【正文】 ??? ? ? ?? 2102( 1 ) 28 0 6 . 5 5 0 . 5 80 . 5 0 . 5 0 0 9 1 9 ( 1 9 1 ) 1 2 9 1 0 . 72ocBuP F f n NPa??? ? ??? ? ? ? ? ? ? 2222( 3 . 5 )22 0 . 3 8 0 6 . 5 5 0 . 5 81 9 ( 3 . 5 ) 6 8 1 2 . 20 . 7 2oBuBPDPaN ??? ? ???? ? ? ? ? 125()( 1 2 9 1 0 . 7 6 8 1 2 . 2 ) 1 . 1 5 1 2 2 6 8 1 . 3 1 0oP p p F s N sP a P a??? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 化工原理課程設(shè)計(jì) 沈 xx 06211xxx 17 七． 附件 （ 1） .接管 1. 管程流體進(jìn)出口接管：取接管內(nèi) 異丙苯 流速為 /u m s? 接管內(nèi)徑為 54 4 1 . 2 7 1 0 / ( 3 6 0 0 9 9 5 . 7) 0 . 1 6 73 . 1 4 1 . 6 1vd m mu? ? ? ?? ? ?? 取標(biāo)準(zhǔn)管徑為 200mm 2. 殼 程流體進(jìn)出口接管：取接管內(nèi)循環(huán)水流速為 /u m s? 接管內(nèi)徑為 74 4 6 1 1 0 / ( 3 3 0 2 4 3 6 0 0 8 0 6 . 5 5 ) 0 . 2 4 13 . 1 4 0 . 5 8vd m mu? ? ? ? ? ?? ? ?? 取標(biāo)準(zhǔn)管徑為 300mm （ 2） .拉桿 查表得，拉桿直徑 12mm，最小拉桿數(shù) 6 根。 我國(guó)列管式換熱器常采用無(wú)縫鋼管，規(guī)格為外徑壁厚，常用的換熱管的規(guī)格：φ 19 2，φ 25 ，φ 38 3。 選用較小直徑的管子，可以提高流體的對(duì)流給熱系數(shù)，并使單位體積設(shè)備中的傳熱面積增大，設(shè)備較緊湊，單位傳熱面積的金屬耗量少，但小管子易結(jié)垢，不易清洗，可用于較清潔流體。目前所使用的填料函式換熱器直徑大多在 700mm 以下，大直徑的用得很少，尤其在操作壓力及溫度較高的條件下采用更少。 （ 4） . 填料函式換熱器 填料函式換熱器與浮頭式很相似，只是浮動(dòng)管板一端與殼體之間采用填料函密封，如圖所示 。這種換熱器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低，管束可在殼體內(nèi)自由伸縮，無(wú)溫差應(yīng)力，也可將管束化工原理課程設(shè)計(jì) 沈 xx 06211xxx 6 抽出清洗且還節(jié)省了一塊管板；但 U 形管管內(nèi)清洗困難且管子更換也不方便，由于 U形彎管半徑不能太小，故與其他管殼式換熱器相比布管較少，結(jié)構(gòu)不夠緊湊。在化工生產(chǎn)中使用的各類管殼式換熱器中浮頭式最多。浮頭式換熱器的管束可從殼體中抽出，故管外壁清洗方便，管束可在殼體中自由伸縮，所以無(wú)溫差應(yīng)力；但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)高，浮頭處若密封不嚴(yán)會(huì)造成兩種流體混合且不易察覺(jué)。 化工原理課程設(shè)計(jì) 沈 xx 06211xxx 5 （ 2） . 浮頭式換熱器 浮頭式換熱器的一端管板是固定的，與殼體剛性連接，另一端管板是活動(dòng)的，與殼體之間并不相連，其結(jié)構(gòu)如圖所示 。當(dāng)兩種流體的溫差較大時(shí)，會(huì)在殼壁和管壁中產(chǎn)生溫差應(yīng)力，一般當(dāng)溫差大于 50℃時(shí)就應(yīng)考慮在殼體上設(shè)置膨脹節(jié)以減小或消除溫差應(yīng)力。所謂“固定管板”是指管板和殼體之間也是剛性連接在一起，相互之間無(wú)相對(duì)移動(dòng)，具體結(jié)構(gòu)如圖所示 。而每種類型的換熱器都有其優(yōu)缺點(diǎn)，選擇時(shí)考慮的因素很多，例如材料、壓強(qiáng)、溫度、溫度差、壓強(qiáng)降、流動(dòng)狀態(tài)、傳熱 效果、結(jié)垢腐蝕情況、檢修和操作等。在換熱器設(shè)計(jì)中首先應(yīng)該根據(jù)工藝要求選擇適合的類型，然后計(jì)算換熱器所需傳熱面積，并確定換熱管的結(jié)構(gòu)尺寸。由于生產(chǎn)規(guī)模、物料的性質(zhì)、傳熱的要求等各不相同，故換熱器的類型也是多種多樣。 e． 繪制換熱器總裝配圖。 c． 換熱器的主要結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)。 東南大學(xué)成賢學(xué)院 課 程 設(shè) 計(jì) 報(bào) 告 題 目 水冷卻異丙苯換熱器的設(shè)計(jì) 課 程 名 稱 化工原理課程設(shè)計(jì) 專 業(yè) 制藥工程 班 級(jí) 11 制藥二班 設(shè) 計(jì) 地 點(diǎn) 東南大學(xué)成賢學(xué)院 設(shè)計(jì)起止時(shí)間： 2020 年 9 月 2 日至 2020 年 9 月 13 日 成績(jī) 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 設(shè)計(jì)題目 ： 水冷卻 異丙苯換熱器的設(shè)計(jì) 一、 設(shè)計(jì)條件 處理能力 61 萬(wàn)噸 /年 設(shè)備型式 列管式換熱器 操作條件 a． 異丙苯：入口溫度 120℃，出口溫度為 51℃ b． 冷卻介質(zhì)：自來(lái)水，入口溫度 20℃，出口溫度 40℃ c． 允許壓強(qiáng)降：不大于 1 105Pa d． 每年按 330 天計(jì)，每天 24 小時(shí)連續(xù)運(yùn)行 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 a． 設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介：對(duì)確定的工藝流程及換熱器型式進(jìn)行簡(jiǎn)要論述。 b． 換熱器的工藝計(jì)算：確定換熱器的傳熱面積。 d． 主要輔助設(shè)備選型。 二、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容 目 錄； 設(shè)計(jì)題目及原始數(shù)據(jù) (任務(wù)書(shū) )； 論述換熱器總體結(jié)構(gòu) (換熱器型式、主要結(jié)構(gòu) )的選擇； 換熱器加熱過(guò)程有關(guān)計(jì)算 (物料衡算、熱量衡算、傳熱面積、換熱管型號(hào)、殼體直徑等 )； 設(shè)計(jì)結(jié)果概要 (主要設(shè)備尺寸、衡算結(jié)果等 )； 主體設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明； 目錄 一 .緒論 .......................................................................................................................... 4 ...................................................................................................................... 4 ............................................................................................................ 4 （ 1） .固定管板式換熱器 ................................................................................... 4 （ 2） .浮頭式換熱器 .......................................................................................... 5 （ 3） .U型管式換熱器 ....................................................................................... 5 （ 4） .填料函式換熱器 ....................................................................................... 6 二 .確定設(shè)計(jì)方案 ......................................................................................................... 7 三 .確定物性參數(shù) ......................................................................................................... 7 .............................................................................................. 7 四 .估算傳熱面 積 ...............................