【正文】 熱器的底部泵入，從頂部流出。 2. 采用高壓水清洗管道內(nèi)存留的淤泥、藻類等雜質(zhì)后，封閉系統(tǒng)。同時選擇載熱體時還應(yīng) 考慮以下原則，即 8 ① 載熱體的溫度易調(diào)節(jié)控制； ② 載熱體的飽和蒸汽壓較低，加熱時不易分解； ③ 載熱體的毒性小，不易燃、易爆，不易腐蝕設(shè)備； ④ 價格便宜，來源容易。例如，當(dāng)加熱時，溫度要求愈高，價格愈貴；當(dāng)冷卻時，溫度要求愈低，價格愈貴。 對于一定的傳熱過程，待加熱或冷卻物料的初始與終了溫度常由工藝條件所決定，因此需要供給或取出的熱量是一定的，熱量的多少決定了傳熱過程的操作費用。 ④ 防止結(jié)垢和及時除垢 為防止結(jié)垢后，可增加流體的速率，加大流體的擾動；為便于除垢，可使易結(jié)垢的流體走管程并定期進行除垢和檢修。例如在管式換熱器中，采用各種異形管或在管內(nèi)加麻花鐵、螺旋圈或金屬卷等添加物，均可加大流體的擾動。例如在管殼式換熱器中增加管程數(shù)和殼程的擋板 數(shù)，可分別提高管程流體和殼程流體的流速。對流傳熱阻經(jīng)常是傳遞過程中的主要熱阻?？倐鳠嵯禂?shù)的計算公式為 由此可見，要提高 K值，就必須減小各項熱阻。另外，采用逆 流操作或增加管殼式換熱器的殼程數(shù)使 增大 ， 均可得到較大的平均溫度差。例如，在化工中常用的加熱介質(zhì)是飽和水蒸氣，若提高蒸汽的壓力就可以提高蒸汽的溫度，從而提高平均溫度差。平均溫度差的大小主要取決于兩流體的溫度條件和兩流體在換熱器中的流動型式。另一方面，減小管徑后，使管內(nèi)湍流換熱的層流內(nèi)層減薄，有利于傳熱的強化。這種多空表面，不僅增大了傳熱面積，而且還改善了換熱狀況，對于沸騰傳熱過程的強化特別有效。這不僅使傳熱表面有所增加，還使流體在流道中的流動狀態(tài)不斷改變，增加擾動，減少邊界層厚度，從而強化傳熱。 ① 翅化面 用翅片來擴大傳熱面面積和促進流體的湍動，從而提高傳熱 效率。據(jù)此可知，要使 Qt 增大，無論是增加 K、 tm，還是 S 都能收到一定的效果。其意義在于：在設(shè)備投資及輸送功耗一定的條件下，獲得較大的傳熱量，從而增大設(shè)備容量，調(diào)高勞動生產(chǎn)率；在 設(shè)備容量不變上網(wǎng)情況下使其結(jié)構(gòu)更加緊湊，減少占地空間，節(jié)約材料，降低成本；在某種特定技術(shù)過程中使用某些特殊工藝要求得以實施等。除順流和逆流這兩種流向外，還有錯流和折流等流向。前者可節(jié)省設(shè)備費， 后者可節(jié)省操作費，故在設(shè)計或生產(chǎn)使用中應(yīng)盡量采用逆流換熱。在冷、熱流體的進出口溫度一定的條件下，當(dāng)兩種流體都無相變時，以逆流的平均溫差最大順流最小。順流時，入口處兩流體的溫差最大，并沿傳熱表面逐漸減小，至出口處溫差為最小。如此反復(fù)循環(huán)，熱量即不斷從熱端傳至冷端。將殼體抽真空后充入適量的工作液，密閉殼體便構(gòu)成一只熱管。熱管作為主要的傳熱元件，是一種具有高熱傳導(dǎo)性能的傳熱裝置。如回旋式換熱器、熱管換熱器、同流式換熱器等。板式換熱器按傳熱板的結(jié)構(gòu)可分為平板式換熱器、螺旋板式換熱器、熱板式換 熱器及板翅式換熱器等幾種。人字形波紋能增加對流體的擾動，使流體在低速下能達到湍流狀態(tài)，獲得高的傳熱效果。壓緊板上有本設(shè)備與外部連接的接管。 （ 2）板式換熱器 板式換熱器由高效傳熱波紋板片及框架組成。其缺點是管內(nèi)清洗比較困難。管束可以自由伸縮，當(dāng)殼體與換熱管有溫差時，不會產(chǎn)生溫差應(yīng)力。浮頭式換熱器適用于殼體和管束壁溫差較大或殼程介質(zhì)易結(jié)垢的場合。浮頭式換熱器的優(yōu)點是換熱管與殼體不會產(chǎn)生溫差壓力；管 束可從殼體內(nèi)抽出，便于清洗。固定管板式換熱器適用于殼程流體清潔而不宜結(jié)垢，兩流體溫差不大或溫差較大但殼程壓力不高的場合。冷 、熱流體分別在管程和殼程中連續(xù)流動，流經(jīng)管程的流體稱為管流體，流經(jīng)殼程的流體稱為殼流體。兩塊管板分別焊于殼體的兩端，管束兩端固定在管板上。 管殼式換熱器是一種通用的標(biāo)準(zhǔn)換熱設(shè)備，它因結(jié)構(gòu)簡單、堅固耐用、造價低廉、用材廣泛、清洗方便、適用性強等優(yōu)點而在換熱設(shè)備中占據(jù)主導(dǎo)地位。 按換熱器傳熱面形狀和結(jié)構(gòu)特點，間壁式換熱器又可分為管式換熱器、板式換熱器和特殊式換熱器三類。 三 、 間壁式換熱和間壁式換熱器 在化工生產(chǎn)中經(jīng)常遇到的是冷、熱流體不允許混合的換熱問題，此時常將冷、熱流體用固體壁面隔開，使二者互不接觸，熱量由熱流體通過壁面?zhèn)鹘o冷流體，完成上述換熱過程的設(shè)備稱為間壁式換熱器。通常在生產(chǎn)中采用兩個并聯(lián)的蓄熱器交 替使用。 二、蓄熱式換熱和蓄熱器 蓄熱式換熱是在蓄熱器中實現(xiàn)熱交換的一種換熱方式。這種換熱方式的優(yōu)點是設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，傳熱效率高。 一、直接接觸式換熱和混合式換 熱器 對于某些傳熱過程，工藝上允許冷、熱流體互相混合，例如氣體的冷卻或水蒸氣的冷凝，此時可使二者直接混合進行熱交換。換熱器作為工藝生產(chǎn)過程的單元設(shè)備，廣泛的應(yīng)用于石油、化工、動力、輕工、機械、冶金、制藥等工程領(lǐng)域中。它也是航空和汽車汽油的一種成分。甲苯的蒸汽與空氣混合形成爆炸性物質(zhì)，因此它可以制造 梯思梯炸藥 。還可生產(chǎn)很多農(nóng)藥和醫(yī)藥中間體。另也為化學(xué)合成用之原料。 三、甲苯的用途 苯可用作生產(chǎn)苯及 二甲苯 和許多其他化工產(chǎn)品的原料。禁止使用易產(chǎn)生火花的機械設(shè)備和工具。禁止使用易產(chǎn)生火花的機械設(shè)備和工具。保持容器密封。遠離火種、熱源。搬運時要輕裝輕卸，防止包裝及容器損壞。避免與氧化劑接觸。使用防爆型的通風(fēng)系統(tǒng)和設(shè)備。倒空的容器可能殘留有害物。操作人員佩戴自吸過濾式防毒面具（半面罩），戴化學(xué)安全防護眼鏡，穿防毒物滲透工作服，戴橡膠耐油手套。 甲苯操作儲存及用途 一、甲苯的操作 密閉操作，加強通風(fēng)。考慮中間分離因素，兩步過程的總收率可達 35％以上。轉(zhuǎn)化過程在常壓、低溫（≤ 300℃）下進行，對異丙基甲苯收率可達 50％以上。 ⑥ 通過兩步實現(xiàn)甲苯的生產(chǎn)。 ④ 甲苯脫 烷基 制苯或 歧化 制二甲苯。 ③ 裂解汽油中芳烴含量為 70％（質(zhì)量）左右，其中 15％～ 20％是甲苯。 2 ② 催化重整油中含芳烴 50％～ 60％ (體積 )，其中甲苯含量可達 40％～ 45％。具體生產(chǎn)方法有： ① 煤焦化副產(chǎn)的粗苯餾分中含甲苯 15％～ 20％ (質(zhì)量 )，其數(shù)量與原料煤的性質(zhì)、焦化深度有關(guān)。 甲苯的生產(chǎn)方法 甲苯生產(chǎn)方法歷史淵源，先是焦化副產(chǎn)品中回收大量甲苯，再由石油生產(chǎn)甲苯，接著甲苯的主要來源于催化重整和烴類裂解。 在受熱或光輻射條件下，甲苯可以和某些反應(yīng)物 (如溴）在甲基上進行自由基取代反應(yīng)。 甲苯主要能進行自由基取代、親電取代和自由基加成反應(yīng)。甲苯在一般條件下性質(zhì)穩(wěn)定，但同酸或氧化劑卻能激烈反應(yīng)。甲苯的粘性為 0,6 mPa s，也就是說它的粘稠性弱于水。甲苯幾乎不溶于水 (0,52 g/l)，但可以和二硫化碳，酒精，乙醚以任意比例混溶，在氯仿，丙酮和大多數(shù)其他常用有機溶劑中也有很好的溶解性。 沸點 （常壓） :℃， 熔點 ℃， 閃點： 4 ℃，燃點： 535 ℃， 密度：相對密度 (水 =1)；相對密度 (空氣 =1)，蒸汽壓： ℃。 關(guān)鍵詞： 甲苯 ； 冷卻 ； 管殼式換熱器 II Design of cooling of toluene Abstract: Toluene is mainly posed of crude oil produced from the petrochemical processes. As a solvent, it can dissolve oils, resins, natural rubber, synthetic rubber, coal tar, asphalt and other anic pounds。傳熱過程中冷、熱流體熱交換可分為三種基本方式，每種方式所用換熱器的結(jié)構(gòu)也不相同。換熱器作為工藝過程的單元設(shè)備，廣泛的應(yīng)用于石油、化工、動力、輕工、機械、冶金、制藥等工程領(lǐng)域中。 在工業(yè)生產(chǎn)中，對溫度較高的甲苯要進行冷 卻，這就要涉及到熱量的交換。因此甲苯要儲存在陰涼、通風(fēng)的庫房并且?guī)鞙夭灰顺^ 30℃。甲苯具有揮發(fā)性，在環(huán)境中比較不易發(fā)生反應(yīng)。甲苯也是有機合成，特別是氯化苯酰和苯基、糖精、三硝基甲苯和許多染料等有機物合成的主要原料。 ??????大學(xué) 2021 屆學(xué)士學(xué)位論文 甲苯冷卻器的設(shè)計 學(xué) 院 專 業(yè) 研 究 方 向 學(xué) 生 姓 名 學(xué) 號