1、 1 前前 言言 在工业生产中,要实现热量的交换,须采用一定的设备,此种交换热量的设备 统称为换热器. 换热器作为工艺过程必不可少的单元设备,广泛地应用于石油,化工,动力,轻 工,机械,冶金,交通,制药等工程领域中.据统计,在现代石油化工企业中,换热器投 资约占装置建设总投资的30%;在合成氨厂中,换热器约占全部设备总台数的40%. 由此可见,换热器对整个企业的建设投资及经济效益有着重要的影响. 换热器的种类很多,按最常见的分类方法可分为：管壳式换热器，蛇管式换 热器，套管式换热器，翅片式换热器等，其中最常用的是管壳式换热器，它是一 种通用的标准换热设备。它具有结构简单。坚固耐用，造价低廉，用
2、材广泛，清 洗方便，适应性强等优点。管壳式换热器根据结构特点分为以下几种：1）固定 管板式换热器 2）浮头式换热器 3）U 形管式换热器等。当我们在设计换热器时， 要充分考虑原料的温度变化，相态变化等方面的因素，合理选有换热器。 所谓换热器的传热过程的强化就是力求使换热器在单位时间内， 单位传热面 积传递的热量尽可能增多。这是换热器设计是要遵循的一条重要原则。在设备投 资及输送功耗一定的条件下，获得较大的传热量，从而增大设备容量，提高劳动 生产率；在保证设备容量不变的情况下，使其结构更加紧凑，减少占有空间，节 约材料，降低成本；在某种特定技术过程使某些工艺特殊要求得以实施等。 本次课程设计始于
3、 3 月 6 日，历时 2 周时间完成。主要设计内容是精算精馏 塔的全凝器、预热器和离心泵，粗算冷却器。以及写出设计方案，绘出流程图。 设计时要根据实际情况，本着经济节省的原则，发挥自己的创造性，设计出符合 要求的换热过程。 由于本次换热器设计是本人的第一次设计，水平有限，在整个设计过程中， 难免出现许多错误和不足，希望同仁和读者能够包涵和指正，在此表示感谢！ 2011/3/12 2 目录目录 前 言 1 目录目录 2 第一章 换热器的设计 . 3 1.1 概述 3 1.2 设计方案的确定及选型 3 1.2.1 流程方案的确定. 3 1.2.2 换热器类型的选择 . 4 1.2.3 列管式换热
4、器的基本参数 . 4 1.2.4 设计的基本原理 5 1.2.5 列管式换热器结构的确定 6 1.2.6 壳程和管程的确定 7 1.3 列管式换热器的设计计算 7 1.3.1 设计步骤 . 7 1.3.2 计算主要公式 8 第二章 列管式换热器的工艺设计 . 12 2.1 塔底冷却器的工艺计算. 12 2.2 预热器的工艺计算 16 2.3 塔顶全凝器的工艺计算. 21 2.4 离心泵的选型. 26 第三章 汇 总 表 27 3.1 塔底冷却器主要结构尺寸和计算结果 . 27 3.2 预热器主要结构尺寸和计算结果 . 28 3.3 塔顶全凝器主要结构尺寸和计算结果 . 29 第四章 主要参考文献 . 30 附录 31 致谢 33 心得体会 . 34 3 第一章 换热器的设计 1.1 1.1 概述概述 换热器是实现热量交换的设备。它作为工艺过程必不可少的单元设备， 广泛应用于石油、化工、动力、轻工、机械、冶金、交通、制药等工程领 域中。据统计，在现代石油化工企业中，交换器投资约占装置建设总投资 的 30%；在合成氨厂中，换热器约占全部设备总台数的 40%。由此可见，换 热器对于
