shù)（選） （W/（K） ） =nπd0（）= 8 （選）=Q/ △tm= 89 ⑥ 折流板直徑 Dc，數(shù)量及其有關尺寸的確定 選取折流板與殼體間的間隙為（mm） ： 折流板直徑（mm） Dc=3252= 321 切去弓形高度（mm） h== 取折流板間距（mm） h0= 300 折流板數(shù)量 NB=（）/h01= 取整得：(塊） NB= 9 實際折流板間距（mm） ：h=（3000100）/（9+1）= 290 ⑦ 拉桿的直徑和數(shù)量與定距管的選定 選用Ф12mm鋼拉桿，數(shù)量6條。定距管采用與換熱管相同的管子，即Ф25mm 鋼管。 ⑧ 列出所設計換熱器的結構基本參數(shù) 外殼直徑（mm） ：Di= 325 換熱面積（m3） ：S0= 8 換熱管數(shù)量（根） ：N= 35 管長（mm） ：L= 3 管子規(guī)格: 248。25mm(鋼管） 管中心距（mm） ：t= 32 管子排列方式：正三角形 管程數(shù)：1 殼程數(shù)：1 折流板數(shù)量（塊） ：9 折流板間距（mm） ：h= 290 拉桿數(shù)量（根） ：6 拉桿直徑（mm） ：12 定距管：與換熱管相同規(guī)格 通過管板中心的管子數(shù)：nc= 6 d、換熱器主要構件尺寸與接管尺寸的確定 換熱器的主要構件有封頭，筒體法蘭，管板，筒體，折流板（或支承板），支座等。主要接管：流體進、出口接管，排氣管，排液管等。 ① 筒體（殼體）壁厚的確定 選取設計壓力（Mpa）P= 殼體材料為 Q235，查得其相應的許用應力（Mpa）[σ]= 113 焊縫系數(shù)ψ= （單面焊） 腐蝕裕度（mm）C= δ=PDi/(2[σ]ψP)+C= 根據鋼板厚度標準，取厚度為 6mm 鋼板，即 δ（殼）= 6 mm ② 封頭、筒體法蘭、管板、支座均可在《化工工藝設計手冊》中查取標準， 此處不詳述了。 ③ 流體進、出口接管的直徑計算（m） d=（4Vs/πu）1/2 乙醇蒸汽進、出口接管，取 u1= 15 m/s 故：= 經圓整采用 248。299mm6mm 熱軋無縫鋼管（YB23164） ，實際乙醇蒸汽進、出口管內 流速為 ：u1=4Vs/（π）= 冷卻水進、出口接管，取 u2= m/s 故：d2= 經圓整采用 248。95mm6mm 熱軋無縫鋼管（YB23164） ，實際冷卻水進、出口管 內流速為： u1=4Vs/（π）= m/s e 管、殼程壓降的校驗 ① 管程壓強降 ∑△Pi=(△P1△P2)FtNsNp 據上述結果可知：管程數(shù) Np=1，串聯(lián)殼程數(shù) Ns=1；對于 248。25mm 的換熱器， 結構校正系數(shù)為 Ft= 換熱器為單管程，△P2= 0 流體流經直管段（包括進、出口）的壓力降為： △P1=（/d+ξe+ξc）ρ/2=（/d+）ρ/2 Gi=/（3600（π/4）di2n）= Rei=diGi/μ= 取ε= mm 那么 ε/di= 可查的 λ= 故：△P1=（/d+）ρui2/2= Pa 因此：∑△Pi=(△P1△P2)FtNsNp= ＜3920Pa 故：管程流體壓強降滿足要求。 ② 殼程壓強降（冷卻水走殼程） ∑△P0=(△P1′△P2′)FsNs 其中流體流經管束的壓強降： △P1′=Ff0Nc（ +1）ρ/2 由于，管子排列方式對壓強降的校正因子，F(xiàn)= （正三角形排列） 殼程流體的摩擦系數(shù)：f0= 橫過管子中心數(shù)：Nc= 6 根 折流板數(shù)： = 9 塊 由 Re0=deu0ρ2/μ de=4（31/2/2t2π/4d02）/πd0= m =Vs/（hD（1d0/t） ）=Vs/（h（Dncd0）= m/s Re0=deρ2/μ= ＞500 f0== △P1′=Ff0Nc（NB+1）ρ/2= △P2′=NB（）ρ/2= Ns= 1 （單殼程） Fs= （液體） 所以：∑P0=Fs(△P1′+△P2′)= ＜3920Pa f、總傳熱系數(shù)的校驗 總傳熱系數(shù)由下式計算： 1/K0（計）=1/α0+Rso+b/λdm+Rsi/di+/αidi 其中，管內乙醇蒸汽的傳熱系數(shù)αi（W/K）的計算： αi=(λi/di)(Rei)(Pr)= 管間水的傳熱系數(shù)α0（W/K）的計算 由于水被加熱，取黏度校正系數(shù) = α0=（λ0/de） （Re0）（Pr）1/= 取水側與氣測污垢熱阻均為: （K）/W 鋼管的導熱系數(shù)為λ= 51 W/（mK） 故： 1/K0（計）=1/α0+Rso+b/λdm+Rsi/di+/αidi= 所以：K0（計）= 反應釜主要參數(shù) 容積 (Volume) 3000公稱容積 L (Nominal volume) 全容積 L (Total volume) 3232 設計溫度 ℃ (Design temperature) 0180 傳熱面積 m2(Heat transfer area) 設計壓力 罐體 Mpa (Cylinder body) 填料密封 (Design Pressure) 機械密封 夾套 Mpa (Jacket) 攪拌轉數(shù) 框式 錨式 (Frame Anchor) 63 r/min (Agitating speed) 葉輪式 槳式 (impeller paddle) 130 r/min 擺線針輪減速機 電機型號 (Motor type) Y132S4B5 (Cycloidal pin wheel reducer) 框式 (Gated type) 葉輪式 (Impeller type) 電機功率 KW (Motor power) 總重量 Kg (Total weight) 3206小 結一個多月的課程設計結束了，雖然本次設計的內容不難，但是對于我們學習，認識制藥工業(yè)與工藝卻非常重要。通過此次課程設計，對我們制藥行業(yè)的工藝生產有了一個更深刻的認識，我們考慮問題不再是簡單的按照書本上的環(huán)節(jié)來設計，而是更有針對性的選擇關鍵的環(huán)節(jié)來設計，我們初步熟悉了藥品從實驗室，進入工業(yè)生產的基本過程，并且參與了其中最基本的環(huán)節(jié)，為我們將來學習和工作打下了很好的基礎。這次的設計環(huán)節(jié)是十個人一小組，針對同一個生產任務分別設計不同的生產環(huán)節(jié)工藝，這對于實際工作有著重要的指導意義，因為實際工作中，尤其是一些比較大型的項目，往往是通過一個團隊來合作完成的，同樣我們這次需要通過和同學的合作來完成設計這次的設計任務。這次的設計中，我們小組成員通過不斷地交流溝通，明確分工合作，對這次的任務有著清晰明確的認識，同時我們也會不斷地和我們的指導老師溝通，對于一些關鍵性的環(huán)節(jié)和理解上存在歧義的地方，比如我們甲基化工段、成鹽工段、精制工段的中間產物的質量標準的銜接問題和各個工段收率和總收率的數(shù)據有出入的問題，胡老師都一一耐心地指導，在老師的精心指導下，我們對這次的課程設計有了一個全面清晰地認識，最終圓滿地完成了這次課程設計。此次的課程設計，是我們獨立完成設計完成的，通過這次設計，我們鍛煉了獨立思考和獨自解決問題的能力。而且這不僅是自身獨立學習，獨立解決問題的體現(xiàn)，也是是我們不斷合作的結果。獨立思考和團結合作的能力，將來對于我們的工作、學習，都是大有裨益的。我們在完成了一次任務的同時，我們也得到很多的收獲。此次課程設計的過程中，我們大量地查閱各種資料，如化學工藝手冊以及制藥工程學等專業(yè)文獻。我們在鍛煉了查閱文獻的能力的同時，也鍛煉了靈活運用資料的能力。這次的課程設計要求我們綜合運用本門課程及有關選修課程的基本知識去解決某一設計任務的一次訓練，其中涉及到的有制藥工程學、化工原理、藥物化學、物理化學、化工機械基礎等等學科，其中大到設備的選型，小到每一個物質的物性參數(shù)，都需要我們事無巨細地自己去搜尋這些信息，我們在圖書館找到的泛黃的化學工藝手冊中查詢各物質的物性參數(shù)，在網絡中找到我們的設備選型的各個尺寸數(shù)據，每一次的收獲對我們都是一種肯定，有一種莫名的小小的成就感，作為一名制藥專業(yè)的學生，將來我們的工作關系到全人類的健康，一想到這些，我們就有一種莊嚴地責任感和使命感，這促使我們在設計的過程中一定要專業(yè)，嚴謹。這次的課程設計大大提升我們作為一個工科學生的工程技能，尤其是如何將我們獨立設計的工藝展示給別人，我們需要用清晰的語言文字來表達我們的設計思路，這對我們的綜合能力是一個挑戰(zhàn)，具有特殊的重要意義。在本次設計中,當然由于缺乏一定的實踐理論知識，這次的設計中還存在著大量的問題，有待完善，希望各位老師和同學能給予指正。最后對老師及同學表示最誠摯的謝意。 參 考 文 獻[1] 王志祥。制藥工程學 第二版[M]。北京：化學工業(yè)出版社，2010，6。[2] 蔣作良，殷斌烈，繆志康。藥廠反應設備及車間工藝設計[M]。北京：中國醫(yī)藥科技出版社，：207—209。[3] 國家醫(yī)藥管理局上海醫(yī)藥設計院編?；すに囋O計手冊（下）[M]。北京：化學工業(yè)出版社，1986，12：6。[4] 刁玉瑋，王立業(yè)，喻健良?；ぴO備機械基礎。課程設計指導書[M]。大連理工大學出版社，2010，6。[5] 王正烈，周亞平。物理化學 第四版（上下冊）[M].北京：高等教育出版社，2008,8。[6] 化工設備設計基礎編寫組?；ぴO備設計基礎[M]。上海：上?？萍技夹g出版社，1987，6：27—35[7] 顧芳珍，陳國桓。化工設備設計基礎[M]。天津：天津大學出版社，1994，8。[8] 尤啟冬，彭司勛。藥物化學 第二版[M]。北京：化學工業(yè)出版社，2010,7。[9] 譚天恩，竇梅，周明華?；ぴ?第三版（上下冊）[M]。北京：化學工業(yè)出版社，2010,6。[10] 馬慶方，方榮生，項立成，等。實用熱物理性手冊[M]。北京：中國農業(yè)機械出版社，1986。55 / 5