【正文】 器冷熱流體的溫度差大于70。浮頭式換熱器的管束可以拉出，便于清洗和檢修，適用于兩流體溫差較大的各種物料的換熱，應(yīng)用極為普通，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高。C，且殼方流體壓強(qiáng)不高于600Kpa的情況。C且殼方流體較清潔及不易結(jié)垢的物料。（1） 固定管板式換熱器固定管板式換熱器兩端的管板與殼體連在一起。由于列管式換熱器管束與殼體內(nèi)通過(guò)流體的溫度不同，會(huì)引起管束與殼體熱膨脹程度的差異，若兩側(cè)流體的溫度差較大時(shí)，需加入膨脹節(jié)。 換熱器類(lèi)型的選擇列管式換熱器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、牢固，操作彈性大，應(yīng)用材料廣，歷史悠久，設(shè)計(jì)資料完善，并已有系列化標(biāo)準(zhǔn)，特別是在高溫、高壓和大型換熱設(shè)備中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。未回流部分作為產(chǎn)品輸送到塔頂冷卻器中，在塔頂冷卻器中再次用冷卻水使其降到35℃輸送到儲(chǔ)裝罐中。 流程方案的確定 換熱器設(shè)計(jì)的第一步是確定換熱系統(tǒng)的流程。三、按換熱器的結(jié)構(gòu)分類(lèi) 可分為：浮頭式換熱器、固定管板式換熱器、U形管板換熱器、板式換熱器等。 　　過(guò)熱器：過(guò)熱器用于把流體（工藝氣或蒸汽）加熱到過(guò)熱狀態(tài)。 二、換熱器按用途分類(lèi) 　　加熱器：加熱器是把流體加熱到必要的溫度，但加熱流體沒(méi)有發(fā)生相的變化。 流體連接間接式換熱器 流體連接間接式換熱器，是把兩個(gè)表面式換熱器由在其中循環(huán)的熱載體連接起來(lái)的換熱器，熱載體在高溫流體換熱器和低溫流體之間循環(huán)，在高溫流體接受熱量，在低溫流體換熱器把熱量釋放給低溫流體。 蓄熱式換熱器 蓄熱式換熱器通過(guò)固體物質(zhì)構(gòu)成的蓄熱體，把熱量從高溫流體傳遞給低溫流體，熱介質(zhì)先通過(guò)加熱固體物質(zhì)達(dá)到一定溫度后，冷介質(zhì)再通過(guò)固體物質(zhì)被加熱，使之達(dá)到熱量傳遞的目的。 　因此適用于不同介質(zhì)、不同工況、不同溫度、不同壓力的換熱器，結(jié)構(gòu)型式也不同，換熱器的具體分類(lèi)如下： 一、換熱器按傳熱原理分類(lèi) 表面式換熱器 表面式換熱器是溫度不同的兩種流體在被壁面分開(kāi)的空間里流動(dòng)，通過(guò)壁面的導(dǎo)熱和流體在壁表面對(duì)流，兩種流體之間進(jìn)行換熱。換熱器種類(lèi)很多，但根據(jù)冷、熱流體熱量交換的原理和方式基本上可分三大類(lèi)即：間壁式、混合式和蓄熱式。換熱器是化工、石油、動(dòng)力、食品及其它許多工業(yè)部門(mén)的通用設(shè)備，在生產(chǎn)中占有重要地位。 目 錄第一章 換熱器的設(shè)計(jì) 1 概述 1 設(shè)計(jì)方案的確定及選型 1 列管式換熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算 3第二章 列管式換熱器的工藝計(jì)算 10 原料預(yù)熱器的工藝計(jì)算 10 塔頂冷凝器的工藝計(jì)算......................................... 15 塔頂冷卻器的工藝計(jì)算......................................... 20第三章 匯 總 表 25 原料預(yù)熱器的主要結(jié)構(gòu)尺寸和計(jì)算結(jié)果 26第四章 設(shè) 計(jì) 評(píng) 論 27參 考 文 獻(xiàn) 29致 謝在完成同樣傳熱量的條件下，采用逆流可使平均溫差增大，換熱器的傳熱面積減??；若傳熱面積不變，采用逆流時(shí)可使加熱或冷卻流體消耗量降低。逆流時(shí)，沿傳熱表面兩流體的溫差分布較均勻。換熱器中流體的相對(duì)流向一般有順流和逆流兩種。未回流部分作為產(chǎn)品輸送到塔頂冷卻器中，在塔頂冷卻器中再次用冷卻水使其降到35℃輸送到儲(chǔ)裝罐中。換熱器是化工生產(chǎn)中重要的單元設(shè)備，根據(jù)統(tǒng)計(jì)，熱交換器的噸位約占整個(gè)工藝設(shè)備的20%有的甚至高達(dá)30%，其重要性可想而知。在石油、化工、輕工、制藥、能源等工業(yè)生產(chǎn)中，常常用作把低溫流體加熱或者把高溫流體冷卻，把液體汽化成蒸汽或者把蒸汽冷凝成液體。 換熱器是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設(shè)備，又稱(chēng)熱交換器。學(xué)校代碼： 10128學(xué) 號(hào)： 201030506059課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)題 目： 摘 要 換熱器是一種在不同溫度的兩種或兩種以上流體間實(shí)現(xiàn)物料之間熱量傳遞的節(jié)能設(shè)備，是使熱量由較高的流體傳遞給溫度較低的流體，使流體溫度達(dá)到流程規(guī)定的指標(biāo)，以滿足過(guò)程工藝條件的需要，同時(shí)也提高能源利用率的主要設(shè)備之一。換熱器行業(yè)涉及暖通、壓力容器、中水處理設(shè)備等近30多種產(chǎn)業(yè)，相互形成產(chǎn)業(yè)鏈條。換熱器是實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)過(guò)程中熱量交換和傳遞不可缺少的設(shè)備。換熱器既可是一種單元設(shè)備，如加熱器、冷卻器和凝汽器等；也可是某一工藝設(shè)備的組成部分，如氨合成塔內(nèi)的換熱器。 ，我在設(shè)計(jì)換熱器時(shí)的思路是：在正常的生產(chǎn)過(guò)程中，利用低壓蒸汽作為加熱介質(zhì)在預(yù)熱器中對(duì)原料液進(jìn)行預(yù)熱，℃后利用離心泵輸送到精餾塔中進(jìn)行蒸餾，塔頂蒸餾出的酒精蒸汽輸送到塔頂冷凝器，利用循環(huán)冷卻水作為冷卻介質(zhì)使酒精蒸汽轉(zhuǎn)為液體，輸送到分配器中，調(diào)節(jié)分配器使回流比為2，使部分酒精液體回流。同時(shí)，利用塔釜再沸器將塔釜液體進(jìn)行快速加熱達(dá)到泡點(diǎn)，輸送到精餾塔中進(jìn)行蒸餾，剩余的釜?dú)堃航?jīng)過(guò)塔底冷卻器冷卻后輸送到儲(chǔ)裝罐中。順流時(shí)，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。在冷、熱流體的進(jìn)出口溫度一定的條件下，當(dāng)兩種流體都無(wú)相變時(shí)，以逆流的平均溫差最大順流最小。前者可節(jié)省設(shè)備費(fèi)，后者可節(jié)省操作費(fèi)，所以在我的設(shè)計(jì)中應(yīng)該盡量采用逆流換熱。30第一章 換熱器的設(shè)計(jì) 換熱器的簡(jiǎn)介　換熱器（英語(yǔ)翻譯：heat exchanger），是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設(shè)備，又稱(chēng)熱交換器。在化工生產(chǎn)中換熱器可作為加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器和再沸器等，應(yīng)用更加廣泛。在三類(lèi)換熱器中，間壁式換熱器應(yīng)用最多。表面式換熱器有管殼式、套管式和其他型式的換熱器。蓄熱式換熱器有旋轉(zhuǎn)式、閥門(mén)切換式等。 直接接觸式換熱器 直接接觸式換熱器是兩種流體直接接觸進(jìn)行換熱的設(shè)備，例如，冷水塔、氣體冷凝器等。 　　預(yù)熱器：預(yù)熱器預(yù)先加熱流體，為工序操作提供標(biāo)準(zhǔn)的工藝參數(shù)。 　　蒸發(fā)器：蒸發(fā)器用于加熱流體，達(dá)到沸點(diǎn)以上溫度，使其流體蒸發(fā)。 設(shè)計(jì)方案的確定及選型在進(jìn)行換熱器的設(shè)計(jì)時(shí)，確定所選換熱器中流體的流動(dòng)空間及流速等參數(shù)，同時(shí)計(jì)算完成給定生產(chǎn)任務(wù)所在地需的傳熱面積，并確定換熱器的工藝尺寸且根據(jù)實(shí)際流體的腐蝕性確定換熱器的材料，根據(jù)換熱器內(nèi)的壓力來(lái)確定其壁厚。在正常的生產(chǎn)過(guò)程中，利用低壓蒸汽作為加熱介質(zhì)在預(yù)熱器中對(duì)原料液進(jìn)行預(yù)熱，℃后利用離心泵輸送到精餾塔中進(jìn)行蒸餾，塔頂蒸餾出的酒精蒸汽輸送到塔頂冷凝器，利用循環(huán)冷卻水作為冷卻介質(zhì)使酒精蒸汽轉(zhuǎn)為液體，輸送到分配器中，調(diào)節(jié)分配器使回流比為2，使部分酒精液體回流。綜合考慮地理位置等因素，我認(rèn)為使用水蒸汽作為加熱介質(zhì)和循環(huán)冷卻水做為冷卻介質(zhì)是比較經(jīng)濟(jì)的。不同形式的列管式換熱器主要針對(duì)換熱器管程與殼程流體的溫度差不同設(shè)計(jì)。根據(jù)熱補(bǔ)償方法不同，列管式換熱器有以下幾種形式。這類(lèi)換熱器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉，但管外清洗困難，宜處理兩流體溫差小于50。補(bǔ)償圈的彈性變形可減少溫差應(yīng)力，這種補(bǔ)償方法使用于兩流體溫差小于70。（2） 浮頭式換熱器換熱器的管板有一個(gè)不與外殼連接，該端被稱(chēng)為浮頭，管束連同浮頭可以自由伸縮，而與外殼的膨脹無(wú)關(guān)。（3） 填料式換熱器管束一端可以自由膨脹，與浮頭式換熱器相比，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低，但殼程流體有外漏的可能性，因此殼程不能處理易燃、易爆的流體