傳熱裝置設計任務

⑴ 攪拌反應釜的傳熱裝置有哪幾種,各有什麼特點

攪拌反應釜常用的傳熱裝置是：夾套，蛇管。
1、夾套：是反應釜最常
用的傳熱裝置，整體夾
套由圓柱形殼體和下封
頭組成。夾套與內筒采
用法蘭連接和焊接
俄兩
種連接萬式。法蘭連接
用於操作條件差、需定
期檢查和經常清洗夾套
的場合。夾套上設有蒸
汽、冷卻水或其他加熱、
冷卻介質的進出口。當
加熱介質是蒸汽時，進
口管靠近夾套上端，冷
凝液從底部排出;當加熱
(冷卻)介質是液體時，
則進口管應設在底部，
使液體下進上出，有利
於排除氣體和充滿液體。
2、蛇管：
當夾套傳熱不能滿足要求
或不宜採用夾套傳熱時，可采
用蛇管傳熱。
蛇管置於釜內，浸人反應
介質中，傳熱效果比夾套好，
但檢修困難。
蛇管一般由無縫鋼管繞制
而成，常用的結構形狀有圓形
螺旋狀、平面環形、彈簧同心
圓組並聯形式等。
當蛇管中心直徑較小、圈
數較少時，蛇管利用進出口管
固定在釜蓋或釜底上;
若中心直徑較大、圈數較多、
重量較大時，則設立固定的支
架支撐。
蛇管的進出口最好設在同一
端，一般設在上封頭，結構簡
單，裝拆方便。

⑵ 化工原理管殼式換熱器的課程設計！！！100分要具體過程

這只是個模板，你還要自己修改數據，其中有些公式顯示不出來。不明白的問我。qq83229427
一．設計任務和設計條件
某生產過程的流程如圖所示，反應器的混合氣體經與進料物流患熱後，用循環冷卻水將其從110℃進一步冷卻至60℃之後，進入吸收塔吸收其中的可溶組分。已知混和氣體的流量為227301㎏/h，壓力為6.9MPa ,循環冷卻水的壓力為0.4MPa ，循環水的入口溫度為29℃，出口溫度為39℃ ，試設計一台列管式換熱器，完成該生產任務。

物性特徵：
混和氣體在35℃下的有關物性數據如下（來自生產中的實測值）：
密度
定壓比熱容 =3.297kj/kg℃
熱導率 =0.0279w/m
粘度
循環水在34℃ 下的物性數據：
密度 =994.3㎏/m3
定壓比熱容 =4.174kj/kg℃
熱導率 =0.624w/m℃
粘度
二． 確定設計方案
1． 選擇換熱器的類型
兩流體溫的變化情況：熱流體進口溫度110℃ 出口溫度60℃；冷流體進口溫度29℃，出口溫度為39℃，該換熱器用循環冷卻水冷卻，冬季操作時，其進口溫度會降低，考慮到這一因素，估計該換熱器的管壁溫度和殼體溫度之差較大，因此初步確定選用浮頭式換熱器。
2． 管程安排
從兩物流的操作壓力看，應使混合氣體走管程，循環冷卻水走殼程。但由於循環冷卻水較易結垢，若其流速太低，將會加快污垢增長速度，使換熱器的熱流量下賤，所以從總體考慮，應使循環水走管程，混和氣體走殼程。

三． 確定物性數據
定性溫度：對於一般氣體和水等低黏度流體，其定性溫度可取流體進出口溫度的平均值。故殼程混和氣體的定性溫度為
T= =85℃
管程流體的定性溫度為
t= ℃

根據定性溫度，分別查取殼程和管程流體的有關物性數據。對混合氣體來說，最可靠的無形數據是實測值。若不具備此條件，則應分別查取混合無辜組分的有關物性數據，然後按照相應的加和方法求出混和氣體的物性數據。
混和氣體在35℃下的有關物性數據如下（來自生產中的實測值）：
密度
定壓比熱容 =3.297kj/kg℃
熱導率 =0.0279w/m
粘度 =1.5×10-5Pas

循環水在34℃ 下的物性數據：
密度 =994.3㎏/m3
定壓比熱容 =4.174kj/kg℃
熱導率 =0.624w/m℃
粘度 =0.742×10-3Pas

四． 估算傳熱面積
1． 熱流量
Q1=
=227301×3.297×(110-60)=3.75×107kj/h =10416.66kw
2.平均傳熱溫差 先按照純逆流計算，得
=
3.傳熱面積 由於殼程氣體的壓力較高，故可選取較大的K值。假設K=320W/(㎡k)則估算的傳熱面積為
Ap=

4.冷卻水用量 m= =

五． 工藝結構尺寸
1．管徑和管內流速 選用Φ25×2.5較高級冷拔傳熱管（碳鋼），取管內流速u1=1.3m/s。
2．管程數和傳熱管數 可依據傳熱管內徑和流速確定單程傳熱管數
Ns=
按單程管計算，所需的傳熱管長度為
L=
按單程管設計，傳熱管過長，宜採用多管程結構。根據本設計實際情況，採用非標設計，現取傳熱管長l=7m，則該換熱器的管程數為
Np=
傳熱管總根數 Nt=612×2=1224
3.平均傳熱溫差校正及殼程數 平均溫差校正系數按式（3-13a）和式（3-13b）有 R=
P=
按單殼程，雙管程結構，查圖3-9得

平均傳熱溫差 ℃
由於平均傳熱溫差校正系數大於0.8，同時殼程流體流量較大，故取單殼程合適。
4.傳熱管排列和分程方法 採用組合排列法,即每程內均按正三角形排列,隔板兩側採用正方形排列。見圖3-13。
取管心距t=1.25d0，則 t=1.25×25=31.25≈32㎜
隔板中心到離其最.近一排管中心距離按式（3-16）計算
S=t/2+6=32/2+6=22㎜
各程相鄰管的管心距為44㎜。
管數的分成方法，每程各有傳熱管612根，其前後關鄉中隔板設置和介質的流通順序按圖3-14選取。
5．殼體內徑 採用多管程結構，殼體內徑可按式（3-19）估算。取管板利用率η=0.75 ，則殼體內徑為
D=1.05t
按卷制殼體的進級檔，可取D=1400mm
6．折流板 採用弓形折流板，去弓形之流板圓缺高度為殼體內徑的25%，則切去的圓缺高度為
H=0.25×1400=350m，故可 取h=350mm
取折流板間距B=0.3D，則 B=0.3×1400=420mm，可取B為450mm。
折流板數目NB=
折流板圓缺面水平裝配，見圖3-15。
7．其他附件
拉桿數量與直徑按表3-9選取，本換熱器殼體內徑為1400mm，故其拉桿直徑為Ф12拉桿數量不得少於10。
殼程入口處，應設置防沖擋板，如圖3-17所示。
8．接管
殼程流體進出口接管：取接管內氣體流速為u1=10m/s，則接管內徑為

圓整後可取管內徑為300mm。
管程流體進出口接管：取接管內液體流速u2=2.5m/s，則接管內徑為

圓整後去管內徑為360mm

六． 換熱器核算
1． 熱流量核算
（1）殼程表面傳熱系數 用克恩法計算，見式（3-22）

當量直徑，依式（3-23b）得
=
殼程流通截面積，依式3-25 得

殼程流體流速及其雷諾數分別為

普朗特數

粘度校正

（2）管內表面傳熱系數 按式3-32和式3-33有

管程流體流通截面積

管程流體流速

普朗特數

（3）污垢熱阻和管壁熱阻 按表3-10，可取
管外側污垢熱阻
管內側污垢熱阻
管壁熱阻按式3-34計算，依表3-14，碳鋼在該條件下的熱導率為50w/(m•K)。所以
（4） 傳熱系數 依式3-21有

（5）傳熱面積裕度 依式3-35可得所計算傳熱面積Ac為

該換熱器的實際傳熱面積為Ap

該換熱器的面積裕度為

傳熱面積裕度合適，該換熱器能夠完成生產任務。

2． 壁溫計算
因為管壁很薄，而且壁熱阻很小，故管壁溫度可按式3-42計算。由於該換熱器用循環水冷卻，冬季操作時，循環水的進口溫度將會降低。為確保可靠，取循環冷卻水進口溫度為15℃，出口溫度為39℃計算傳熱管壁溫。另外，由於傳熱管內側污垢熱阻較大，會使傳熱管壁溫升高，降低了殼體和傳熱管壁溫之差。但在操作初期，污垢熱阻較小，殼體和傳熱管間壁溫差可能較大。計算中，應該按最不利的操作條件考慮，因此，取兩側污垢熱阻為零計算傳熱管壁溫。於是，按式4-42有

式中液體的平均溫度 和氣體的平均溫度分別計算為
0.4×39+0.6×15=24.6℃
(110+60)/2=85℃
5887w/㎡•k
925.5w/㎡•k
傳熱管平均壁溫
℃
殼體壁溫，可近似取為殼程流體的平均溫度，即T=85℃。殼體壁溫和傳熱管壁溫之差為 ℃。
該溫差較大，故需要設溫度補償裝置。由於換熱器殼程壓力較大，因此，需選用浮頭式換熱器較為適宜。
3．換熱器內流體的流動阻力
（1）管程流體阻力

, ,
由Re=35002，傳熱管對粗糙度0.01，查莫狄圖得 ，流速u=1.306m/s,
,所以，

管程流體阻力在允許范圍之內。
（2）殼程阻力 按式計算
, ,
流體流經管束的阻力

F=0.5

0.5×0.2419×38.5×(14+1)× =75468Pa
流體流過折流板缺口的阻力
, B=0.45m , D=1.4m
Pa
總阻力
75468+43218=1.19× Pa
由於該換熱器殼程流體的操作壓力較高，所以殼程流體的阻力也比較適宜。

（3）換熱器主要結構尺寸和計算結果見下表：

參數 管程 殼程
流率 898560 227301
進/出口溫度/℃ 29/39 110/60
壓力/MPa 0.4 6.9
物性 定性溫度/℃ 34 85
密度/（kg/m3） 994.3 90
定壓比熱容/[kj/（kg•k）] 4.174 3.297
粘度/（Pa•s） 0.742×
1.5×

熱導率（W/m•k） 0.624 0.0279
普朗特數 4.96 1.773
設備結構參數 形式 浮頭式 殼程數 1
殼體內徑/㎜ 1400 台數 1
管徑/㎜ Φ25×2.5 管心距/㎜ 32
管長/㎜ 7000 管子排列 △
管數目/根 1224 折流板數/個 14
傳熱面積/㎡ 673 折流板間距/㎜ 450
管程數 2 材質 碳鋼
主要計算結果
管程 殼程
流速/（m/s） 1.306 4.9
表面傳熱系數/[W/（㎡•k）] 5887 925.5
污垢熱阻/（㎡•k/W） 0.0006 0.0004
阻力/ MPa 0.04325 0.119
熱流量/KW 10417
傳熱溫差/K 48.3
傳熱系數/[W/（㎡•K）] 400
裕度/% 24.9%

七． 參考文獻：
1． 劉積文主編，石油化工設備及製造概論，哈爾濱；哈爾濱船舶工程學院出版社，1989年。
2． GB4557.1——84機械制圖圖紙幅面及格式
3． GB150——98鋼制壓力容器
4． 機械工程學會焊接學會編，焊接手冊，第3卷，焊接結構，北京；機械工業出版社 1992年。
5． 杜禮辰等編，工程焊接手冊，北京，原子能出版社，1980
6． 化工部六院編，化工設備技術圖樣要求，化學工業設備設計中心站，1991年。

⑶ LED燈散熱體的散熱面積怎麼計算

設計LED散熱體不能光靠散熱面積來計算散熱效果的。什麼是散熱？ 它不是一個簡單易懂的理論，要達到散熱效果的原理必須存在著是包含導熱材料，傳熱介質，熱源位置，吸熱界面等等所有相關的因素結合而成整個散熱原理，並不是單純的指存在導熱材料或散熱面積上空打轉。舉個例子來說，大凡任何的材料都會有導熱系數，就沒有聽過那一種材料有散熱系數吧！有了可以導熱的材料，才會有能傳熱的介質，有了傳熱的介質，也是要有將熱吸走的界面吧！否則，傳來的熱只能積累成高溫而已，還不能達到散熱效果的要求。
以現在所有LED燈飾的所謂散熱方式大致不外乎是使用金屬外殼作為傳熱的介質，根本不去管這個熱量是否有達到散熱的功效。也就是根本沒有去考慮要達成散熱功效所需的所有因素與條件，加上對於散熱原理與觀念的偏差，所以在LED燈飾的設計上就產生很多問題。
目前在LED燈飾的設計上，一般設計者都只知道自然對流散熱、強制散熱、熱導管和銅鰭片散熱等方式。但對於如何在燈具上，做出低成本與高功效上的選擇，基本上，就不存在你要選擇哪一種散熱方式了。因為，你的散熱選擇方式還必須考慮LED燈飾的設計結構，LED燈飾的使用位置，LED燈飾的使用方式，LED燈飾的防護設計，以及LED燈飾的安全措施。例如在路燈的設計上，不能為了要增加散熱的功效，就去加強更多的銅鰭片散熱來增加路燈的重量，這種設計只會增加路燈的成本與路燈的不安全性。
所以，目前所有的LED燈飾散熱設計都是存在著這些問題：
1.不經散熱公式的精算，就隨意增加散熱鰭片面積，認為散熱鰭片越多，散熱功能越好。
2.完全不考慮LED燈飾的使用功能，隨意的布置散熱鰭片，不僅影響到整個LED燈飾的散熱效果，也影響到散熱鰭片的散熱效果。
3.很在乎的去強調材料的導熱系數、完全忽視了其他散熱因素的存在，所以對LED燈飾的設計考慮就會以堆積各式各樣的散熱裝置來處理或胡亂的增加散熱體的面積，如傳熱導管、導熱鰭片，導熱膠等等，卻從不考慮到所有的熱源，最後還是要有的吸熱界面來帶走這些熱量，也就是與外界空氣接觸的散熱效果。
4.忽視LED燈飾熱源的問題，因為LED燈飾的熱源來自於LED燈珠，如果在LED燈珠的熱源溫度就開始做散熱疏通考慮，就不會造成熱量傳導的不平均，有地方積累，有地方分散，以至於整個散熱設計根本就沒有發揮作用或作用有限。
5.在LED燈飾的散熱的設計上，大部分的設計者都以「應該會」，「想是會」，「大概會」的觀念去做散熱的設計，很少有設計者實際地以熱傳公式在每一個界面做精細的計算出散熱累積的效果。
所以以目前的LED燈的散熱設計，一般都極力的使用更多的導熱鰭片方式來企圖增加散熱面積的效果，但是要增加多少個鰭片，每個鰭片要多少散熱面積，鰭片要多少厚度，鰭片要擺設在什麼位置等等的設計，都是所有設計的瓶頸。
又如LED路燈的設計，大部分的都是使用一片又一片的厚重的銅鰭片來散熱，事實上，銅制的鰭片對於整個路燈來說，也只是個導熱用的均溫板，它只是把所有的熱源都均溫掉而已，但是如果沒有其他的傳熱裝置，那也只是把所有的熱都聚集在路燈的燈具裡面，造成燈具的溫室熱效應。
這也不是再加裝幾個導熱鰭片就可以解決散熱問題，因為那隻會增加燈具的重量而已。要知道路燈整個燈具的重量在路燈系統設計上是十分重要的考慮，因為每一個路燈，其高都有8米以上，若是LED路燈的設計在整體的重量太重情況下，則在路燈的安全性就會減少，尤其遇到台風、地震都可能產生意外的發生。
說到底，你要的散熱面積只要去計算與空氣接觸面，必須是可以帶走熱量的接觸面，這個在3D軟體就可以計算出來。

⑷ 換熱器畢業設計

這只是個模板，你還要自己修改數據，其中有些公式顯示不出來。
一．設計任務和設計條件
某生產過程的流程如圖所示，反應器的混合氣體經與進料物流患熱後，用循環冷卻水將其從110℃進一步冷卻至60℃之後，進入吸收塔吸收其中的可溶組分。已知混和氣體的流量為227301㎏/h，壓力為6.9MPa ,循環冷卻水的壓力為0.4MPa ，循環水的入口溫度為29℃，出口溫度為39℃ ，試設計一台列管式換熱器，完成該生產任務。

物性特徵：
混和氣體在35℃下的有關物性數據如下（來自生產中的實測值）：
密度
定壓比熱容 =3.297kj/kg℃
熱導率 =0.0279w/m
粘度
循環水在34℃ 下的物性數據：
密度 =994.3㎏/m3
定壓比熱容 =4.174kj/kg℃
熱導率 =0.624w/m℃
粘度
二． 確定設計方案
1． 選擇換熱器的類型
兩流體溫的變化情況：熱流體進口溫度110℃ 出口溫度60℃；冷流體進口溫度29℃，出口溫度為39℃，該換熱器用循環冷卻水冷卻，冬季操作時，其進口溫度會降低，考慮到這一因素，估計該換熱器的管壁溫度和殼體溫度之差較大，因此初步確定選用浮頭式換熱器。
2． 管程安排
從兩物流的操作壓力看，應使混合氣體走管程，循環冷卻水走殼程。但由於循環冷卻水較易結垢，若其流速太低，將會加快污垢增長速度，使換熱器的熱流量下賤，所以從總體考慮，應使循環水走管程，混和氣體走殼程。

三． 確定物性數據
定性溫度：對於一般氣體和水等低黏度流體，其定性溫度可取流體進出口溫度的平均值。故殼程混和氣體的定性溫度為
T= =85℃
管程流體的定性溫度為
t= ℃

根據定性溫度，分別查取殼程和管程流體的有關物性數據。對混合氣體來說，最可靠的無形數據是實測值。若不具備此條件，則應分別查取混合無辜組分的有關物性數據，然後按照相應的加和方法求出混和氣體的物性數據。
混和氣體在35℃下的有關物性數據如下（來自生產中的實測值）：
密度
定壓比熱容 =3.297kj/kg℃
熱導率 =0.0279w/m
粘度 =1.5×10-5Pas

循環水在34℃ 下的物性數據：
密度 =994.3㎏/m3
定壓比熱容 =4.174kj/kg℃
熱導率 =0.624w/m℃
粘度 =0.742×10-3Pas

四． 估算傳熱面積
1． 熱流量
Q1=
=227301×3.297×(110-60)=3.75×107kj/h =10416.66kw
2.平均傳熱溫差 先按照純逆流計算，得
=
3.傳熱面積 由於殼程氣體的壓力較高，故可選取較大的K值。假設K=320W/(㎡k)則估算的傳熱面積為
Ap=

4.冷卻水用量 m= =

五． 工藝結構尺寸
1．管徑和管內流速 選用Φ25×2.5較高級冷拔傳熱管（碳鋼），取管內流速u1=1.3m/s。
2．管程數和傳熱管數 可依據傳熱管內徑和流速確定單程傳熱管數
Ns=
按單程管計算，所需的傳熱管長度為
L=
按單程管設計，傳熱管過長，宜採用多管程結構。根據本設計實際情況，採用非標設計，現取傳熱管長l=7m，則該換熱器的管程數為
Np=
傳熱管總根數 Nt=612×2=1224
3.平均傳熱溫差校正及殼程數 平均溫差校正系數按式（3-13a）和式（3-13b）有 R=
P=
按單殼程，雙管程結構，查圖3-9得

平均傳熱溫差 ℃
由於平均傳熱溫差校正系數大於0.8，同時殼程流體流量較大，故取單殼程合適。
4.傳熱管排列和分程方法 採用組合排列法,即每程內均按正三角形排列,隔板兩側採用正方形排列。見圖3-13。
取管心距t=1.25d0，則 t=1.25×25=31.25≈32㎜
隔板中心到離其最.近一排管中心距離按式（3-16）計算
S=t/2+6=32/2+6=22㎜
各程相鄰管的管心距為44㎜。
管數的分成方法，每程各有傳熱管612根，其前後關鄉中隔板設置和介質的流通順序按圖3-14選取。
5．殼體內徑 採用多管程結構，殼體內徑可按式（3-19）估算。取管板利用率η=0.75 ，則殼體內徑為
D=1.05t
按卷制殼體的進級檔，可取D=1400mm
6．折流板 採用弓形折流板，去弓形之流板圓缺高度為殼體內徑的25%，則切去的圓缺高度為
H=0.25×1400=350m，故可 取h=350mm
取折流板間距B=0.3D，則 B=0.3×1400=420mm，可取B為450mm。
折流板數目NB=
折流板圓缺面水平裝配，見圖3-15。
7．其他附件
拉桿數量與直徑按表3-9選取，本換熱器殼體內徑為1400mm，故其拉桿直徑為Ф12拉桿數量不得少於10。
殼程入口處，應設置防沖擋板，如圖3-17所示。
8．接管
殼程流體進出口接管：取接管內氣體流速為u1=10m/s，則接管內徑為

圓整後可取管內徑為300mm。
管程流體進出口接管：取接管內液體流速u2=2.5m/s，則接管內徑為

圓整後去管內徑為360mm

六． 換熱器核算
1． 熱流量核算
（1）殼程表面傳熱系數 用克恩法計算，見式（3-22）

當量直徑，依式（3-23b）得
=
殼程流通截面積，依式3-25 得

殼程流體流速及其雷諾數分別為

普朗特數

粘度校正

（2）管內表面傳熱系數 按式3-32和式3-33有

管程流體流通截面積

管程流體流速

普朗特數

（3）污垢熱阻和管壁熱阻 按表3-10，可取
管外側污垢熱阻
管內側污垢熱阻
管壁熱阻按式3-34計算，依表3-14，碳鋼在該條件下的熱導率為50w/(m•K)。所以
（4） 傳熱系數 依式3-21有

（5）傳熱面積裕度 依式3-35可得所計算傳熱面積Ac為

該換熱器的實際傳熱面積為Ap

該換熱器的面積裕度為

傳熱面積裕度合適，該換熱器能夠完成生產任務。

2． 壁溫計算
因為管壁很薄，而且壁熱阻很小，故管壁溫度可按式3-42計算。由於該換熱器用循環水冷卻，冬季操作時，循環水的進口溫度將會降低。為確保可靠，取循環冷卻水進口溫度為15℃，出口溫度為39℃計算傳熱管壁溫。另外，由於傳熱管內側污垢熱阻較大，會使傳熱管壁溫升高，降低了殼體和傳熱管壁溫之差。但在操作初期，污垢熱阻較小，殼體和傳熱管間壁溫差可能較大。計算中，應該按最不利的操作條件考慮，因此，取兩側污垢熱阻為零計算傳熱管壁溫。於是，按式4-42有

式中液體的平均溫度 和氣體的平均溫度分別計算為
0.4×39+0.6×15=24.6℃
(110+60)/2=85℃
5887w/㎡•k
925.5w/㎡•k
傳熱管平均壁溫
℃
殼體壁溫，可近似取為殼程流體的平均溫度，即T=85℃。殼體壁溫和傳熱管壁溫之差為 ℃。
該溫差較大，故需要設溫度補償裝置。由於換熱器殼程壓力較大，因此，需選用浮頭式換熱器較為適宜。
3．換熱器內流體的流動阻力
（1）管程流體阻力

, ,
由Re=35002，傳熱管對粗糙度0.01，查莫狄圖得 ，流速u=1.306m/s,
,所以，

管程流體阻力在允許范圍之內。
（2）殼程阻力 按式計算
, ,
流體流經管束的阻力

F=0.5

0.5×0.2419×38.5×(14+1)× =75468Pa
流體流過折流板缺口的阻力
, B=0.45m , D=1.4m
Pa
總阻力
75468+43218=1.19× Pa
由於該換熱器殼程流體的操作壓力較高，所以殼程流體的阻力也比較適宜。

（3）換熱器主要結構尺寸和計算結果見下表：

參數 管程 殼程
流率 898560 227301
進/出口溫度/℃ 29/39 110/60
壓力/MPa 0.4 6.9
物性 定性溫度/℃ 34 85
密度/（kg/m3） 994.3 90
定壓比熱容/[kj/（kg•k）] 4.174 3.297
粘度/（Pa•s） 0.742×
1.5×

熱導率（W/m•k） 0.624 0.0279
普朗特數 4.96 1.773
設備結構參數 形式 浮頭式 殼程數 1
殼體內徑/㎜ 1400 台數 1
管徑/㎜ Φ25×2.5 管心距/㎜ 32
管長/㎜ 7000 管子排列 △
管數目/根 1224 折流板數/個 14
傳熱面積/㎡ 673 折流板間距/㎜ 450
管程數 2 材質 碳鋼
主要計算結果
管程 殼程
流速/（m/s） 1.306 4.9
表面傳熱系數/[W/（㎡•k）] 5887 925.5
污垢熱阻/（㎡•k/W） 0.0006 0.0004
阻力/ MPa 0.04325 0.119
熱流量/KW 10417
傳熱溫差/K 48.3
傳熱系數/[W/（㎡•K）] 400
裕度/% 24.9%

七． 參考文獻：
1． 劉積文主編，石油化工設備及製造概論，哈爾濱；哈爾濱船舶工程學院出版社，1989年。
2． GB4557.1——84機械制圖圖紙幅面及格式
3． GB150——98鋼制壓力容器
4． 機械工程學會焊接學會編，焊接手冊，第3卷，焊接結構，北京；機械工業出版社 1992年。
5． 杜禮辰等編，工程焊接手冊，北京，原子能出版社，1980
6． 化工部六院編，化工設備技術圖樣要求，化學工業設備設計中心站，1991年。

⑸ 如何根據攪拌目的設計攪拌器

根據你提供的參數，初步設計如下：電機功率11KW左右，槳葉2~3層。需要加底軸承。當然還需要根據你具體的攪拌目的、物料參數、加料方式來進行進一步的設計，山東歐邁機械。

⑹ 比較流行的工業軟體有哪些

工業軟體（英文：Instrial Software）是指專用於工業領域里的軟體，包括系統、應用、中間件、嵌入式等。

一般來講工業軟體被劃分為編程語言、系統軟體、應用軟體和介於這兩者之間的中間件。其中系統軟體為計算機使用提供最基本的功能，但是並不針對某一特定應用領域。而應用軟體則恰好相反，不同的應用軟體根據用戶和所服務的領域提供不同的功能。

工業軟體在產品設計、成套裝備設計、廠房設計、工業系統設計中起著非常重要的作用，可以極大地提高工業企業研發、製造、生產管理水平，提升工業管理性能和設計效率，有效節約成本，並實現可視化管理，是現代工業裝備的「大腦」，也是製造業落地工業互聯網，轉型智能製造的有力武器。為此中發智造搜集整理了各類工業軟體，希望對行業有一定幫助。

01主流CAX

序號 軟體名稱 主要功能

1 AUTOCAD CAXA 二維CAD

2 SOLIDWORK/ UG / PROE / CATIA等 三維CAD

3 UG，catia，edgecam，mastercam，cimtron，hypermill，powermill. CAM（數控編程軟體）軟體

4 Ansys 很經典的CAE，國內應用最廣，客戶成熟度最高

5 Nastran/UG NASA已在使用的CAE分析軟體

6 Pam crash 專門的碰撞研究軟體

7 Moldflow 模流分析軟體

8 AutoForm，UG PWD 鈑金沖壓分析軟體

9 Autodesk AutoCAD P&ID / UG PID 管路設計軟體

10 ug moldwizard 模具設計軟體

11 AUTOCAD ELECTRICAL 電氣系統設計軟體

12 UG Imageware，Copy CAD，RapidForm，catia 逆向軟體

02泵行業軟體

序號 軟體名稱 主要功能

1 PUMP CAD 二維 用於過流部件的水力設計

PUMP CAD 三維（水力設計）

2 PUMP CAD 三維（結構設計） 用於泵結構部件以及總裝圖的設計

3 CFTURBO 專業的葉輪及蝸殼設計軟體

4 Fluent CFD 分析軟體

5 CFX CFD 分析軟體

6 Eventech TPump 水泵測試軟體（水力性能測試，氣蝕測試，空載測試，轉堵測試等）

7 Eventech XPump 泵選型軟體（電子樣本，參數選型，API610選型）

8 Eventech SPump 泵行業項目管理軟體（售前管理，選型管理）

9 AutoCAD UG PROE等 CAD設計軟體

03工藝系統專業

（包括化學工程、工業爐、熱工、安全專業）

序號 軟體名稱 主要功能

1 PRO-II 穩態工藝流程模擬（物料平衡，單元分析等）

Aspen Plus

2 Aspen Polymer Plus 聚合物工藝流程模擬

3 Aspen Dynamics & Custom Modeler 動態工藝流程模擬與建模

4 Aspen Properties 純組分及油品物性計算軟體

5 Aspen HX-NET 換熱網路優化

6 FRI 塔設計、校核計算（填料塔，篩板塔，穿流塔等）

7 HTRI 換熱器模擬、設計與校核計算

HTFS

8 INPLANT 管網水力學計算

9 Visual Flow 泄壓系統的模擬計算與設計

10 HEXTRAN 換熱網路模擬計算

11 CFX 流體力學模擬

12 Aspen Zyqad 工藝設計資料庫管理（PFD，設備表，數據表等）

13 SP P&ID 智能P&ID

VPE P&ID

14 Vantage PE 工程資料庫系統

15 GRTMPS/G4 通用流程工業線性規劃系統

16 H/CAMS 原油分析管理系統（包括Chevron原油資料庫）

17 Aspen PIMS 通用流程工業線性規劃系統

18 REF-SIM 汽油和BTX裝置的操作，可用於連續重整、半再生重整和再生重整等不同專利工藝

19 HCR-SIM/HTR-SIM 加氫裂化模擬程序，加氫精製模擬程序

20 AMSIM 用於模擬從氣體或液化石油氣中脫出H2S和CO2的醇胺裝置的穩態過程模擬器

21 SULSIM 優化硫化裝置的運行，識別工藝反應的熱力學以及動力學特徵

22 FRNC-5PC 通用加熱爐模擬

REFORM-3PC 烴蒸汽轉化爐模擬

FURCRAK-PC 加熱爐、裂解爐、轉化爐傳熱計算

23 SAFETI和 LEAK 安全評估軟體（陸地）

24 NEPTUNE OFFSHORE 安全評估軟體（海上）

25 Aspen FlareNet 火炬管網模擬計算軟體

26 SNAMER 蒸汽管網分析監測系統。解決復雜蒸汽管網及壓力超過10MPaG的蒸汽管網的溫度降和阻力降的計算。

27 CCSOS 催化裂化單元反應－再生系統的模擬優化程序

28 CCDIS 催化裂化和延遲焦化單元的塔設計、核算程序

29 TRAYS Package 浮閥、舌形、篩孔和泡罩塔板的工藝計算軟體包

30 HENMFD 多功能換熱網路設計軟體包

31 HEATNT 換熱網路核算程序

32 FINEXCH 內波紋外螺紋管換熱器的計算

33 PHAWorks HAZOP分析

34 Shell FRED 安全分析

35 Shepherd Desktop (including PIPA 3.1) 安全分析

36 COMOS 工藝設計資料庫管理（PFD，設備表，數據表等）

04配管專業

（包括材料應力專業、水道專業）

序號 軟體名稱 主要功能

1 PDS 三維工廠設計系統

PDMS

SP 3D

2 Drawiz PDS平面圖自動標注

E-Draw

3 SP Review 工廠模型瀏覽與校審

VPD Review

JetStream

4 CAESAR II 按ANSI B31等規范進行管系的靜態（線性和非線性）和動態應力分析

5 ANSYS 非線性動態和靜態有限元分析(包括流體計算功能)

6 FE Pipe 管道及壓力容器有限元局部應力分析

7 Vantage PE 工程資料庫系統

8 I-Sketch ISO圖

9 Spoolgen 管道加工圖生成

05容器專業和機械專業

序號 軟體名稱 主要功能

1 SW6 鋼制壓力容器設計計算(GB 150標准)

PV Desktop

LANSYS

2 Aspen Teams 管殼式換熱器設計計算（ASME，TEMA標准）

3 Pvelite 壓力容器整體及部件設計計算 （ASME， UBC，BC，BS5500，TEMA，WRC107，ANSI 標准）

4 TANK 儲罐設計、分析、評估軟體（API650，API653標准）

5 ANSYS 壓力容器局部應力計算

6 ABAQUS 求解線性和非線性問題，包括結構的靜態、動態、熱和電反應等

7 FE Pipe 管道及壓力容器有限元局部應力分析

8 CFX 流體力學模擬

9 CFX Tascflow 透平通道的全負荷分析

10 Solidedge 3D CAD程序，具有零件建模、構建裝配件建模、板金件建模、焊接建件建模等功能

11 DyRoBes 轉子軸承系統動力學模型分析軟體

12 Agile Engineering Design System（AXIAL，AXCAD） 一維透平設計軟體，能給出軸流壓縮機、透平機械的預測性能，支持亞音速、超音速透平的設計，並支持多種工作介質。透平機械設計分析軟體，能提供葉片的幾何造型並為流場分析建立模型

13 Autodesk Inventor Professional（AIP） 機械二維、三維CAD

14 Mathcad CAD工具

15 材料腐蝕資料庫（金屬/非金屬） 材料腐蝕資料庫（金屬/非金屬）

06電氣專業

序號 軟體名稱 主要功能

1 EDSA 電氣系統設計和計算軟體（ANSI標准）

2 ETAP 電氣系統設計和計算軟體（ANSI標准）

3 EES 大型電力電氣工程設計

4 PDS(EE_RACEWAY)/SP3D 電纜橋架設計軟體

PDMS

5 Vantage PE 工程資料庫系統

6 AUTOCAD ELECTRICAL 2008 電氣系統設計軟體

07儀表專業

序號 軟體名稱 主要功能

1 SP Instrumentation （INTOOLS） 集成的儀表設計和資料庫管理

2 PDS（EE_RACEWAY）/SP3D 電纜橋架設計軟體

PDMS

3 Vantage PE 工程資料庫系統

4 WINPCCAD 儀表計算機輔助設計系統

08結構專業

序號 軟體名稱 主要功能

1 PKPM 鋼筋砼的分析與設計，包括框排架，框-剪，獨立基礎，條形基礎，樓梯，剪力牆，彈性地基梁板，高層結構，鋼筋砼基本構件，箱形基礎，樁基等

2 ANSYS 靜態與動態有限元分析

3 STAAD PRO 鋼結構三維計算（美國，日本標准）

4 STAAD SSDD 中國標准鋼結構計算

5 STAAD PRO.Foundation 基礎計算

6 PDS (Frameworks Plus) 鋼結構三維設計

7 StruCad 鋼結構製造圖CAD軟體

8 GTSTRUDL 針對結構靜力、動力計算的空間模型分析軟體

9 Tekla Sterctures 爐子專業使用

10 STEEL 鋼結構CAD設計軟體

11 TSSD 探索者結構工程計算機輔助設計繪圖軟體

12 SAP2000 通用結構分析與設計軟體

13 Etabs 集成化的建築結構建模、分析和設計軟體

14 SAFE 集成化的樓板、基礎底板和擴展式基礎設計軟體

09分析化驗專業與環境保護專業

序號 軟體名稱 主要功能

1 ELAA 大氣環境影響評價的一般計算、繪圖

2 EIAN 根據環評導則推薦的模式預測各種雜訊源對聲環境的影響程度和范圍

3 EIAW 根據環評導則推薦的模式預測計算排放污水對地表水環境的影響程度和范圍

5 EIAProA2008 大氣環評

6 GPS-X 污水處理模擬軟體

7 TOXCHEM 優化污水處理場

10建築專業和暖通空調專業

序號 軟體名稱 主要功能

1 TArch 天正建築CAD軟體

2 TBEC 天正建築節能分析軟體(公建/民住)

3 THvac 天正暖通設計軟體

4 PDS(PE_HVAC)/SP3D 暖通空調三維設計軟體

5 ACS 採暖、通風計算與設計

6 AUTOCAD Revit Architecture Suite 建築設計

7 Ecotect 生態建築大師

8 SketchUp and Piranesi 建築草圖大師與空間彩繪大師，主要應用於3D建築方案設計。

11儲運專業、總圖專業、給排水專業

序號 軟體名稱 主要功能

1 INPLANT 管網水力學計算

2 PIPENET 流體分析設計軟體

3 消防工程CAD 消防工程CAD

4 MIS 2000 總圖設計與管理信息系統

5 WCAD 智能化給排水設計繪圖軟體包。

6 TWT 天正給排水設計CAD軟體

7 AUTOCAD CIVIL 3D 2008 場地設計

12估算專業

序號 軟體名稱 主要功能

1 CostManager/ PCCS 費用控制軟體

2 中國石化工程建設概、預算軟體系統 概算編制

3 中國石油建設安裝工程概、預算軟體系統 中國石油建設安裝工程概、預算

4 鋼筋抽樣軟體GGJ 鋼筋抽樣計算

13項目管理專業

序號 軟體名稱 主要功能

1 STAT 任務分派與檢測統計系統

2 Microsoft Project 進度控制

Primavera P3

Primavera P3e/c

3 Primavera Contract Manager (Expedition) 商務、合同管理

4 SmartPlant RD / SmartPlant Materials 材料與采購管理

PRM

PMCS

5 ACCPAC 工程財務管理

SAP FI/CO

PFCM

6 Documentum 項目電子文檔管理系統

7 PMCV 施工費用與進度檢測

8 IPMS 綜合採購管理軟體

9 Pertmaster 風險分析軟體

10 RMIS 風險管理協同軟體

⑺ 化工原理課程設計

化工原理課程設計

題 目 乙醇-水溶液連續精餾塔優化設計

目 錄

設計任務書………………………………………………………………3

英文摘要前言……………………………………………………………4

前言………………………………………………………………………4

精餾塔優化設計…………………………………………………………5

精餾塔優化設計計算……………………………………………………5

設計計算結果總表………………………………………………………22

參考文獻…………………………………………………………………23

課程設計心得……………………………………………………………23

精餾塔優化設計任務書

一、設計題目
乙醇—水溶液連續精餾塔優化設計

二、設計條件
1．處理量： 15000 （噸/年）
2．料液濃度： 35 （wt%）
3．產品濃度： 93 （wt%）
4．易揮發組分回收率： 99%
5．每年實際生產時間：7200小時/年
6. 操作條件：①間接蒸汽加熱；
②塔頂壓強：1.03 atm（絕對壓強）③進料熱狀況：泡點進料；

三、設計任務
a) 流程的確定與說明；
b) 塔板和塔徑計算；
c) 塔盤結構設計
i. 浮閥塔盤工藝尺寸及布置簡圖；
ii. 流體力學驗算；
iii. 塔板負荷性能圖。 d) 其它
i. 加熱蒸汽消耗量；
ii. 冷凝器的傳熱面積及冷卻水的消耗量e) 有關附屬設備的設計和選型，繪制精餾塔系統工藝流程圖和精餾塔裝配 圖，編寫設計說明書。
乙醇——水溶液連續精餾塔優化設計
（南華大學化學化工學院，湖南衡陽 421001）

摘要：設計一座連續浮閥塔，通過對原料，產品的要求和物性參數的確定及對主要尺寸的計算，工藝設計和附屬設備結果選型設計，完成對乙醇-水精餾工藝流程和主題設備設計。

關鍵詞：精餾塔，浮閥塔，精餾塔的附屬設備。

（Department of Chemistry,University of South China,Hengyang 421001）

Abstract: The design of a continuous distillation valve column, in the material, proct requirements and the main physical parameters and to determine the size, process design and selection of equipment and design results, completion of the ethanol-water distillation process and equipment design theme.

Keywords: rectification column, valve tower, accessory equipment of the rectification column.

前 言

乙醇在工業、醫葯、民用等方面，都有很廣泛的應用，是很重要的一種原料。在很多方面，要求乙醇有不同的純度，有時要求純度很高，甚至是無水乙醇，這是很有困難的，因為乙醇極具揮發性，也極具溶解性，所以，想要得到高純度的乙醇很困難。
要想把低純度的乙醇水溶液提升到高純度，要用連續精餾的方法，因為乙醇和水的揮發度相差不大。精餾是多數分離過程，即同時進行多次部分汽化和部分冷凝的過程，因此可使混合液得到幾乎完全的分離。化工廠中精餾操作是在直立圓形的精餾塔內進行的，塔內裝有若干層塔板或充填一定高度的填料。為實現精餾分離操作，除精餾塔外，還必須從塔底引入上升蒸汽流和從塔頂引入下降液。可知，單有精餾塔還不能完成精餾操作，還必須有塔底再沸器和塔頂冷凝器，有時還要配原料液預熱器、迴流液泵等附屬設備，才能實現整個操作。
浮閥塔與20世紀50年代初期在工業上開始推廣使用，由於它兼有泡罩塔和篩板塔的優點，已成為國內應用最廣泛的塔型，特別是在石油、化學工業中使用最普遍。浮閥有很多種形式，但最常用的形式是F1型和V-4型。F1型浮閥的結果簡單、製造方便、節省材料、性能良好，廣泛應用在化工及煉油生產中，現已列入部頒標准（JB168-68）內，F1型浮閥又分輕閥和重閥兩種，但一般情況下都採用重閥，只有處理量大且要求壓強降很低的系統中，才用輕閥。浮閥塔具有下列優點：1、生產能力大。2、操作彈性大。3、塔板效率高。4、氣體壓強降及液面落差較小。5、塔的造價低。浮閥塔不宜處理易結焦或黏度大的系統，但對於黏度稍大及有一般聚合現象的系統，浮閥塔也能正常操作。

精餾塔優化設計計算

在常壓連續浮閥精餾塔中精餾乙醇——水溶液，要求料液濃度為35%，產品濃度為93%，易揮發組分回收率99%。年生產能力15000噸/年
操作條件：①間接蒸汽加熱
②塔頂壓強：1.03atm（絕對壓強）
③進料熱狀況：泡點進料

一 精餾流程的確定
乙醇——水溶液經預熱至泡點後，用泵送入精餾塔。塔頂上升蒸氣採用全冷凝後，部分迴流，其餘作為塔頂產品經冷卻器冷卻後送至貯槽。塔釜採用間接蒸汽再沸器供熱，塔底產品經冷卻後送入貯槽。工藝流程圖見圖

二 塔的物料衡算
查閱文獻，整理有關物性數據

⑴水和乙醇的物理性質

名稱

分子式
相對分子質量
密度
20℃

沸 點
101.33kPa
℃
比熱容
(20℃)
Kg/(kg.℃)
黏度
(20℃)
mPa.s
導熱系數
(20℃)
/(m.℃) 表面
張力

(20℃)
N/m
水 18.02 998 100 4.183 1.005 0.599 72.8
乙醇 46.07 789 78.3 2.39 1.15 0.172 22.8

⑵常壓下乙醇和水的氣液平衡數據，見表
常壓下乙醇—水系統t—x—y數據如表1—6所示。

表1—6 乙醇—水系統t—x—y數據
沸點t/℃ 乙醇摩爾數/% 沸點t/℃ 乙醇摩爾數/%
氣相 液相 氣相 液相
99.9 0.004 0.053 82 27.3 56.44
99.8 0.04 0.51 81.3 33.24 58.78
99.7 0.05 0.77 80.6 42.09 62.22
99.5 0.12 1.57 80.1 48.92 64.70
99.2 0.23 2.90 79.85 52.68 66.28
99.0 0.31 3.725 79.5 61.02 70.29
98.75 0.39 4.51 79.2 65.64 72.71
97.65 0.79 8.76 78.95 68.92 74.69
95.8 1.61 16.34 78.75 72.36 76.93
91.3 4.16 29.92 78.6 75.99 79.26
87.9 7.41 39.16 78.4 79.82 81.83
85.2 12.64 47.49 78.27 83.87 84.91
83.75 17.41 51.67 78.2 85.97 86.40
82.3 25.75 55.74 78.15 89.41 89.41

乙醇相對分子質量：46；水相對分子質量：18
25℃時的乙醇和水的混合液的表面張力與乙醇濃度之間的關系為：

式中 σ——25℃時的乙醇和水的混合液的表面張力，N／m；
x——乙醇質量分數，％。
其他溫度下的表面張力可利用下式求得

式中 σ1——溫度為T1時的表面張力；N／m；
σ2——溫度為T2時的表面張力；N／m；
TC——混合物的臨界溫度，TC＝∑xiTci ，K；
xi——組分i的摩爾分數；
TCi——組分i的臨界溫度， K。

料液及塔頂、塔底產品的摩爾分數
X==0.174
X==0.838
X==0.0039

平均摩爾質量
M=0.17446.07+（1-0.174）18.02=22.9 kg/kmol
M= 0.83846.07+ (1-0.838) 18.02=41.52kg/kmol
M=0.003946.07+（1-0.0039）18.02=18.12kg/kmol

物料衡算
已知：F==74.83
總物料衡算 F=D+W=74.83
易揮發組分物料衡算 0.838D+0.0039W=74.830.174
聯立以上二式得：
D=15.25kg/kmol
W=59.57kg/kmol

三 塔板數的確定
理論塔板數的求取
⑴根據乙醇——水氣液平衡表1-6，作圖

⑵求最小迴流比Rmin和操作迴流比
因為乙醇-水物系的曲線是不正常的平衡曲線,當操作線與q線的交點尚未落到平衡線上之前,操作線已經與平衡線相切,如圖g點所示. 此時恆濃區出現在g點附近, 對應的迴流比為最小的迴流比. 最小迴流比的求法是由點a(,)向平衡線作切線，再由切線的斜率或截距求
作圖可知 b=0.342 b==0.342 Rmin =1.45

由工藝條件決定 R=1.6R
故取操作迴流比 R=2.32

⑶求理論板數
塔頂，進料，塔底條件下純組分的飽和蒸氣壓
組分 飽和蒸氣壓/kpa
塔頂 進料 塔底
水 44.2 86.1 101.33
乙醇 101.3 188.5 220.0

①求平均相對揮發度
塔頂 ===2.29
進料 ==2.189
塔底 ==2.17
全塔平均相對揮發度為
===2.23
===2.17
②理論板數
由芬斯克方程式可知
N===7.96
且
由吉利蘭圖查的 即
解得 =14.2 （不包括再沸器）
③進料板

前已經查出 即
解得 N=6.42
故進料板為從塔頂往下的第7層理論板 即=7
總理論板層數 =14.2 （不包括再沸器）
進料板位置 =7
2、全塔效率
因為=0.17-0.616lg
根據塔頂、塔釜液組成，求塔的平均溫度為，在該溫度下進料液相平均粘計劃經濟為
=0.1740.41+（1-0.174）0.3206=0.336
=0.17-0.616lg0.336=0.462
3、實際塔板數
精餾段塔板數：
提餾段塔板數：
四、塔的工藝條件及物性數據計算

以精餾段為例：
操作壓力為
塔頂壓力： =1.04+103.3=104.34
若取每層塔板壓強 =0.7
則進料板壓力： =104.34+130.7=113.4kpa
精餾段平均操作壓力 =kpa
2、溫度
根據操作壓力，通過泡點方程及安托因方程可得
塔頂 =78.36
進料板=95.5
=
3、平均摩爾質量
⑴ 塔頂==0.838 =0.825

= 0.83846.07+（1-0.838）18.02=41.52 kg/kmol
=0.82546.07+（1-0.825）18.02=41.15 kg/kmol
⑵ 進料板： = 0.445 =0.102
= 0.44546.07+（1-0.445）18.02=30.50 kg/kmol
=0.10246.07+（1-0.102）18.02=20.88 kg/kmol
精餾段的平均摩爾質量
= kg/kmol
= kg/kmol
4、平均密度
⑴液相密度
=
塔頂： = =796.7
進料板上 由進料板液相組成 =0.102
=
=
=924.2
故精餾段平均液相密度=
⑵氣相密度
=

5、液體表面張力
=
=0.83817.8+(1-0.838)0.63=15.0
=0.10216.0+(1-0.102)0.62=2.20
=
6、液體粘度
=
=0.8380.55+(1-0.838)0.37=0.521
=0.1020.34+(1-0.102)0.29=0.295
=

以提餾段為例
平均摩爾質量
塔釜 = 0.050 =0.0039
=0.05046.07+(1-0.050)18.02=19.42 kg/kmol
=0.003946.07+(1-0.0039)18.02=18.12 kg/kmol
提餾段的平均摩爾質量
= kg/kmol
= kg/kmol
平均密度

塔釜，由塔釜液相組成 =0.0039
=0.01
=
∴ =961.5
故提餾段平均液相密度
=
⑵氣相密度
==

五 精餾段氣液負荷計算
V=（R+1）D=(2.32+1)15.25=50.63

== m
L=RD=2.3215.25=35.38
= m

六 提餾段氣液負荷計算
V』=V=50.63
=0.382 m
L』=L+F=35.38+74.83=110.2
=0.0006 m

七 塔和塔板主要工藝尺寸計算
1塔徑
首先考慮精餾段：
參考有關資料，初選板音距=0.45m
取板上液層高度=0.07m
故 -=0.45-0.07=0.38m
==0.0239
查圖可得 =0.075
校核至物系表面張力為9.0mN/m時的C，即
C==0.075=0.064
=C=0.064=1.64 m/s

可取安全系數0.70，則
u=0.70=0.71.64=1.148 m/s
故 D==0.645 m
按標准，塔徑圓整為0.7m，則空塔氣速為0.975 m/s

2 精餾塔有效高度的計算
精餾段有效高度為
=(13-1)0.45=5.4m
提餾段有效高度為
=(20-1)0.45=8.55m
在進料孔上方在設一人孔，高為0.6m
故精餾塔有效高度為:5.4+8.55+0.6=14.55m

3 溢流裝置
採用單溢流、弓形降液管
⑴ 堰長
取堰長 =0.75D
=0.750.7=0.525m
⑵ 出口堰高
=
選用平直堰，堰上液層高度由下式計算
=
近似取E=1.03,則
=0.017
故 =0.07-0.017=0.053m
⑶ 降液管的寬度與降液管的面積
由查《化工設計手冊》
得 =0.17,=0.08
故 =0.17D=0.12 =0.08=0.031
停留時間 =39.9s (>5s符合要求)
⑷ 降液管底隙高度
=-0.006=0.053-0.006=0.047m
塔板布置及浮閥數目擊者及排列
取閥孔動能因子 =9
孔速 ===8.07m
浮閥數 n===39(個)
取無效區寬度 =0.06m
安定區寬度 =0.07m
開孔區面積
R==0.29m
x==0.16m
故 ==0.175m
浮閥排列方式採用等腰三角形叉排
取同一磺排的孔心距 a=75mm=0.075m
估算排間距h
h===0.06m

八 塔板流體力學校核
1、氣相通過浮塔板的壓力降，由下式

⑴ 干板阻力 ==0.027
⑵ 液層阻力 取充氣系數數 =0.5,有
==0.50.07=0.035
⑶ 液體表面張力所造成阻力此項可以忽略不計。
故氣體流經一層浮閥塔塔板的壓力降的液柱高度為：
=0.027+0.035=0.062m
常板壓降
=0.062860.59.81=523.4(<0.7K,符合設計要求)。

淹塔
為了防止淹塔現象了生，要求控制降液管中清液層高度符合，其中
由前計算知 =0.061m,按下式計算
=0.153=0.153=0.00002m
板上液層高度 =0.07m,得：
=0.062+0.07+0.00002=0.132m
取=0.5,板間距今為0.45m,=0.053m,有
=0.5(0.45+0.053)=0.252m
由此可見：<，符合要求。

霧沫夾帶
由下式可知 <0.1kg液/kg氣
===0.069
浮閥塔也可以考慮泛點率，參考化學工程手冊。
泛點率=100%
=D-2=0.7-20.12=0.46
=-2=0.3875-20.031=0.325
式中——板上液體流經長度，m;
——板上液流面積，；
——泛點負荷系數，取0.126;
K——特性系數，取1.0.

泛點率=
=36.2% (<80%,符合要求)

九 塔板負荷性能圖
1、霧沫夾帶線
按泛點率=80%計
100%=80%

將上式整理得
0.039+0.626=0.0328
與分別取值獲得一條直線，數據如下表。
0.00035 0.00085
0.835 0.827
2、泛液線
通過式以及式得
=
由此確定液泛線方程。
=
簡化上式得關系如下

計算數據如下表。

0.00035 0.00055 0.00065 0.00085
0.8215 0.8139 0.8105 0.8040
3、液相負荷上限線
求出上限液體流量值（常數）
以降液管內停留時間=5s
則
4、漏夜線
對於型重閥，由，計算得

則
5、液相負荷下限線
去堰上液層高度=0.006m
根據計算式求的下限值

取E=1.03

經過以上流體力學性能的校核可以將精餾段塔板負荷性能圖劃出。如圖

由塔板負荷性能圖可以看出：
① 在任務規定的氣液負荷下的操作點
P（0.00083，0.630）（設計點），處在適宜的操作區內。
② 塔板的氣相負荷上限完全有霧沫夾帶控制，操作下限由漏液控制。
③ 按固定的液氣比，即氣相上限=0.630 ，氣相下限=0.209 ，求出操作彈性K，即
K==3.01
十 精餾塔的主要附屬設備
1 冷凝器
（1）冷凝器的選擇：強制循環式冷凝器
冷凝器置於塔下部適當位置，用泵向塔頂送迴流冷凝水，在冷凝器和泵之間需設迴流罐，這樣可以減少台架，且便於維修、安裝，造價不高。
（2）冷凝器的傳熱面積和冷卻水的消耗量
熱流體為78.36℃的93%的乙醇蒸汽，冷流體為20℃的水
Q=qm1r1 Q=qm2r2
Q—單位時間內的傳熱量，J/s或W；
qm1, qm2—熱、冷流體的質量流量，kg/s;

r1 ,r2—熱，冷流體的汽化潛熱，J/kg
r1=600 kJ/㎏ r2=775 kJ/㎏ qm1=0.153kg/s
Q=qm1r1=0.153×600000=91800J/s
Q=qm2r2=775000 qm2=91800
∴ qm2=0.12 kg/s
傳熱面積：
A=
==21.2
K取700W·m-2/℃
∴ A=
2 再沸器
（1）再沸器的選擇：釜式再沸器
對直徑較大的塔，一般將再沸器置於踏外。其管束可抽出，為保證管束浸於沸騰器液中，管束末端設溢流堰，堰外空間為出料液的緩沖區。其液面以上空間為氣液分離空間。釜式再沸器的優點是氣化率高，可大80%以上。
（2）加熱蒸汽消耗量
Q=qm1r1 Q=qm2r2
Q—單位時間內的傳熱量，J/s或W；
qm1, qm2—熱、冷流體的質量流量，kg/s;
r1 ,r2—熱，冷流體的汽化潛熱，J/kg
∵ r1=2257 kJ/㎏ r2=1333 kJ/㎏ qm2=0.43kg/s
∴ Q=qm2r1=0.43×1333=573.2 kJ/s=2257 qm1
∴ 蒸汽消耗量qm1為0.254 kg/s

表 浮閥塔板工藝設計計算結果

序號 項目 數值
1 平均溫度tm，℃ 86.93
2 平均壓力Pm，kPa 108.89
3 液相流量LS，m3/s 0.00035
4 氣相流量VS，m3/s 0.375
5 實際塔板數 33
6 塔徑，m 0.70
7 板間距,m 0.45
8 溢流形式 單溢流
9 堰長，m 0.525
10 堰高，m 0.053
11 板上液層高度，m 0.07
12 堰上液層高度，m 0.047
13 安定區寬度，m 0.07
14 無效區寬度，m 0.06
15 開孔區面積，m2 0.175
16 閥孔直徑，m 0.039
17 浮閥數 39
18 孔中心距，m 0.075
19 開孔率 0.147
20 空塔氣速，m/s 0.8
21 閥孔氣速，m/s 8.07
22 每層塔板壓降，Pa 700
23 液沫夾帶，（kg液/kg氣） 0.069
24 氣相負荷上限，m3/s 0.00356
25 液相負荷上限，m3/s 0.00028
26 操作彈性 3.01

參考文獻

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[10]賀匡國.化工容器及設備簡明設計手冊[M].北京：化學工業出版社，2002

課程設計心得

通過這次課程設計使我充分理解到化工原理課程的重要性和實用性，更特別是對精餾原理及其操作各方面的了解和設計，對實際單元操作設計中所涉及的個方面要注意問題都有所了解。通過這次對精餾塔的設計，不僅讓我將所學的知識應用到實際中，而且對知識也是一種鞏固和提升充實。在老師和同學的幫助下，及時的按要求完成了設計任務，通過這次課程設計，使我獲得了很多重要的知識，同時也提高了自己的實際動手和知識的靈活運用能力。

⑻ 攪拌反應釜的傳熱裝置有哪幾種,它們的特點是什麼

反應釜釜體材料可採用碳錳鋼、各種牌號的不銹鋼、鈦及鈦合金、鎳、哈氏合金、鋯及版其復合材權料等。反應釜的主體材料、釜體、釜蓋上的開孔尺寸、數量、加熱方式、釜內結構、攪拌轉速、攪拌槳葉的形式均可根據用戶要求進行設計；加熱方式有夾套蒸汽、夾套導熱油電加熱、夾套油浴循環、遠紅外等形式。
更多的可以搜：威海環宇化工，了解下。

⑼ 安徽工業大學建築工程學院的教學實踐

為打造「人文建工」理念，在人才培養中貫徹「六字」方針和「三自」模式，重視科技創新活動，近年來，我院學生多次榮獲全國大學生「挑戰杯」獎項，一人次獲「2009中國大學生十大年度人物」榮譽稱號。
學院以「建築精品質量工程，營造優良育人環境為理念，貫徹可持續發展戰略，堅持工程技術型特點，努力為地方建設作貢獻。
院訓：厚德博學 經世致用
院風：全球理念 珍愛環境 科學發展 協力篤行
人才培養理念：以建築精品質量工程，營造優良育人環境為理念，貫徹可持續發展戰略，堅持工程技術型特點，努力為地方建設作貢獻。 黨委書記：方大鳴
院長：黃志甲
副院長：黃偉
黨委副書記、副院長: 謝文平 辦公室、工會
辦公室主任：錢文仲
工會主席： 鍾梅英團委書記： 陳雲亮
教學系、中心

土木工程系主任：於峰
土木工程系黨支部書記、副主任：曹現雷
市政工程系主任：張新喜
市政工程系系黨支部書記：胡小兵
建築環境與能源工程系主任：錢付平
建築環境與能源工程系黨支部書記、副主任：陳德敏
建築與工程管理系主任：陳德鵬
建築與工程管理系黨支部書記、副主任：徐士代
安全科學與工程系主任：丁厚成
安全科學與工程系黨支部書記、副主任：劉影
綜合實驗中心主任：鍾梅英
研究機構
建築節能研究所 所長 黃志甲
能源與環境研究所 所長陳 光
結構安全與加固研究所所長黃 偉
水質工程研究所所長張新喜
工業通風凈化研究所所長錢付平環境流體研究所所長黃河清
鋼結構研究所所長賈冬雲
道路與交通研究所所長蔣育紅
綠色建材研究所所長陳德鵬
固廢資源化研究所所長盛廣宏
污水處理技術研究所所長孟冠華
岩土工程研究所所長余振錫
組合結構研究所 所長 於 峰 學院注重教學質量和科研水平提升，在寶鋼、馬鋼、十七冶、市住建委、港華燃氣公司、馬建公司、市政管理處、市人民醫院、三聯泵業、安徽眾志工程咨詢有限公司等單位建立了穩定的實踐教學基地。學院組建以來，承擔國家自然基金項目十九項（其中合作一項），國家級項目20餘項，省級30餘項，完成科研經費2500餘萬元，發表科研論文500餘篇，專利40餘項。獲國家科技進步二等獎1項，安徽省科技進步一等獎1項，江蘇省科學技術二等獎1項。
近3年，培養研究生100餘名，本科畢業生1500餘名；本科生考研率連續幾年名列學校前茅，畢業生就業率達97%，深受用人單位好評。 一、培養目標及基本要求
本專業培養適應我國21世紀社會主義現代化建設的需要，德、智、體全面發展，獲得土木工程師基本訓練，具備從事土木工程的項目規劃、設計、施工、管理、研究開發能力的高級工程技術人才。本專業畢業生能到房屋建築、公路與城市道路、橋梁工程的設計單位、施工企業、監理咨詢和科研開發機構，政府建設管理部門以及高等學校從事施工管理、設計、技術咨詢和經營開發及教學科研工作。
本專業畢業生應具備以下幾方面的知識和能力：1．掌握工程力學、結構力學、結構工程和岩土工程學科的基本理論；2．掌握建築工程規劃與選型、工程材料、結構分析與設計、地基處理、施工技術和施工組織管理方面的基本原理和方法，受到工程設計和施工管理的基本訓練；3．掌握有關工程測量、地基試驗和結構測試的基本技能，具有處理工程實踐問題的初步能力；4．了解土木工程建設的國家政策和主要法律法規；5．基本掌握一門外國語，能比較順利閱讀本專業的外文資料，並具有聽、說、寫的初步能力；6．掌握計算機基本知識，具備較好的計算機文化素質，初步具有在本專業及相關領域中的計算機應用開發能力；7．修習人文社會學科等方面的課程，具有較高的思想道德素質、文化素質及身體和心理素質。
二、主幹學科:土建類
三、主要課程:材料力學，結構力學，彈性力學，土力學與土質學，基礎工程，房屋建築學，建築材料，鋼結構、混凝土結構和砌體結構，土木施工與組織管理，土木工程概預算和招投標，工程結構抗震等。
四、主要實踐教學環節:認識實習、測量實習、生產實習；土工實驗、建材實驗、結構實驗；鋼筋混凝土課程設計、基礎工程課程設計、施工組織課程設計、工程概預算課程設計、房屋建築學課程設計、鋼結構課程設計。
五、專業方向和特色:以房屋建築、道路、橋梁的工程設計、施工管理為主要方向，設置建築工程、道路橋梁工程兩個專業模塊。
六、雙語教學課程:鋼結構 一、培養目標和基本要求
給排水科學與工程專業是我省較早設置給排水工程本科專業的高校之一。經過多年的發展積累，獲得了較大發展。專業教學、科研力量雄厚，具有學士、碩士學位授權點。主要培養從事城市、工業、建築等水工業領域水工藝與工程的規劃、設計、施工、運行管理和科學研究的高級技術人才。學生要系統學習與水工程與工藝有關的基礎理論、工藝與工程規劃、設計的原理、技能和方法，以及施工組織與運行管理方面的基礎知識，以面向生產管理一線，具備科研開發、施工管理、工程設計三個方面的綜合素質和技能。即：培養學生具有高度環境保護責任感和較強烈的水資源保護意識，在工作中能自覺宣傳和貫徹我國的可持續發展戰略；具備獨立進行給排水處理工藝的工程設計能力；掌握水處理構築物和管道工程設計和施工的基本知識，經過工程設計、和現場施工技術方面的訓練並具有相應的實踐能力；熟悉工業生產水污染物的發生規律和治理技術；掌握一門外語，達到國家4級英語水平，具有較強的計算機應用能力。
二、主幹學科
工程力學、建築學、水分析化學、工程設計、水質工程學等
三、主幹課程
本專業的主幹學科和主要學科基礎課程有：工程力學、測量學、結構力學、水力學、水處理生物學、給排水工程結構、水分析化學、環境評價和系統分析等。主要學科基礎課程實踐環節有：測量學、工程流體力學（水力學）、水處理生物學、水分析化學等課程實驗；以及 測量實習等。
四、專業或專業模塊
本專業的專業方向及其相應的課程有水泵和泵站、水質工程學、建築給排水工程等；實踐模塊有：水處理實驗，給水廠、給排水管網、污水廠、水泵與泵站、給排水工程結構、建築給排水工程的課程設計，生產實習、畢業設計或論文等。
五、專業特色
（一）、加強實踐能力和創新能力培養的具體措施：1）加強教學實驗；2）使用虛擬儀器模擬與真實實驗的結合，用實驗參數類比法；以簡單靜態實驗，對應連續流動態過程；進行放大實驗和參數控制，開發學生的創新能力。3）課程設計7項共計10周。4）認識實習、生產實習、測量實習等實習環節和畢業論文和設計的集中實踐訓練。
（二）、實現外語和計算機不斷線，並加強外語和計算機能力的具體方案：一年級計算機文化課程、計算機語言、，二年級CAD基礎、，三年級計算機在專業中應用課程，在課程設計和結業中使用計算機，保證計算機不斷線。使用計算機開發模擬實驗，在系統分析課程中使用計算機進行數據處理，進行高級計算機能力培養。英語教學除公共課安排外，在科技英語教學中用英語寫作訓練來強化英語能力，在一些課程中，開展使用英語原版教材和雙語教學的試驗。
（三）、選修專業和雙學位(指工商管理和計算機專業)方案： 結合本專業的工藝設計和運行控制對計算機應用的要求，在選修本專業的計算機控制和模擬實驗基礎上，建議輔修計算機專業必要的軟硬體知識和學分，取得計算機專業雙學位。（四）、促進學生個性發展，減少必修，擴大選修，提供主輔修或雙學位的措施：由於給排水是一種工作任務相對限制的應用專業，課程較固定。擬根據本專業畢業生培養主要去向，分別按工程設計型、科研開發型和施工管理型等三種類型促進學生個性發展。在課程和畢業論文和設計安排和要求上提供不同選擇。
六、雙語教學課程
水處理生物學和水質工程學。 一、培養目標和基本要求
本專業培養適應我國21世紀社會主義現代化建設的需要，德、智、體全面發展，基礎扎實、知識面寬、能力強、素質高、有創新意識的建築環境與設備工程專業應用型高級技術人才。畢業生能夠從事工業與民用建築人工環境設施(供熱、採暖、通風、空調等)的設計、安裝、調試、運行管理，以及建築環境自動化方案制定，並具有初步的應用技術研究與開發能力；能在建築、市政等工程設計、研究、安裝、物業管理以及工業企業等單位從事技術與管理工作。本專業主要學習建築環境與設備的基礎理論，具有多種建築設備系統的設計、施工調試和運行管理的能力，同時具備一定的計算機、電子、機械和建築方面的知識與技能。
二、主幹學科：土建類
三、主要課程
傳熱學、工程熱力學、流體力學、燃氣工程、建築設備自動化、供熱工程、空氣調節、製冷技術、建築概論、建築給排水工程、工程概預算及相關計算機及信息技術（包括計算機語言、計算機在專業中的應用等）。
四、主要實踐教學環節
金工實習、認識實習 、 生產實習、制圖課程設計、鍋爐房設計、製冷裝置設計、燃氣與供熱工程設計、空調工程設計、工程實踐、工程測量、試驗及其系統的安裝、運行實習、計算機上機實踐、畢業實習和畢業設計
五、專業方向與特色
以工業與民用建築行業的供熱、採暖、通風、空調等環境設施的設計、安裝、調試、運行管理為主要方向；在系統地掌握本專業領域必需的專業基礎理論基礎上，強化實踐能力與創新能力的培養。
六、雙語教學課程：傳熱學。 一、培養目標和基本要求
本專業培養學生能適應社會主義現代化建設需要，基礎知識扎實、知識面寬、綜合能力強的高級技術人才，能從事安全管理、職業安全與衛生的監察、監測與監控，安全工程項目的規劃設計，安全科學理論及應用技術的研究，工礦企業地面與地下建築工程的通風、空調與消防，安全技術設計、檢測、評價、監察和管理等工作。
具有較扎實的自然科學基礎，較好的人文社會科學基礎和外語語言綜合能力及計算機應用能力；要求本專業學生掌握安全科學學科必備的基礎知識、專業知識和基本技能，重點掌握安全工程師必須具備的理論知識和相關的法律法規；熟悉各類工礦企業的通用安全生產知識、安全管理知識、安全生產過程設計和相關法律法規。在安全工程領域具備安全監察、安全管理、安全技術研究開發、事故預測、安全評估、應急預案制定、事故致因分析的基本能力。
二、主幹課程
燃燒學、 工程力學、工程流體力學、工程熱力學與傳熱學、安全學原理、安全管理學、安全人機工程學、安全系統工程學、工業安全技術、消防工程、 計算機語言與程序設計、畫法幾何與制圖、 火災與爆炸災害控制 、 建築安全、礦山安全、工業通風與除塵、 安全檢測與監控技術 、安全法規、化工安全工程、電氣安全、職業衛生學、重大危險源辨識與評價技術、安全經濟學等。
三、主要實踐教學環節
安全工程教學實習、安全工程生產實習、計算機程序課程設計、安全專業課程設計、畢業實習與設計等。
四、主要專業方向
1、化工、建築、工礦企業的消防與安全工程
2、工礦企業安全評價技術及安全工程設計與管理
3、安全管理及職業安全
五、就業方向
面向工礦企業、建築工程公司、物業管理、設計單位、公安消防部門及相關的科研、生產、教學等企事業單位從事安全監察與管理、安全環境與檢測、安全工程技術與管理、安全設計與生產、安全評價、安全教育與培訓等方面工作。 一、培養目標和基本要求
業務培養目標：本專業培養具備管理學、經濟學和土木工程技術的基本知識，掌握現代管理科學的理論、方法和手段，能在國內外工程建設領域從事項目決策和全過程管理的復合型高級管理人才。
本專業學生主要學習工程管理方面的基本理論、方法和土木工程技術知識；受到工程項目管理方面的基本訓練；具備從事工程項目管理的基本能力。
畢業生應獲得以下幾方面的知識和能力：
1．掌握工程管理的基本理論和方法；
2．掌握投資經濟的基本理論和基本知識；
3．熟悉土木工程技術知識；
4．熟悉工程項目建設的方針、政策和法規；
5．了解國內外工程管理的發展動態；
6．具有運用計算機輔助解決管理問題的能力。
二、培養基本規格要求
1、品德和政治思想要求
熱愛社會主義祖國、擁護中國共產黨的領導；堅持四項基本原則，努力學習馬列主義、毛澤東思想和鄧小平理論；熟悉國家有關方針、政策和法規；愛祖國、愛勞動、遵紀守法；團結同志、關心集體，政治思想素質高；熱愛專業，有較強的事業心、責任感和勇於開拓創新精神；品行端正、道德品質優良。
2、主要知識和能力要求
以馬列主義、毛澤東思想基本原理以及鄧小平理論為指導，通過四年的學習，掌握本專業的基本理論、基本知識和基本技能。較系統地掌握必要的經濟管理科學的基本理論、建築工程技術的基本知識；了解本專業范圍內科學技術的新發展；掌握本專業所必需的現代數理方法，受到必要的技術經濟分析能力和決策能力的訓練，以及建築施工管理、工程概預算方面的基本訓練。具有獨立獲取新知識的意識和能力；具有初步的投資項目管理能力，較強的計算機應用能力，結合所學知識解決理論與實際問題的能力，掌握一門外語。具體是：
1、掌握工程管理的組織理論、計劃方法和實施目標控制的基本技能；掌握建設投資經濟活動的基本規律和技術經濟評價分析與項目決策的原理、方法；
2、熟悉建築土木工程技術知識；熟悉工程項目建設的方針、政策和法規；熟悉房地產基本制度與政策、房地產金融、投資、估價和經紀等基本業務；
3、了解國內外工程管理的理論和實踐的發展動態；
4、具有運用計算機輔助解決工程管理問題的能力；具有工程造價管理（或建築工程概預算）能力；具有從事工程項目決策與全過程管理的基本能力；具有初步的房地產投資與經營管理能力；具有準確、精練的口頭與文字表達能力；外語達到四級以上，具有閱讀和翻譯專業書刊的能力和較強的聽說能力；
5、掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法，具有較強的自學能力、初步的科學研究能力和實際工作能力。
3、身體素質要求
學生應掌握一定的體育基本知識，積極參加體育鍛煉，達到國家規定的大學生體育鍛煉合格標准，具有健康的體魄和良好的心理素質，能夠勝任社會主義現代化建設工作和保衛祖國的光榮任務。
三、修業年限
四年制，實行彈性學年制，最長學習年限為6年。
四、授予學位
管理學學士。符合《安徽工業大學學士學位授予工作細則》規定。
五、主幹學科
管理學、土木工程、經濟學
六、主要課程
管理學原理、會計學、統計學、運籌學、財務管理、工程經濟學、經濟法與建設法規、工程項目管理、畫法幾何與建築制圖、房地產開發與經營、測量學、房屋建築學、施工組織與管理、土力學與基礎工程、工程監理、工程概預算與招投標、工程力學、混凝土結構與砌體結構設計等。
七、主要實踐性教學環節和主要專業實驗
主要實踐性教學環節：金工實習、認識實習、生產實習、課程設計、計算機應用及上機實踐、畢業實習、畢業論文(設計)等，一般安排30周。
主要專業實驗：測量學實驗、土木工程材料實驗、施工技術及管理實驗、計算機應用基礎上機實驗、專業軟體上機實驗（概預算、工程管理系統等軟體）等。 一、專業培養目標和要求
建築學專業人才培養目標秉承安徽工業大學辦學宗旨，提出「注重基礎、增強實踐、完善技能」的主要目標。建築學專業人才培養既要適應我國社會經濟發展和現代化建設需要，德、智、體、美全面發展，還要掌握建築學科的基本理論、基本知識和基本的設計方法，獲得建築師業務基本訓練，具備基本的設計能力和初步的研究開發能力。培養成為具有創新意識和社會責任感的優秀建築設計人才，畢業後可從事設計、研究、教學、管理等工作。
本專業學生主要學習中外建築歷史、建築設計方法和理論、建築技術、建築設備和建築規范等方面的基本理論和基本知識，接受建築設計方面的基本訓練；具備從事建築方案設計和施工圖繪制的基本能力。有較高的思想道德素質、文化素質及身體和心理素質。
二、主幹學科建築類
三、主要課程
畫法幾何與陰影透視、美術、建築結構、建築構造、建築物理、計算機輔助設計、中國建築史、外國建築史、建築設計基礎、建築設計原理、城規設計原理、建築設計、城規設計、建築造型設計。
四、主要實踐教學環節
認識實習、素描實習、色彩實習、建築畫訓練、古建測繪實習、建築師業務實踐、建築實踐調研、設計周、建築表現。 （略）