课程设计醋酸热交换器工艺及结构设计_精品.doc

课程设计醋酸热交换器工艺及结构设计 醋酸热交换器工艺及结构设计 目 录 第一章 绪论 5 1.1 换热器基本概况 1.2 换热器的分类及特点 直接接触式换热器 蓄热式换热器 间壁式换热器 1.3换热器研究及发展 的研究 的发展 第二章 工艺设计 1 2.1 估算传热面积，初选换热器型号 1 基本物性数据的查取 1 负荷和冷却水流量 1 确定流体的流径 1 计算平均温度差 选K值，估算传热面积 初选换热器型号 2.2 校核总传热系数 21 管程对流传热系数 流传热系数 阻 管内、管外污垢热阻 2.3 核算压降 管程压降 壳程压降 第章 换热器结构设计及附件选取 3.1筒体 2 2 寸 2 式 2 3.2 封头 3.3管箱 2 2 式 2 寸 2 3.4管箱法兰的选取 2 寸 式 3.5接管 寸 式 3.6接管法兰选取 寸 式 3.7垫片选取 3.8管板 寸 式 3.9换热管 寸 式 3.10防冲板 3.11拉杆和定管距 寸 式 3.12折流板选取及布置 寸 式 3.13鞍座选取及安装位置确定 构类型和材料 尺寸 支座在换热器上的位置尺寸 3.14分程隔板 分程隔板的厚度 的布置 3.15 吊耳 符号说明 吊耳的材料和结构尺寸 3.16 顶丝 符号说明 结构尺寸 顶丝直径和个数 参 考 文 献 42 总结 43 20%。催化重整及加氢脱硫装置中约占15%。通常，在化工厂的建设中，换热器约占总投资的11%。换热器即可是一种单独的设备，如加热器、冷凝器和凝汽器等；也可是某一工艺设备的组成部分，如氨合成塔内的热交换器。 在制冷工业中，以食品冷藏业常用的以氨为制冷的蒸汽压缩制冷装置为例，进过压缩后的气态氨在冷凝器中被冷凝为液体；液化后的高压液态氨在膨胀机或节流阀中绝热膨胀，使温度下降到远低于周围环境的温度；这种低温氨流体在流经蒸发器时（布置在冷藏管中）吸热蒸发而回复到原先进入压缩机是的氨气状态，然后再重复心得循环。在其他各种制冷装置中，都存在冷凝器和蒸发器等换热器。 在火力发电厂中装有空气预热器、燃油加热器、给水加热器、蒸汽冷凝器等一系列的换热器。实际上蒸汽锅炉本身就可以看作是一个大型复杂的换热器。燃料在炉膛中燃烧产生的热量，通过炉膛受热面、对流蒸发受热面、过热器及省煤器加热介质，使工质汽化、过热称为能输往蒸汽轮机的符合要求的过热蒸汽。 换热器在节能技术改造中具有很重要的作用。表现在两个方面：一是在生产工艺流程中使用着大量的换热器，提高这些换热器的效率，显然可以减少能源的消耗；另一方面用换热器来回收工业余热，可以显著提高设备的热效率。 工业余热数量大，分布广，各国均已把余热回收列为节能工作的一个重要方面。经验表明，换热器是最有效的余热回收设备。以锻造加热炉为例，普通加热炉每公斤锻造的能耗为0.7公斤标准燃料，而装有换热器的加热炉每公斤锻造的能耗只有0.15公斤左右标准燃料。烧燃料的工业炉，约有60%~70%的热量由烟气带走，被浪费掉了。有段时期国内偏重于用余热锅炉来回收烟气余热，而较少采用换热器。余热锅炉的热回收率虽较高，但它无助于工业炉本身热效率的提高，因而无助于炉用高质燃料的节省。装设换热器利用烟气余热来预热工业炉的进风，可使工业炉本身的热效率得到提高，因而可节省炉用高质燃料。用普通换热器将空气预热至300~400℃，一般可节约燃料15%~25%，用高温换热器时可以取得更好的效果，节约燃料可到40%以上。烧低热值燃料的加热炉，将空气和煤气预热至300℃，可是温度迅速提高1~2倍，可是产量提高20%~30%。对于烧油的炉子，预热空气有助于燃油雾化质量的改善，使燃料达到充分的燃烧。换热器的后面再装预热锅炉，可是燃料热量利用率达到80%~90%。由此可见，工业炉烟气余热回收，应首先满足炉内需要以节省炉用高质燃料，然后考虑外不需要，争取得到更大的经济效益。对于其他余热的回收，也应遵守以节约燃料为中心进行综合利用的原则。由于工业余热分布广、形式各种各样，故节能方案也各不相同，但在各种节能方案中换热器几乎是不可缺少的。 由于实际燃煤、石油、天然气资源储量有限而面临着能源短缺的局面，各国都在致力于新能源开发，因而换热器的应用与能源的开发（如太阳能、地热能、海洋热能）与节约紧密联系。所以，热交换器的应用遍及动力、冶金、化工、炼油、建筑、机械制造、食品、医药及航空航天等各工业部门。它不但是一种广泛应用的通用设备，并且在某些工业企业中占有很重要的地位。例如在石油化工工厂中，它的投资要占到建厂投资的1/5，它的重量占工艺设备总重的