传热装置设计任务

⑴ 搅拌反应釜的传热装置有哪几种,各有什么特点

搅拌反应釜常用的传热装置是：夹套，蛇管。
1、夹套：是反应釜最常
用的传热装置，整体夹
套由圆柱形壳体和下封
头组成。夹套与内筒采
用法兰连接和焊接
俄两
种连接万式。法兰连接
用于操作条件差、需定
期检查和经常清洗夹套
的场合。夹套上设有蒸
汽、冷却水或其他加热、
冷却介质的进出口。当
加热介质是蒸汽时，进
口管靠近夹套上端，冷
凝液从底部排出;当加热
(冷却)介质是液体时，
则进口管应设在底部，
使液体下进上出，有利
于排除气体和充满液体。
2、蛇管：
当夹套传热不能满足要求
或不宜采用夹套传热时，可采
用蛇管传热。
蛇管置于釜内，浸人反应
介质中，传热效果比夹套好，
但检修困难。
蛇管一般由无缝钢管绕制
而成，常用的结构形状有圆形
螺旋状、平面环形、弹簧同心
圆组并联形式等。
当蛇管中心直径较小、圈
数较少时，蛇管利用进出口管
固定在釜盖或釜底上;
若中心直径较大、圈数较多、
重量较大时，则设立固定的支
架支撑。
蛇管的进出口最好设在同一
端，一般设在上封头，结构简
单，装拆方便。

⑵ 化工原理管壳式换热器的课程设计！！！100分要具体过程

这只是个模板，你还要自己修改数据，其中有些公式显示不出来。不明白的问我。qq83229427
一．设计任务和设计条件
某生产过程的流程如图所示，反应器的混合气体经与进料物流患热后，用循环冷却水将其从110℃进一步冷却至60℃之后，进入吸收塔吸收其中的可溶组分。已知混和气体的流量为227301㎏/h，压力为6.9MPa ,循环冷却水的压力为0.4MPa ，循环水的入口温度为29℃，出口温度为39℃ ，试设计一台列管式换热器，完成该生产任务。

物性特征：
混和气体在35℃下的有关物性数据如下（来自生产中的实测值）：
密度
定压比热容 =3.297kj/kg℃
热导率 =0.0279w/m
粘度
循环水在34℃ 下的物性数据：
密度 =994.3㎏/m3
定压比热容 =4.174kj/kg℃
热导率 =0.624w/m℃
粘度
二． 确定设计方案
1． 选择换热器的类型
两流体温的变化情况：热流体进口温度110℃ 出口温度60℃；冷流体进口温度29℃，出口温度为39℃，该换热器用循环冷却水冷却，冬季操作时，其进口温度会降低，考虑到这一因素，估计该换热器的管壁温度和壳体温度之差较大，因此初步确定选用浮头式换热器。
2． 管程安排
从两物流的操作压力看，应使混合气体走管程，循环冷却水走壳程。但由于循环冷却水较易结垢，若其流速太低，将会加快污垢增长速度，使换热器的热流量下贱，所以从总体考虑，应使循环水走管程，混和气体走壳程。

三． 确定物性数据
定性温度：对于一般气体和水等低黏度流体，其定性温度可取流体进出口温度的平均值。故壳程混和气体的定性温度为
T= =85℃
管程流体的定性温度为
t= ℃

根据定性温度，分别查取壳程和管程流体的有关物性数据。对混合气体来说，最可靠的无形数据是实测值。若不具备此条件，则应分别查取混合无辜组分的有关物性数据，然后按照相应的加和方法求出混和气体的物性数据。
混和气体在35℃下的有关物性数据如下（来自生产中的实测值）：
密度
定压比热容 =3.297kj/kg℃
热导率 =0.0279w/m
粘度 =1.5×10-5Pas

循环水在34℃ 下的物性数据：
密度 =994.3㎏/m3
定压比热容 =4.174kj/kg℃
热导率 =0.624w/m℃
粘度 =0.742×10-3Pas

四． 估算传热面积
1． 热流量
Q1=
=227301×3.297×(110-60)=3.75×107kj/h =10416.66kw
2.平均传热温差 先按照纯逆流计算，得
=
3.传热面积 由于壳程气体的压力较高，故可选取较大的K值。假设K=320W/(㎡k)则估算的传热面积为
Ap=

4.冷却水用量 m= =

五． 工艺结构尺寸
1．管径和管内流速 选用Φ25×2.5较高级冷拔传热管（碳钢），取管内流速u1=1.3m/s。
2．管程数和传热管数 可依据传热管内径和流速确定单程传热管数
Ns=
按单程管计算，所需的传热管长度为
L=
按单程管设计，传热管过长，宜采用多管程结构。根据本设计实际情况，采用非标设计，现取传热管长l=7m，则该换热器的管程数为
Np=
传热管总根数 Nt=612×2=1224
3.平均传热温差校正及壳程数 平均温差校正系数按式（3-13a）和式（3-13b）有 R=
P=
按单壳程，双管程结构，查图3-9得

平均传热温差 ℃
由于平均传热温差校正系数大于0.8，同时壳程流体流量较大，故取单壳程合适。
4.传热管排列和分程方法 采用组合排列法,即每程内均按正三角形排列,隔板两侧采用正方形排列。见图3-13。
取管心距t=1.25d0，则 t=1.25×25=31.25≈32㎜
隔板中心到离其最.近一排管中心距离按式（3-16）计算
S=t/2+6=32/2+6=22㎜
各程相邻管的管心距为44㎜。
管数的分成方法，每程各有传热管612根，其前后关乡中隔板设置和介质的流通顺序按图3-14选取。
5．壳体内径 采用多管程结构，壳体内径可按式（3-19）估算。取管板利用率η=0.75 ，则壳体内径为
D=1.05t
按卷制壳体的进级档，可取D=1400mm
6．折流板 采用弓形折流板，去弓形之流板圆缺高度为壳体内径的25%，则切去的圆缺高度为
H=0.25×1400=350m，故可 取h=350mm
取折流板间距B=0.3D，则 B=0.3×1400=420mm，可取B为450mm。
折流板数目NB=
折流板圆缺面水平装配，见图3-15。
7．其他附件
拉杆数量与直径按表3-9选取，本换热器壳体内径为1400mm，故其拉杆直径为Ф12拉杆数量不得少于10。
壳程入口处，应设置防冲挡板，如图3-17所示。
8．接管
壳程流体进出口接管：取接管内气体流速为u1=10m/s，则接管内径为

圆整后可取管内径为300mm。
管程流体进出口接管：取接管内液体流速u2=2.5m/s，则接管内径为

圆整后去管内径为360mm

六． 换热器核算
1． 热流量核算
（1）壳程表面传热系数 用克恩法计算，见式（3-22）

当量直径，依式（3-23b）得
=
壳程流通截面积，依式3-25 得

壳程流体流速及其雷诺数分别为

普朗特数

粘度校正

（2）管内表面传热系数 按式3-32和式3-33有

管程流体流通截面积

管程流体流速

普朗特数

（3）污垢热阻和管壁热阻 按表3-10，可取
管外侧污垢热阻
管内侧污垢热阻
管壁热阻按式3-34计算，依表3-14，碳钢在该条件下的热导率为50w/(m•K)。所以
（4） 传热系数 依式3-21有

（5）传热面积裕度 依式3-35可得所计算传热面积Ac为

该换热器的实际传热面积为Ap

该换热器的面积裕度为

传热面积裕度合适，该换热器能够完成生产任务。

2． 壁温计算
因为管壁很薄，而且壁热阻很小，故管壁温度可按式3-42计算。由于该换热器用循环水冷却，冬季操作时，循环水的进口温度将会降低。为确保可靠，取循环冷却水进口温度为15℃，出口温度为39℃计算传热管壁温。另外，由于传热管内侧污垢热阻较大，会使传热管壁温升高，降低了壳体和传热管壁温之差。但在操作初期，污垢热阻较小，壳体和传热管间壁温差可能较大。计算中，应该按最不利的操作条件考虑，因此，取两侧污垢热阻为零计算传热管壁温。于是，按式4-42有

式中液体的平均温度 和气体的平均温度分别计算为
0.4×39+0.6×15=24.6℃
(110+60)/2=85℃
5887w/㎡•k
925.5w/㎡•k
传热管平均壁温
℃
壳体壁温，可近似取为壳程流体的平均温度，即T=85℃。壳体壁温和传热管壁温之差为 ℃。
该温差较大，故需要设温度补偿装置。由于换热器壳程压力较大，因此，需选用浮头式换热器较为适宜。
3．换热器内流体的流动阻力
（1）管程流体阻力

, ,
由Re=35002，传热管对粗糙度0.01，查莫狄图得 ，流速u=1.306m/s,
,所以，

管程流体阻力在允许范围之内。
（2）壳程阻力 按式计算
, ,
流体流经管束的阻力

F=0.5

0.5×0.2419×38.5×(14+1)× =75468Pa
流体流过折流板缺口的阻力
, B=0.45m , D=1.4m
Pa
总阻力
75468+43218=1.19× Pa
由于该换热器壳程流体的操作压力较高，所以壳程流体的阻力也比较适宜。

（3）换热器主要结构尺寸和计算结果见下表：

参数 管程 壳程
流率 898560 227301
进/出口温度/℃ 29/39 110/60
压力/MPa 0.4 6.9
物性 定性温度/℃ 34 85
密度/（kg/m3） 994.3 90
定压比热容/[kj/（kg•k）] 4.174 3.297
粘度/（Pa•s） 0.742×
1.5×

热导率（W/m•k） 0.624 0.0279
普朗特数 4.96 1.773
设备结构参数 形式 浮头式 壳程数 1
壳体内径/㎜ 1400 台数 1
管径/㎜ Φ25×2.5 管心距/㎜ 32
管长/㎜ 7000 管子排列 △
管数目/根 1224 折流板数/个 14
传热面积/㎡ 673 折流板间距/㎜ 450
管程数 2 材质 碳钢
主要计算结果
管程 壳程
流速/（m/s） 1.306 4.9
表面传热系数/[W/（㎡•k）] 5887 925.5
污垢热阻/（㎡•k/W） 0.0006 0.0004
阻力/ MPa 0.04325 0.119
热流量/KW 10417
传热温差/K 48.3
传热系数/[W/（㎡•K）] 400
裕度/% 24.9%

七． 参考文献：
1． 刘积文主编，石油化工设备及制造概论，哈尔滨；哈尔滨船舶工程学院出版社，1989年。
2． GB4557.1——84机械制图图纸幅面及格式
3． GB150——98钢制压力容器
4． 机械工程学会焊接学会编，焊接手册，第3卷，焊接结构，北京；机械工业出版社 1992年。
5． 杜礼辰等编，工程焊接手册，北京，原子能出版社，1980
6． 化工部六院编，化工设备技术图样要求，化学工业设备设计中心站，1991年。

⑶ LED灯散热体的散热面积怎么计算

设计LED散热体不能光靠散热面积来计算散热效果的。什么是散热？ 它不是一个简单易懂的理论，要达到散热效果的原理必须存在着是包含导热材料，传热介质，热源位置，吸热界面等等所有相关的因素结合而成整个散热原理，并不是单纯的指存在导热材料或散热面积上空打转。举个例子来说，大凡任何的材料都会有导热系数，就没有听过那一种材料有散热系数吧！有了可以导热的材料，才会有能传热的介质，有了传热的介质，也是要有将热吸走的界面吧！否则，传来的热只能积累成高温而已，还不能达到散热效果的要求。
以现在所有LED灯饰的所谓散热方式大致不外乎是使用金属外壳作为传热的介质，根本不去管这个热量是否有达到散热的功效。也就是根本没有去考虑要达成散热功效所需的所有因素与条件，加上对于散热原理与观念的偏差，所以在LED灯饰的设计上就产生很多问题。
目前在LED灯饰的设计上，一般设计者都只知道自然对流散热、强制散热、热导管和铜鳍片散热等方式。但对于如何在灯具上，做出低成本与高功效上的选择，基本上，就不存在你要选择哪一种散热方式了。因为，你的散热选择方式还必须考虑LED灯饰的设计结构，LED灯饰的使用位置，LED灯饰的使用方式，LED灯饰的防护设计，以及LED灯饰的安全措施。例如在路灯的设计上，不能为了要增加散热的功效，就去加强更多的铜鳍片散热来增加路灯的重量，这种设计只会增加路灯的成本与路灯的不安全性。
所以，目前所有的LED灯饰散热设计都是存在着这些问题：
1.不经散热公式的精算，就随意增加散热鳍片面积，认为散热鳍片越多，散热功能越好。
2.完全不考虑LED灯饰的使用功能，随意的布置散热鳍片，不仅影响到整个LED灯饰的散热效果，也影响到散热鳍片的散热效果。
3.很在乎的去强调材料的导热系数、完全忽视了其他散热因素的存在，所以对LED灯饰的设计考虑就会以堆积各式各样的散热装置来处理或胡乱的增加散热体的面积，如传热导管、导热鳍片，导热胶等等，却从不考虑到所有的热源，最后还是要有的吸热界面来带走这些热量，也就是与外界空气接触的散热效果。
4.忽视LED灯饰热源的问题，因为LED灯饰的热源来自于LED灯珠，如果在LED灯珠的热源温度就开始做散热疏通考虑，就不会造成热量传导的不平均，有地方积累，有地方分散，以至于整个散热设计根本就没有发挥作用或作用有限。
5.在LED灯饰的散热的设计上，大部分的设计者都以“应该会”，“想是会”，“大概会”的观念去做散热的设计，很少有设计者实际地以热传公式在每一个界面做精细的计算出散热累积的效果。
所以以目前的LED灯的散热设计，一般都极力的使用更多的导热鳍片方式来企图增加散热面积的效果，但是要增加多少个鳍片，每个鳍片要多少散热面积，鳍片要多少厚度，鳍片要摆设在什么位置等等的设计，都是所有设计的瓶颈。
又如LED路灯的设计，大部分的都是使用一片又一片的厚重的铜鳍片来散热，事实上，铜制的鳍片对于整个路灯来说，也只是个导热用的均温板，它只是把所有的热源都均温掉而已，但是如果没有其他的传热装置，那也只是把所有的热都聚集在路灯的灯具里面，造成灯具的温室热效应。
这也不是再加装几个导热鳍片就可以解决散热问题，因为那只会增加灯具的重量而已。要知道路灯整个灯具的重量在路灯系统设计上是十分重要的考虑，因为每一个路灯，其高都有8米以上，若是LED路灯的设计在整体的重量太重情况下，则在路灯的安全性就会减少，尤其遇到台风、地震都可能产生意外的发生。
说到底，你要的散热面积只要去计算与空气接触面，必须是可以带走热量的接触面，这个在3D软件就可以计算出来。

⑷ 换热器毕业设计

这只是个模板，你还要自己修改数据，其中有些公式显示不出来。
一．设计任务和设计条件
某生产过程的流程如图所示，反应器的混合气体经与进料物流患热后，用循环冷却水将其从110℃进一步冷却至60℃之后，进入吸收塔吸收其中的可溶组分。已知混和气体的流量为227301㎏/h，压力为6.9MPa ,循环冷却水的压力为0.4MPa ，循环水的入口温度为29℃，出口温度为39℃ ，试设计一台列管式换热器，完成该生产任务。

物性特征：
混和气体在35℃下的有关物性数据如下（来自生产中的实测值）：
密度
定压比热容 =3.297kj/kg℃
热导率 =0.0279w/m
粘度
循环水在34℃ 下的物性数据：
密度 =994.3㎏/m3
定压比热容 =4.174kj/kg℃
热导率 =0.624w/m℃
粘度
二． 确定设计方案
1． 选择换热器的类型
两流体温的变化情况：热流体进口温度110℃ 出口温度60℃；冷流体进口温度29℃，出口温度为39℃，该换热器用循环冷却水冷却，冬季操作时，其进口温度会降低，考虑到这一因素，估计该换热器的管壁温度和壳体温度之差较大，因此初步确定选用浮头式换热器。
2． 管程安排
从两物流的操作压力看，应使混合气体走管程，循环冷却水走壳程。但由于循环冷却水较易结垢，若其流速太低，将会加快污垢增长速度，使换热器的热流量下贱，所以从总体考虑，应使循环水走管程，混和气体走壳程。

三． 确定物性数据
定性温度：对于一般气体和水等低黏度流体，其定性温度可取流体进出口温度的平均值。故壳程混和气体的定性温度为
T= =85℃
管程流体的定性温度为
t= ℃

根据定性温度，分别查取壳程和管程流体的有关物性数据。对混合气体来说，最可靠的无形数据是实测值。若不具备此条件，则应分别查取混合无辜组分的有关物性数据，然后按照相应的加和方法求出混和气体的物性数据。
混和气体在35℃下的有关物性数据如下（来自生产中的实测值）：
密度
定压比热容 =3.297kj/kg℃
热导率 =0.0279w/m
粘度 =1.5×10-5Pas

循环水在34℃ 下的物性数据：
密度 =994.3㎏/m3
定压比热容 =4.174kj/kg℃
热导率 =0.624w/m℃
粘度 =0.742×10-3Pas

四． 估算传热面积
1． 热流量
Q1=
=227301×3.297×(110-60)=3.75×107kj/h =10416.66kw
2.平均传热温差 先按照纯逆流计算，得
=
3.传热面积 由于壳程气体的压力较高，故可选取较大的K值。假设K=320W/(㎡k)则估算的传热面积为
Ap=

4.冷却水用量 m= =

五． 工艺结构尺寸
1．管径和管内流速 选用Φ25×2.5较高级冷拔传热管（碳钢），取管内流速u1=1.3m/s。
2．管程数和传热管数 可依据传热管内径和流速确定单程传热管数
Ns=
按单程管计算，所需的传热管长度为
L=
按单程管设计，传热管过长，宜采用多管程结构。根据本设计实际情况，采用非标设计，现取传热管长l=7m，则该换热器的管程数为
Np=
传热管总根数 Nt=612×2=1224
3.平均传热温差校正及壳程数 平均温差校正系数按式（3-13a）和式（3-13b）有 R=
P=
按单壳程，双管程结构，查图3-9得

平均传热温差 ℃
由于平均传热温差校正系数大于0.8，同时壳程流体流量较大，故取单壳程合适。
4.传热管排列和分程方法 采用组合排列法,即每程内均按正三角形排列,隔板两侧采用正方形排列。见图3-13。
取管心距t=1.25d0，则 t=1.25×25=31.25≈32㎜
隔板中心到离其最.近一排管中心距离按式（3-16）计算
S=t/2+6=32/2+6=22㎜
各程相邻管的管心距为44㎜。
管数的分成方法，每程各有传热管612根，其前后关乡中隔板设置和介质的流通顺序按图3-14选取。
5．壳体内径 采用多管程结构，壳体内径可按式（3-19）估算。取管板利用率η=0.75 ，则壳体内径为
D=1.05t
按卷制壳体的进级档，可取D=1400mm
6．折流板 采用弓形折流板，去弓形之流板圆缺高度为壳体内径的25%，则切去的圆缺高度为
H=0.25×1400=350m，故可 取h=350mm
取折流板间距B=0.3D，则 B=0.3×1400=420mm，可取B为450mm。
折流板数目NB=
折流板圆缺面水平装配，见图3-15。
7．其他附件
拉杆数量与直径按表3-9选取，本换热器壳体内径为1400mm，故其拉杆直径为Ф12拉杆数量不得少于10。
壳程入口处，应设置防冲挡板，如图3-17所示。
8．接管
壳程流体进出口接管：取接管内气体流速为u1=10m/s，则接管内径为

圆整后可取管内径为300mm。
管程流体进出口接管：取接管内液体流速u2=2.5m/s，则接管内径为

圆整后去管内径为360mm

六． 换热器核算
1． 热流量核算
（1）壳程表面传热系数 用克恩法计算，见式（3-22）

当量直径，依式（3-23b）得
=
壳程流通截面积，依式3-25 得

壳程流体流速及其雷诺数分别为

普朗特数

粘度校正

（2）管内表面传热系数 按式3-32和式3-33有

管程流体流通截面积

管程流体流速

普朗特数

（3）污垢热阻和管壁热阻 按表3-10，可取
管外侧污垢热阻
管内侧污垢热阻
管壁热阻按式3-34计算，依表3-14，碳钢在该条件下的热导率为50w/(m•K)。所以
（4） 传热系数 依式3-21有

（5）传热面积裕度 依式3-35可得所计算传热面积Ac为

该换热器的实际传热面积为Ap

该换热器的面积裕度为

传热面积裕度合适，该换热器能够完成生产任务。

2． 壁温计算
因为管壁很薄，而且壁热阻很小，故管壁温度可按式3-42计算。由于该换热器用循环水冷却，冬季操作时，循环水的进口温度将会降低。为确保可靠，取循环冷却水进口温度为15℃，出口温度为39℃计算传热管壁温。另外，由于传热管内侧污垢热阻较大，会使传热管壁温升高，降低了壳体和传热管壁温之差。但在操作初期，污垢热阻较小，壳体和传热管间壁温差可能较大。计算中，应该按最不利的操作条件考虑，因此，取两侧污垢热阻为零计算传热管壁温。于是，按式4-42有

式中液体的平均温度 和气体的平均温度分别计算为
0.4×39+0.6×15=24.6℃
(110+60)/2=85℃
5887w/㎡•k
925.5w/㎡•k
传热管平均壁温
℃
壳体壁温，可近似取为壳程流体的平均温度，即T=85℃。壳体壁温和传热管壁温之差为 ℃。
该温差较大，故需要设温度补偿装置。由于换热器壳程压力较大，因此，需选用浮头式换热器较为适宜。
3．换热器内流体的流动阻力
（1）管程流体阻力

, ,
由Re=35002，传热管对粗糙度0.01，查莫狄图得 ，流速u=1.306m/s,
,所以，

管程流体阻力在允许范围之内。
（2）壳程阻力 按式计算
, ,
流体流经管束的阻力

F=0.5

0.5×0.2419×38.5×(14+1)× =75468Pa
流体流过折流板缺口的阻力
, B=0.45m , D=1.4m
Pa
总阻力
75468+43218=1.19× Pa
由于该换热器壳程流体的操作压力较高，所以壳程流体的阻力也比较适宜。

（3）换热器主要结构尺寸和计算结果见下表：

参数 管程 壳程
流率 898560 227301
进/出口温度/℃ 29/39 110/60
压力/MPa 0.4 6.9
物性 定性温度/℃ 34 85
密度/（kg/m3） 994.3 90
定压比热容/[kj/（kg•k）] 4.174 3.297
粘度/（Pa•s） 0.742×
1.5×

热导率（W/m•k） 0.624 0.0279
普朗特数 4.96 1.773
设备结构参数 形式 浮头式 壳程数 1
壳体内径/㎜ 1400 台数 1
管径/㎜ Φ25×2.5 管心距/㎜ 32
管长/㎜ 7000 管子排列 △
管数目/根 1224 折流板数/个 14
传热面积/㎡ 673 折流板间距/㎜ 450
管程数 2 材质 碳钢
主要计算结果
管程 壳程
流速/（m/s） 1.306 4.9
表面传热系数/[W/（㎡•k）] 5887 925.5
污垢热阻/（㎡•k/W） 0.0006 0.0004
阻力/ MPa 0.04325 0.119
热流量/KW 10417
传热温差/K 48.3
传热系数/[W/（㎡•K）] 400
裕度/% 24.9%

七． 参考文献：
1． 刘积文主编，石油化工设备及制造概论，哈尔滨；哈尔滨船舶工程学院出版社，1989年。
2． GB4557.1——84机械制图图纸幅面及格式
3． GB150——98钢制压力容器
4． 机械工程学会焊接学会编，焊接手册，第3卷，焊接结构，北京；机械工业出版社 1992年。
5． 杜礼辰等编，工程焊接手册，北京，原子能出版社，1980
6． 化工部六院编，化工设备技术图样要求，化学工业设备设计中心站，1991年。

⑸ 如何根据搅拌目的设计搅拌器

根据你提供的参数，初步设计如下：电机功率11KW左右，桨叶2~3层。需要加底轴承。当然还需要根据你具体的搅拌目的、物料参数、加料方式来进行进一步的设计，山东欧迈机械。

⑹ 比较流行的工业软件有哪些

工业软件（英文：Instrial Software）是指专用于工业领域里的软件，包括系统、应用、中间件、嵌入式等。

一般来讲工业软件被划分为编程语言、系统软件、应用软件和介于这两者之间的中间件。其中系统软件为计算机使用提供最基本的功能，但是并不针对某一特定应用领域。而应用软件则恰好相反，不同的应用软件根据用户和所服务的领域提供不同的功能。

工业软件在产品设计、成套装备设计、厂房设计、工业系统设计中起着非常重要的作用，可以极大地提高工业企业研发、制造、生产管理水平，提升工业管理性能和设计效率，有效节约成本，并实现可视化管理，是现代工业装备的“大脑”，也是制造业落地工业互联网，转型智能制造的有力武器。为此中发智造搜集整理了各类工业软件，希望对行业有一定帮助。

01主流CAX

序号 软件名称 主要功能

1 AUTOCAD CAXA 二维CAD

2 SOLIDWORK/ UG / PROE / CATIA等 三维CAD

3 UG，catia，edgecam，mastercam，cimtron，hypermill，powermill. CAM（数控编程软件）软件

4 Ansys 很经典的CAE，国内应用最广，客户成熟度最高

5 Nastran/UG NASA已在使用的CAE分析软件

6 Pam crash 专门的碰撞研究软件

7 Moldflow 模流分析软件

8 AutoForm，UG PWD 钣金冲压分析软件

9 Autodesk AutoCAD P&ID / UG PID 管路设计软件

10 ug moldwizard 模具设计软件

11 AUTOCAD ELECTRICAL 电气系统设计软件

12 UG Imageware，Copy CAD，RapidForm，catia 逆向软件

02泵行业软件

序号 软件名称 主要功能

1 PUMP CAD 二维 用于过流部件的水力设计

PUMP CAD 三维（水力设计）

2 PUMP CAD 三维（结构设计） 用于泵结构部件以及总装图的设计

3 CFTURBO 专业的叶轮及蜗壳设计软件

4 Fluent CFD 分析软件

5 CFX CFD 分析软件

6 Eventech TPump 水泵测试软件（水力性能测试，气蚀测试，空载测试，转堵测试等）

7 Eventech XPump 泵选型软件（电子样本，参数选型，API610选型）

8 Eventech SPump 泵行业项目管理软件（售前管理，选型管理）

9 AutoCAD UG PROE等 CAD设计软件

03工艺系统专业

（包括化学工程、工业炉、热工、安全专业）

序号 软件名称 主要功能

1 PRO-II 稳态工艺流程模拟（物料平衡，单元分析等）

Aspen Plus

2 Aspen Polymer Plus 聚合物工艺流程模拟

3 Aspen Dynamics & Custom Modeler 动态工艺流程模拟与建模

4 Aspen Properties 纯组分及油品物性计算软件

5 Aspen HX-NET 换热网络优化

6 FRI 塔设计、校核计算（填料塔，筛板塔，穿流塔等）

7 HTRI 换热器模拟、设计与校核计算

HTFS

8 INPLANT 管网水力学计算

9 Visual Flow 泄压系统的模拟计算与设计

10 HEXTRAN 换热网络模拟计算

11 CFX 流体力学仿真

12 Aspen Zyqad 工艺设计数据库管理（PFD，设备表，数据表等）

13 SP P&ID 智能P&ID

VPE P&ID

14 Vantage PE 工程数据库系统

15 GRTMPS/G4 通用流程工业线性规划系统

16 H/CAMS 原油分析管理系统（包括Chevron原油数据库）

17 Aspen PIMS 通用流程工业线性规划系统

18 REF-SIM 汽油和BTX装置的操作，可用于连续重整、半再生重整和再生重整等不同专利工艺

19 HCR-SIM/HTR-SIM 加氢裂化模拟程序，加氢精制模拟程序

20 AMSIM 用于模拟从气体或液化石油气中脱出H2S和CO2的醇胺装置的稳态过程模拟器

21 SULSIM 优化硫化装置的运行，识别工艺反应的热力学以及动力学特征

22 FRNC-5PC 通用加热炉模拟

REFORM-3PC 烃蒸汽转化炉模拟

FURCRAK-PC 加热炉、裂解炉、转化炉传热计算

23 SAFETI和 LEAK 安全评估软件（陆地）

24 NEPTUNE OFFSHORE 安全评估软件（海上）

25 Aspen FlareNet 火炬管网模拟计算软件

26 SNAMER 蒸汽管网分析监测系统。解决复杂蒸汽管网及压力超过10MPaG的蒸汽管网的温度降和阻力降的计算。

27 CCSOS 催化裂化单元反应－再生系统的模拟优化程序

28 CCDIS 催化裂化和延迟焦化单元的塔设计、核算程序

29 TRAYS Package 浮阀、舌形、筛孔和泡罩塔板的工艺计算软件包

30 HENMFD 多功能换热网络设计软件包

31 HEATNT 换热网络核算程序

32 FINEXCH 内波纹外螺纹管换热器的计算

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 工艺设计数据库管理（PFD，设备表，数据表等）

04配管专业

（包括材料应力专业、水道专业）

序号 软件名称 主要功能

1 PDS 三维工厂设计系统

PDMS

SP 3D

2 Drawiz PDS平面图自动标注

E-Draw

3 SP Review 工厂模型浏览与校审

VPD Review

JetStream

4 CAESAR II 按ANSI B31等规范进行管系的静态（线性和非线性）和动态应力分析

5 ANSYS 非线性动态和静态有限元分析(包括流体计算功能)

6 FE Pipe 管道及压力容器有限元局部应力分析

7 Vantage PE 工程数据库系统

8 I-Sketch ISO图

9 Spoolgen 管道加工图生成

05容器专业和机械专业

序号 软件名称 主要功能

1 SW6 钢制压力容器设计计算(GB 150标准)

PV Desktop

LANSYS

2 Aspen Teams 管壳式换热器设计计算（ASME，TEMA标准）

3 Pvelite 压力容器整体及部件设计计算 （ASME， UBC，BC，BS5500，TEMA，WRC107，ANSI 标准）

4 TANK 储罐设计、分析、评估软件（API650，API653标准）

5 ANSYS 压力容器局部应力计算

6 ABAQUS 求解线性和非线性问题，包括结构的静态、动态、热和电反应等

7 FE Pipe 管道及压力容器有限元局部应力分析

8 CFX 流体力学模拟

9 CFX Tascflow 透平通道的全负荷分析

10 Solidedge 3D CAD程序，具有零件建模、构建装配件建模、板金件建模、焊接建件建模等功能

11 DyRoBes 转子轴承系统动力学模型分析软件

12 Agile Engineering Design System（AXIAL，AXCAD） 一维透平设计软件，能给出轴流压缩机、透平机械的预测性能，支持亚音速、超音速透平的设计，并支持多种工作介质。透平机械设计分析软件，能提供叶片的几何造型并为流场分析建立模型

13 Autodesk Inventor Professional（AIP） 机械二维、三维CAD

14 Mathcad CAD工具

15 材料腐蚀数据库（金属/非金属） 材料腐蚀数据库（金属/非金属）

06电气专业

序号 软件名称 主要功能

1 EDSA 电气系统设计和计算软件（ANSI标准）

2 ETAP 电气系统设计和计算软件（ANSI标准）

3 EES 大型电力电气工程设计

4 PDS(EE_RACEWAY)/SP3D 电缆桥架设计软件

PDMS

5 Vantage PE 工程数据库系统

6 AUTOCAD ELECTRICAL 2008 电气系统设计软件

07仪表专业

序号 软件名称 主要功能

1 SP Instrumentation （INTOOLS） 集成的仪表设计和数据库管理

2 PDS（EE_RACEWAY）/SP3D 电缆桥架设计软件

PDMS

3 Vantage PE 工程数据库系统

4 WINPCCAD 仪表计算机辅助设计系统

08结构专业

序号 软件名称 主要功能

1 PKPM 钢筋砼的分析与设计，包括框排架，框-剪，独立基础，条形基础，楼梯，剪力墙，弹性地基梁板，高层结构，钢筋砼基本构件，箱形基础，桩基等

2 ANSYS 静态与动态有限元分析

3 STAAD PRO 钢结构三维计算（美国，日本标准）

4 STAAD SSDD 中国标准钢结构计算

5 STAAD PRO.Foundation 基础计算

6 PDS (Frameworks Plus) 钢结构三维设计

7 StruCad 钢结构制造图CAD软件

8 GTSTRUDL 针对结构静力、动力计算的空间模型分析软件

9 Tekla Sterctures 炉子专业使用

10 STEEL 钢结构CAD设计软件

11 TSSD 探索者结构工程计算机辅助设计绘图软件

12 SAP2000 通用结构分析与设计软件

13 Etabs 集成化的建筑结构建模、分析和设计软件

14 SAFE 集成化的楼板、基础底板和扩展式基础设计软件

09分析化验专业与环境保护专业

序号 软件名称 主要功能

1 ELAA 大气环境影响评价的一般计算、绘图

2 EIAN 根据环评导则推荐的模式预测各种噪声源对声环境的影响程度和范围

3 EIAW 根据环评导则推荐的模式预测计算排放污水对地表水环境的影响程度和范围

5 EIAProA2008 大气环评

6 GPS-X 污水处理模拟软件

7 TOXCHEM 优化污水处理场

10建筑专业和暖通空调专业

序号 软件名称 主要功能

1 TArch 天正建筑CAD软件

2 TBEC 天正建筑节能分析软件(公建/民住)

3 THvac 天正暖通设计软件

4 PDS(PE_HVAC)/SP3D 暖通空调三维设计软件

5 ACS 采暖、通风计算与设计

6 AUTOCAD Revit Architecture Suite 建筑设计

7 Ecotect 生态建筑大师

8 SketchUp and Piranesi 建筑草图大师与空间彩绘大师，主要应用于3D建筑方案设计。

11储运专业、总图专业、给排水专业

序号 软件名称 主要功能

1 INPLANT 管网水力学计算

2 PIPENET 流体分析设计软件

3 消防工程CAD 消防工程CAD

4 MIS 2000 总图设计与管理信息系统

5 WCAD 智能化给排水设计绘图软件包。

6 TWT 天正给排水设计CAD软件

7 AUTOCAD CIVIL 3D 2008 场地设计

12估算专业

序号 软件名称 主要功能

1 CostManager/ PCCS 费用控制软件

2 中国石化工程建设概、预算软件系统 概算编制

3 中国石油建设安装工程概、预算软件系统 中国石油建设安装工程概、预算

4 钢筋抽样软件GGJ 钢筋抽样计算

13项目管理专业

序号 软件名称 主要功能

1 STAT 任务分派与检测统计系统

2 Microsoft Project 进度控制

Primavera P3

Primavera P3e/c

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

4 SmartPlant RD / SmartPlant Materials 材料与采购管理

PRM

PMCS

5 ACCPAC 工程财务管理

SAP FI/CO

PFCM

6 Documentum 项目电子文档管理系统

7 PMCV 施工费用与进度检测

8 IPMS 综合采购管理软件

9 Pertmaster 风险分析软件

10 RMIS 风险管理协同软件

⑺ 化工原理课程设计

化工原理课程设计

题 目 乙醇-水溶液连续精馏塔优化设计

目 录

设计任务书………………………………………………………………3

英文摘要前言……………………………………………………………4

前言………………………………………………………………………4

精馏塔优化设计…………………………………………………………5

精馏塔优化设计计算……………………………………………………5

设计计算结果总表………………………………………………………22

参考文献…………………………………………………………………23

课程设计心得……………………………………………………………23

精馏塔优化设计任务书

一、设计题目
乙醇—水溶液连续精馏塔优化设计

二、设计条件
1．处理量： 15000 （吨/年）
2．料液浓度： 35 （wt%）
3．产品浓度： 93 （wt%）
4．易挥发组分回收率： 99%
5．每年实际生产时间：7200小时/年
6. 操作条件：①间接蒸汽加热；
②塔顶压强：1.03 atm（绝对压强）③进料热状况：泡点进料；

三、设计任务
a) 流程的确定与说明；
b) 塔板和塔径计算；
c) 塔盘结构设计
i. 浮阀塔盘工艺尺寸及布置简图；
ii. 流体力学验算；
iii. 塔板负荷性能图。 d) 其它
i. 加热蒸汽消耗量；
ii. 冷凝器的传热面积及冷却水的消耗量e) 有关附属设备的设计和选型，绘制精馏塔系统工艺流程图和精馏塔装配 图，编写设计说明书。
乙醇——水溶液连续精馏塔优化设计
（南华大学化学化工学院，湖南衡阳 421001）

摘要：设计一座连续浮阀塔，通过对原料，产品的要求和物性参数的确定及对主要尺寸的计算，工艺设计和附属设备结果选型设计，完成对乙醇-水精馏工艺流程和主题设备设计。

关键词：精馏塔，浮阀塔，精馏塔的附属设备。

（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

乙醇在工业、医药、民用等方面，都有很广泛的应用，是很重要的一种原料。在很多方面，要求乙醇有不同的纯度，有时要求纯度很高，甚至是无水乙醇，这是很有困难的，因为乙醇极具挥发性，也极具溶解性，所以，想要得到高纯度的乙醇很困难。
要想把低纯度的乙醇水溶液提升到高纯度，要用连续精馏的方法，因为乙醇和水的挥发度相差不大。精馏是多数分离过程，即同时进行多次部分汽化和部分冷凝的过程，因此可使混合液得到几乎完全的分离。化工厂中精馏操作是在直立圆形的精馏塔内进行的，塔内装有若干层塔板或充填一定高度的填料。为实现精馏分离操作，除精馏塔外，还必须从塔底引入上升蒸汽流和从塔顶引入下降液。可知，单有精馏塔还不能完成精馏操作，还必须有塔底再沸器和塔顶冷凝器，有时还要配原料液预热器、回流液泵等附属设备，才能实现整个操作。
浮阀塔与20世纪50年代初期在工业上开始推广使用，由于它兼有泡罩塔和筛板塔的优点，已成为国内应用最广泛的塔型，特别是在石油、化学工业中使用最普遍。浮阀有很多种形式，但最常用的形式是F1型和V-4型。F1型浮阀的结果简单、制造方便、节省材料、性能良好，广泛应用在化工及炼油生产中，现已列入部颁标准（JB168-68）内，F1型浮阀又分轻阀和重阀两种，但一般情况下都采用重阀，只有处理量大且要求压强降很低的系统中，才用轻阀。浮阀塔具有下列优点：1、生产能力大。2、操作弹性大。3、塔板效率高。4、气体压强降及液面落差较小。5、塔的造价低。浮阀塔不宜处理易结焦或黏度大的系统，但对于黏度稍大及有一般聚合现象的系统，浮阀塔也能正常操作。

精馏塔优化设计计算

在常压连续浮阀精馏塔中精馏乙醇——水溶液，要求料液浓度为35%，产品浓度为93%，易挥发组分回收率99%。年生产能力15000吨/年
操作条件：①间接蒸汽加热
②塔顶压强：1.03atm（绝对压强）
③进料热状况：泡点进料

一 精馏流程的确定
乙醇——水溶液经预热至泡点后，用泵送入精馏塔。塔顶上升蒸气采用全冷凝后，部分回流，其余作为塔顶产品经冷却器冷却后送至贮槽。塔釜采用间接蒸汽再沸器供热，塔底产品经冷却后送入贮槽。工艺流程图见图

二 塔的物料衡算
查阅文献，整理有关物性数据

⑴水和乙醇的物理性质

名称

分子式
相对分子质量
密度
20℃

沸 点
101.33kPa
℃
比热容
(20℃)
Kg/(kg.℃)
黏度
(20℃)
mPa.s
导热系数
(20℃)
/(m.℃) 表面
张力

(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常压下乙醇和水的气液平衡数据，见表
常压下乙醇—水系统t—x—y数据如表1—6所示。

表1—6 乙醇—水系统t—x—y数据
沸点t/℃ 乙醇摩尔数/% 沸点t/℃ 乙醇摩尔数/%
气相 液相 气相 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

乙醇相对分子质量：46；水相对分子质量：18
25℃时的乙醇和水的混合液的表面张力与乙醇浓度之间的关系为：

式中 σ——25℃时的乙醇和水的混合液的表面张力，N／m；
x——乙醇质量分数，％。
其他温度下的表面张力可利用下式求得

式中 σ1——温度为T1时的表面张力；N／m；
σ2——温度为T2时的表面张力；N／m；
TC——混合物的临界温度，TC＝∑xiTci ，K；
xi——组分i的摩尔分数；
TCi——组分i的临界温度， K。

料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数
X==0.174
X==0.838
X==0.0039

平均摩尔质量
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
总物料衡算 F=D+W=74.83
易挥发组分物料衡算 0.838D+0.0039W=74.830.174
联立以上二式得：
D=15.25kg/kmol
W=59.57kg/kmol

三 塔板数的确定
理论塔板数的求取
⑴根据乙醇——水气液平衡表1-6，作图

⑵求最小回流比Rmin和操作回流比
因为乙醇-水物系的曲线是不正常的平衡曲线,当操作线与q线的交点尚未落到平衡线上之前,操作线已经与平衡线相切,如图g点所示. 此时恒浓区出现在g点附近, 对应的回流比为最小的回流比. 最小回流比的求法是由点a(,)向平衡线作切线，再由切线的斜率或截距求
作图可知 b=0.342 b==0.342 Rmin =1.45

由工艺条件决定 R=1.6R
故取操作回流比 R=2.32

⑶求理论板数
塔顶，进料，塔底条件下纯组分的饱和蒸气压
组分 饱和蒸气压/kpa
塔顶 进料 塔底
水 44.2 86.1 101.33
乙醇 101.3 188.5 220.0

①求平均相对挥发度
塔顶 ===2.29
进料 ==2.189
塔底 ==2.17
全塔平均相对挥发度为
===2.23
===2.17
②理论板数
由芬斯克方程式可知
N===7.96
且
由吉利兰图查的 即
解得 =14.2 （不包括再沸器）
③进料板

前已经查出 即
解得 N=6.42
故进料板为从塔顶往下的第7层理论板 即=7
总理论板层数 =14.2 （不包括再沸器）
进料板位置 =7
2、全塔效率
因为=0.17-0.616lg
根据塔顶、塔釜液组成，求塔的平均温度为，在该温度下进料液相平均粘计划经济为
=0.1740.41+（1-0.174）0.3206=0.336
=0.17-0.616lg0.336=0.462
3、实际塔板数
精馏段塔板数：
提馏段塔板数：
四、塔的工艺条件及物性数据计算

以精馏段为例：
操作压力为
塔顶压力： =1.04+103.3=104.34
若取每层塔板压强 =0.7
则进料板压力： =104.34+130.7=113.4kpa
精馏段平均操作压力 =kpa
2、温度
根据操作压力，通过泡点方程及安托因方程可得
塔顶 =78.36
进料板=95.5
=
3、平均摩尔质量
⑴ 塔顶==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 进料板： = 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
精馏段的平均摩尔质量
= kg/kmol
= kg/kmol
4、平均密度
⑴液相密度
=
塔顶： = =796.7
进料板上 由进料板液相组成 =0.102
=
=
=924.2
故精馏段平均液相密度=
⑵气相密度
=

5、液体表面张力
=
=0.83817.8+(1-0.838)0.63=15.0
=0.10216.0+(1-0.102)0.62=2.20
=
6、液体粘度
=
=0.8380.55+(1-0.838)0.37=0.521
=0.1020.34+(1-0.102)0.29=0.295
=

以提馏段为例
平均摩尔质量
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
提馏段的平均摩尔质量
= kg/kmol
= kg/kmol
平均密度

塔釜，由塔釜液相组成 =0.0039
=0.01
=
∴ =961.5
故提馏段平均液相密度
=
⑵气相密度
==

五 精馏段气液负荷计算
V=（R+1）D=(2.32+1)15.25=50.63

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

六 提馏段气液负荷计算
V’=V=50.63
=0.382 m
L’=L+F=35.38+74.83=110.2
=0.0006 m

七 塔和塔板主要工艺尺寸计算
1塔径
首先考虑精馏段：
参考有关资料，初选板音距=0.45m
取板上液层高度=0.07m
故 -=0.45-0.07=0.38m
==0.0239
查图可得 =0.075
校核至物系表面张力为9.0mN/m时的C，即
C==0.075=0.064
=C=0.064=1.64 m/s

可取安全系数0.70，则
u=0.70=0.71.64=1.148 m/s
故 D==0.645 m
按标准，塔径圆整为0.7m，则空塔气速为0.975 m/s

2 精馏塔有效高度的计算
精馏段有效高度为
=(13-1)0.45=5.4m
提馏段有效高度为
=(20-1)0.45=8.55m
在进料孔上方在设一人孔，高为0.6m
故精馏塔有效高度为:5.4+8.55+0.6=14.55m

3 溢流装置
采用单溢流、弓形降液管
⑴ 堰长
取堰长 =0.75D
=0.750.7=0.525m
⑵ 出口堰高
=
选用平直堰，堰上液层高度由下式计算
=
近似取E=1.03,则
=0.017
故 =0.07-0.017=0.053m
⑶ 降液管的宽度与降液管的面积
由查《化工设计手册》
得 =0.17,=0.08
故 =0.17D=0.12 =0.08=0.031
停留时间 =39.9s (>5s符合要求)
⑷ 降液管底隙高度
=-0.006=0.053-0.006=0.047m
塔板布置及浮阀数目击者及排列
取阀孔动能因子 =9
孔速 ===8.07m
浮阀数 n===39(个)
取无效区宽度 =0.06m
安定区宽度 =0.07m
开孔区面积
R==0.29m
x==0.16m
故 ==0.175m
浮阀排列方式采用等腰三角形叉排
取同一磺排的孔心距 a=75mm=0.075m
估算排间距h
h===0.06m

八 塔板流体力学校核
1、气相通过浮塔板的压力降，由下式

⑴ 干板阻力 ==0.027
⑵ 液层阻力 取充气系数数 =0.5,有
==0.50.07=0.035
⑶ 液体表面张力所造成阻力此项可以忽略不计。
故气体流经一层浮阀塔塔板的压力降的液柱高度为：
=0.027+0.035=0.062m
常板压降
=0.062860.59.81=523.4(<0.7K,符合设计要求)。

淹塔
为了防止淹塔现象了生，要求控制降液管中清液层高度符合，其中
由前计算知 =0.061m,按下式计算
=0.153=0.153=0.00002m
板上液层高度 =0.07m,得：
=0.062+0.07+0.00002=0.132m
取=0.5,板间距今为0.45m,=0.053m,有
=0.5(0.45+0.053)=0.252m
由此可见：<，符合要求。

雾沫夹带
由下式可知 <0.1kg液/kg气
===0.069
浮阀塔也可以考虑泛点率，参考化学工程手册。
泛点率=100%
=D-2=0.7-20.12=0.46
=-2=0.3875-20.031=0.325
式中——板上液体流经长度，m;
——板上液流面积，；
——泛点负荷系数，取0.126;
K——特性系数，取1.0.

泛点率=
=36.2% (<80%,符合要求)

九 塔板负荷性能图
1、雾沫夹带线
按泛点率=80%计
100%=80%

将上式整理得
0.039+0.626=0.0328
与分别取值获得一条直线，数据如下表。
0.00035 0.00085
0.835 0.827
2、泛液线
通过式以及式得
=
由此确定液泛线方程。
=
简化上式得关系如下

计算数据如下表。

0.00035 0.00055 0.00065 0.00085
0.8215 0.8139 0.8105 0.8040
3、液相负荷上限线
求出上限液体流量值（常数）
以降液管内停留时间=5s
则
4、漏夜线
对于型重阀，由，计算得

则
5、液相负荷下限线
去堰上液层高度=0.006m
根据计算式求的下限值

取E=1.03

经过以上流体力学性能的校核可以将精馏段塔板负荷性能图划出。如图

由塔板负荷性能图可以看出：
① 在任务规定的气液负荷下的操作点
P（0.00083，0.630）（设计点），处在适宜的操作区内。
② 塔板的气相负荷上限完全有雾沫夹带控制，操作下限由漏液控制。
③ 按固定的液气比，即气相上限=0.630 ，气相下限=0.209 ，求出操作弹性K，即
K==3.01
十 精馏塔的主要附属设备
1 冷凝器
（1）冷凝器的选择：强制循环式冷凝器
冷凝器置于塔下部适当位置，用泵向塔顶送回流冷凝水，在冷凝器和泵之间需设回流罐，这样可以减少台架，且便于维修、安装，造价不高。
（2）冷凝器的传热面积和冷却水的消耗量
热流体为78.36℃的93%的乙醇蒸汽，冷流体为20℃的水
Q=qm1r1 Q=qm2r2
Q—单位时间内的传热量，J/s或W；
qm1, qm2—热、冷流体的质量流量，kg/s;

r1 ,r2—热，冷流体的汽化潜热，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
传热面积：
A=
==21.2
K取700W·m-2/℃
∴ A=
2 再沸器
（1）再沸器的选择：釜式再沸器
对直径较大的塔，一般将再沸器置于踏外。其管束可抽出，为保证管束浸于沸腾器液中，管束末端设溢流堰，堰外空间为出料液的缓冲区。其液面以上空间为气液分离空间。釜式再沸器的优点是气化率高，可大80%以上。
（2）加热蒸汽消耗量
Q=qm1r1 Q=qm2r2
Q—单位时间内的传热量，J/s或W；
qm1, qm2—热、冷流体的质量流量，kg/s;
r1 ,r2—热，冷流体的汽化潜热，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为0.254 kg/s

表 浮阀塔板工艺设计计算结果

序号 项目 数值
1 平均温度tm，℃ 86.93
2 平均压力Pm，kPa 108.89
3 液相流量LS，m3/s 0.00035
4 气相流量VS，m3/s 0.375
5 实际塔板数 33
6 塔径，m 0.70
7 板间距,m 0.45
8 溢流形式 单溢流
9 堰长，m 0.525
10 堰高，m 0.053
11 板上液层高度，m 0.07
12 堰上液层高度，m 0.047
13 安定区宽度，m 0.07
14 无效区宽度，m 0.06
15 开孔区面积，m2 0.175
16 阀孔直径，m 0.039
17 浮阀数 39
18 孔中心距，m 0.075
19 开孔率 0.147
20 空塔气速，m/s 0.8
21 阀孔气速，m/s 8.07
22 每层塔板压降，Pa 700
23 液沫夹带，（kg液/kg气） 0.069
24 气相负荷上限，m3/s 0.00356
25 液相负荷上限，m3/s 0.00028
26 操作弹性 3.01

参考文献

[1]陈英男、刘玉兰.常用华工单元设备的设计[M].上海：华东理工大学出版社，2005、4
[2]刘雪暖、汤景凝.化工原理课程设计[M].山东：石油大学出版社，2001、5
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[4]路秀林、王者相.塔设备[M].北京：化学工业出版社，2004、1
[5]王明辉.化工单元过程课程设计[M].北京：化学工业出版社，2002、6
[6]夏清、陈常贵.化工原理（上册）[M].天津：天津大学出版社，2005、1
[7]夏清、陈常贵.化工原理（下册）[M].天津：天津大学出版社，2005、1
[8]《化学工程手册》编辑委员会.化学工程手册—气液传质设备[M]。北京：化学工业出版社，1989、7
[9]刘光启、马连湘.化学化工物性参数手册[M].北京：化学工业出版社，2002
[10]贺匡国.化工容器及设备简明设计手册[M].北京：化学工业出版社，2002

课程设计心得

通过这次课程设计使我充分理解到化工原理课程的重要性和实用性，更特别是对精馏原理及其操作各方面的了解和设计，对实际单元操作设计中所涉及的个方面要注意问题都有所了解。通过这次对精馏塔的设计，不仅让我将所学的知识应用到实际中，而且对知识也是一种巩固和提升充实。在老师和同学的帮助下，及时的按要求完成了设计任务，通过这次课程设计，使我获得了很多重要的知识，同时也提高了自己的实际动手和知识的灵活运用能力。

⑻ 搅拌反应釜的传热装置有哪几种,它们的特点是什么

反应釜釜体材料可采用碳锰钢、各种牌号的不锈钢、钛及钛合金、镍、哈氏合金、锆及版其复合材权料等。反应釜的主体材料、釜体、釜盖上的开孔尺寸、数量、加热方式、釜内结构、搅拌转速、搅拌桨叶的形式均可根据用户要求进行设计；加热方式有夹套蒸汽、夹套导热油电加热、夹套油浴循环、远红外等形式。
更多的可以搜：威海环宇化工，了解下。

⑼ 安徽工业大学建筑工程学院的教学实践

为打造“人文建工”理念，在人才培养中贯彻“六字”方针和“三自”模式，重视科技创新活动，近年来，我院学生多次荣获全国大学生“挑战杯”奖项，一人次获“2009中国大学生十大年度人物”荣誉称号。
学院以“建筑精品质量工程，营造优良育人环境为理念，贯彻可持续发展战略，坚持工程技术型特点，努力为地方建设作贡献。
院训：厚德博学 经世致用
院风：全球理念 珍爱环境 科学发展 协力笃行
人才培养理念：以建筑精品质量工程，营造优良育人环境为理念，贯彻可持续发展战略，坚持工程技术型特点，努力为地方建设作贡献。 党委书记：方大鸣
院长：黄志甲
副院长：黄伟
党委副书记、副院长: 谢文平 办公室、工会
办公室主任：钱文仲
工会主席： 钟梅英团委书记： 陈云亮
教学系、中心

土木工程系主任：于峰
土木工程系党支部书记、副主任：曹现雷
市政工程系主任：张新喜
市政工程系系党支部书记：胡小兵
建筑环境与能源工程系主任：钱付平
建筑环境与能源工程系党支部书记、副主任：陈德敏
建筑与工程管理系主任：陈德鹏
建筑与工程管理系党支部书记、副主任：徐士代
安全科学与工程系主任：丁厚成
安全科学与工程系党支部书记、副主任：刘影
综合实验中心主任：钟梅英
研究机构
建筑节能研究所 所长 黄志甲
能源与环境研究所 所长陈 光
结构安全与加固研究所所长黄 伟
水质工程研究所所长张新喜
工业通风净化研究所所长钱付平环境流体研究所所长黄河清
钢结构研究所所长贾冬云
道路与交通研究所所长蒋育红
绿色建材研究所所长陈德鹏
固废资源化研究所所长盛广宏
污水处理技术研究所所长孟冠华
岩土工程研究所所长余振锡
组合结构研究所 所长 于 峰 学院注重教学质量和科研水平提升，在宝钢、马钢、十七冶、市住建委、港华燃气公司、马建公司、市政管理处、市人民医院、三联泵业、安徽众志工程咨询有限公司等单位建立了稳定的实践教学基地。学院组建以来，承担国家自然基金项目十九项（其中合作一项），国家级项目20余项，省级30余项，完成科研经费2500余万元，发表科研论文500余篇，专利40余项。获国家科技进步二等奖1项，安徽省科技进步一等奖1项，江苏省科学技术二等奖1项。
近3年，培养研究生100余名，本科毕业生1500余名；本科生考研率连续几年名列学校前茅，毕业生就业率达97%，深受用人单位好评。 一、培养目标及基本要求
本专业培养适应我国21世纪社会主义现代化建设的需要，德、智、体全面发展，获得土木工程师基本训练，具备从事土木工程的项目规划、设计、施工、管理、研究开发能力的高级工程技术人才。本专业毕业生能到房屋建筑、公路与城市道路、桥梁工程的设计单位、施工企业、监理咨询和科研开发机构，政府建设管理部门以及高等学校从事施工管理、设计、技术咨询和经营开发及教学科研工作。
本专业毕业生应具备以下几方面的知识和能力：1．掌握工程力学、结构力学、结构工程和岩土工程学科的基本理论；2．掌握建筑工程规划与选型、工程材料、结构分析与设计、地基处理、施工技术和施工组织管理方面的基本原理和方法，受到工程设计和施工管理的基本训练；3．掌握有关工程测量、地基试验和结构测试的基本技能，具有处理工程实践问题的初步能力；4．了解土木工程建设的国家政策和主要法律法规；5．基本掌握一门外国语，能比较顺利阅读本专业的外文资料，并具有听、说、写的初步能力；6．掌握计算机基本知识，具备较好的计算机文化素质，初步具有在本专业及相关领域中的计算机应用开发能力；7．修习人文社会学科等方面的课程，具有较高的思想道德素质、文化素质及身体和心理素质。
二、主干学科:土建类
三、主要课程:材料力学，结构力学，弹性力学，土力学与土质学，基础工程，房屋建筑学，建筑材料，钢结构、混凝土结构和砌体结构，土木施工与组织管理，土木工程概预算和招投标，工程结构抗震等。
四、主要实践教学环节:认识实习、测量实习、生产实习；土工实验、建材实验、结构实验；钢筋混凝土课程设计、基础工程课程设计、施工组织课程设计、工程概预算课程设计、房屋建筑学课程设计、钢结构课程设计。
五、专业方向和特色:以房屋建筑、道路、桥梁的工程设计、施工管理为主要方向，设置建筑工程、道路桥梁工程两个专业模块。
六、双语教学课程:钢结构 一、培养目标和基本要求
给排水科学与工程专业是我省较早设置给排水工程本科专业的高校之一。经过多年的发展积累，获得了较大发展。专业教学、科研力量雄厚，具有学士、硕士学位授权点。主要培养从事城市、工业、建筑等水工业领域水工艺与工程的规划、设计、施工、运行管理和科学研究的高级技术人才。学生要系统学习与水工程与工艺有关的基础理论、工艺与工程规划、设计的原理、技能和方法，以及施工组织与运行管理方面的基础知识，以面向生产管理一线，具备科研开发、施工管理、工程设计三个方面的综合素质和技能。即：培养学生具有高度环境保护责任感和较强烈的水资源保护意识，在工作中能自觉宣传和贯彻我国的可持续发展战略；具备独立进行给排水处理工艺的工程设计能力；掌握水处理构筑物和管道工程设计和施工的基本知识，经过工程设计、和现场施工技术方面的训练并具有相应的实践能力；熟悉工业生产水污染物的发生规律和治理技术；掌握一门外语，达到国家4级英语水平，具有较强的计算机应用能力。
二、主干学科
工程力学、建筑学、水分析化学、工程设计、水质工程学等
三、主干课程
本专业的主干学科和主要学科基础课程有：工程力学、测量学、结构力学、水力学、水处理生物学、给排水工程结构、水分析化学、环境评价和系统分析等。主要学科基础课程实践环节有：测量学、工程流体力学（水力学）、水处理生物学、水分析化学等课程实验；以及 测量实习等。
四、专业或专业模块
本专业的专业方向及其相应的课程有水泵和泵站、水质工程学、建筑给排水工程等；实践模块有：水处理实验，给水厂、给排水管网、污水厂、水泵与泵站、给排水工程结构、建筑给排水工程的课程设计，生产实习、毕业设计或论文等。
五、专业特色
（一）、加强实践能力和创新能力培养的具体措施：1）加强教学实验；2）使用虚拟仪器仿真与真实实验的结合，用实验参数类比法；以简单静态实验，对应连续流动态过程；进行放大实验和参数控制，开发学生的创新能力。3）课程设计7项共计10周。4）认识实习、生产实习、测量实习等实习环节和毕业论文和设计的集中实践训练。
（二）、实现外语和计算机不断线，并加强外语和计算机能力的具体方案：一年级计算机文化课程、计算机语言、，二年级CAD基础、，三年级计算机在专业中应用课程，在课程设计和结业中使用计算机，保证计算机不断线。使用计算机开发仿真实验，在系统分析课程中使用计算机进行数据处理，进行高级计算机能力培养。英语教学除公共课安排外，在科技英语教学中用英语写作训练来强化英语能力，在一些课程中，开展使用英语原版教材和双语教学的试验。
（三）、选修专业和双学位(指工商管理和计算机专业)方案： 结合本专业的工艺设计和运行控制对计算机应用的要求，在选修本专业的计算机控制和仿真实验基础上，建议辅修计算机专业必要的软硬件知识和学分，取得计算机专业双学位。（四）、促进学生个性发展，减少必修，扩大选修，提供主辅修或双学位的措施：由于给排水是一种工作任务相对限制的应用专业，课程较固定。拟根据本专业毕业生培养主要去向，分别按工程设计型、科研开发型和施工管理型等三种类型促进学生个性发展。在课程和毕业论文和设计安排和要求上提供不同选择。
六、双语教学课程
水处理生物学和水质工程学。 一、培养目标和基本要求
本专业培养适应我国21世纪社会主义现代化建设的需要，德、智、体全面发展，基础扎实、知识面宽、能力强、素质高、有创新意识的建筑环境与设备工程专业应用型高级技术人才。毕业生能够从事工业与民用建筑人工环境设施(供热、采暖、通风、空调等)的设计、安装、调试、运行管理，以及建筑环境自动化方案制定，并具有初步的应用技术研究与开发能力；能在建筑、市政等工程设计、研究、安装、物业管理以及工业企业等单位从事技术与管理工作。本专业主要学习建筑环境与设备的基础理论，具有多种建筑设备系统的设计、施工调试和运行管理的能力，同时具备一定的计算机、电子、机械和建筑方面的知识与技能。
二、主干学科：土建类
三、主要课程
传热学、工程热力学、流体力学、燃气工程、建筑设备自动化、供热工程、空气调节、制冷技术、建筑概论、建筑给排水工程、工程概预算及相关计算机及信息技术（包括计算机语言、计算机在专业中的应用等）。
四、主要实践教学环节
金工实习、认识实习 、 生产实习、制图课程设计、锅炉房设计、制冷装置设计、燃气与供热工程设计、空调工程设计、工程实践、工程测量、试验及其系统的安装、运行实习、计算机上机实践、毕业实习和毕业设计
五、专业方向与特色
以工业与民用建筑行业的供热、采暖、通风、空调等环境设施的设计、安装、调试、运行管理为主要方向；在系统地掌握本专业领域必需的专业基础理论基础上，强化实践能力与创新能力的培养。
六、双语教学课程：传热学。 一、培养目标和基本要求
本专业培养学生能适应社会主义现代化建设需要，基础知识扎实、知识面宽、综合能力强的高级技术人才，能从事安全管理、职业安全与卫生的监察、监测与监控，安全工程项目的规划设计，安全科学理论及应用技术的研究，工矿企业地面与地下建筑工程的通风、空调与消防，安全技术设计、检测、评价、监察和管理等工作。
具有较扎实的自然科学基础，较好的人文社会科学基础和外语语言综合能力及计算机应用能力；要求本专业学生掌握安全科学学科必备的基础知识、专业知识和基本技能，重点掌握安全工程师必须具备的理论知识和相关的法律法规；熟悉各类工矿企业的通用安全生产知识、安全管理知识、安全生产过程设计和相关法律法规。在安全工程领域具备安全监察、安全管理、安全技术研究开发、事故预测、安全评估、应急预案制定、事故致因分析的基本能力。
二、主干课程
燃烧学、 工程力学、工程流体力学、工程热力学与传热学、安全学原理、安全管理学、安全人机工程学、安全系统工程学、工业安全技术、消防工程、 计算机语言与程序设计、画法几何与制图、 火灾与爆炸灾害控制 、 建筑安全、矿山安全、工业通风与除尘、 安全检测与监控技术 、安全法规、化工安全工程、电气安全、职业卫生学、重大危险源辨识与评价技术、安全经济学等。
三、主要实践教学环节
安全工程教学实习、安全工程生产实习、计算机程序课程设计、安全专业课程设计、毕业实习与设计等。
四、主要专业方向
1、化工、建筑、工矿企业的消防与安全工程
2、工矿企业安全评价技术及安全工程设计与管理
3、安全管理及职业安全
五、就业方向
面向工矿企业、建筑工程公司、物业管理、设计单位、公安消防部门及相关的科研、生产、教学等企事业单位从事安全监察与管理、安全环境与检测、安全工程技术与管理、安全设计与生产、安全评价、安全教育与培训等方面工作。 一、培养目标和基本要求
业务培养目标：本专业培养具备管理学、经济学和土木工程技术的基本知识，掌握现代管理科学的理论、方法和手段，能在国内外工程建设领域从事项目决策和全过程管理的复合型高级管理人才。
本专业学生主要学习工程管理方面的基本理论、方法和土木工程技术知识；受到工程项目管理方面的基本训练；具备从事工程项目管理的基本能力。
毕业生应获得以下几方面的知识和能力：
1．掌握工程管理的基本理论和方法；
2．掌握投资经济的基本理论和基本知识；
3．熟悉土木工程技术知识；
4．熟悉工程项目建设的方针、政策和法规；
5．了解国内外工程管理的发展动态；
6．具有运用计算机辅助解决管理问题的能力。
二、培养基本规格要求
1、品德和政治思想要求
热爱社会主义祖国、拥护中国共产党的领导；坚持四项基本原则，努力学习马列主义、毛泽东思想和邓小平理论；熟悉国家有关方针、政策和法规；爱祖国、爱劳动、遵纪守法；团结同志、关心集体，政治思想素质高；热爱专业，有较强的事业心、责任感和勇于开拓创新精神；品行端正、道德品质优良。
2、主要知识和能力要求
以马列主义、毛泽东思想基本原理以及邓小平理论为指导，通过四年的学习，掌握本专业的基本理论、基本知识和基本技能。较系统地掌握必要的经济管理科学的基本理论、建筑工程技术的基本知识；了解本专业范围内科学技术的新发展；掌握本专业所必需的现代数理方法，受到必要的技术经济分析能力和决策能力的训练，以及建筑施工管理、工程概预算方面的基本训练。具有独立获取新知识的意识和能力；具有初步的投资项目管理能力，较强的计算机应用能力，结合所学知识解决理论与实际问题的能力，掌握一门外语。具体是：
1、掌握工程管理的组织理论、计划方法和实施目标控制的基本技能；掌握建设投资经济活动的基本规律和技术经济评价分析与项目决策的原理、方法；
2、熟悉建筑土木工程技术知识；熟悉工程项目建设的方针、政策和法规；熟悉房地产基本制度与政策、房地产金融、投资、估价和经纪等基本业务；
3、了解国内外工程管理的理论和实践的发展动态；
4、具有运用计算机辅助解决工程管理问题的能力；具有工程造价管理（或建筑工程概预算）能力；具有从事工程项目决策与全过程管理的基本能力；具有初步的房地产投资与经营管理能力；具有准确、精练的口头与文字表达能力；外语达到四级以上，具有阅读和翻译专业书刊的能力和较强的听说能力；
5、掌握文献检索、资料查询的基本方法，具有较强的自学能力、初步的科学研究能力和实际工作能力。
3、身体素质要求
学生应掌握一定的体育基本知识，积极参加体育锻炼，达到国家规定的大学生体育锻炼合格标准，具有健康的体魄和良好的心理素质，能够胜任社会主义现代化建设工作和保卫祖国的光荣任务。
三、修业年限
四年制，实行弹性学年制，最长学习年限为6年。
四、授予学位
管理学学士。符合《安徽工业大学学士学位授予工作细则》规定。
五、主干学科
管理学、土木工程、经济学
六、主要课程
管理学原理、会计学、统计学、运筹学、财务管理、工程经济学、经济法与建设法规、工程项目管理、画法几何与建筑制图、房地产开发与经营、测量学、房屋建筑学、施工组织与管理、土力学与基础工程、工程监理、工程概预算与招投标、工程力学、混凝土结构与砌体结构设计等。
七、主要实践性教学环节和主要专业实验
主要实践性教学环节：金工实习、认识实习、生产实习、课程设计、计算机应用及上机实践、毕业实习、毕业论文(设计)等，一般安排30周。
主要专业实验：测量学实验、土木工程材料实验、施工技术及管理实验、计算机应用基础上机实验、专业软件上机实验（概预算、工程管理系统等软件）等。 一、专业培养目标和要求
建筑学专业人才培养目标秉承安徽工业大学办学宗旨，提出“注重基础、增强实践、完善技能”的主要目标。建筑学专业人才培养既要适应我国社会经济发展和现代化建设需要，德、智、体、美全面发展，还要掌握建筑学科的基本理论、基本知识和基本的设计方法，获得建筑师业务基本训练，具备基本的设计能力和初步的研究开发能力。培养成为具有创新意识和社会责任感的优秀建筑设计人才，毕业后可从事设计、研究、教学、管理等工作。
本专业学生主要学习中外建筑历史、建筑设计方法和理论、建筑技术、建筑设备和建筑规范等方面的基本理论和基本知识，接受建筑设计方面的基本训练；具备从事建筑方案设计和施工图绘制的基本能力。有较高的思想道德素质、文化素质及身体和心理素质。
二、主干学科建筑类
三、主要课程
画法几何与阴影透视、美术、建筑结构、建筑构造、建筑物理、计算机辅助设计、中国建筑史、外国建筑史、建筑设计基础、建筑设计原理、城规设计原理、建筑设计、城规设计、建筑造型设计。
四、主要实践教学环节
认识实习、素描实习、色彩实习、建筑画训练、古建测绘实习、建筑师业务实践、建筑实践调研、设计周、建筑表现。 （略）