《化工设计概论》期末论文

《化工设计概论》期末论文 钟建鸿 化工09本(2)班 90713005 化工设计概论 - -------------换热器 一(换热器原理及分类 换热器，是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。换热器是化工、石油、动力、食品及其它许多工业部门的通用设备，在生产中占有重 和再沸器要地位。在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器等，应用更加广泛。换热器种类很多，但根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可分三大类即:间壁式、混合式和蓄热式。在三类换热器中，间壁式换热器应用最多。 1.按传热原理: 《1》、 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面式换热器 表面式换热器是温度不同的两种流体在被壁面分开的空间里流动，通过壁面的导热和流体在壁表面对流，两种流体之间进行换热。表面式换热器有管壳式、套管式和其他型式的换热器。 《2》、蓄热式换热器 蓄热式换热器通过固体物质构成的蓄热体，把热量从高温流体传递给低温流体，热介质先通过加热固体物质达到一定温度后，冷介质再通过固体物质被加热，使之达到热量传递的目的。蓄热式换热器有旋转式、阀门切换式等。 《3》、流体连接间接式换热器 流体连接间接式换热器，是把两个表面式换热器由在其中循环的热载体连接起来的换热器，热载体在高温流体换热器和低温流体之间循环，在高温流体接受热量，在低温流体换热器把热量释放给低温流体。 《4》、直接接触式换热器 直接接触式换热器是两种流体直接接触进行换热的设备，例如，冷水塔、气体冷凝器等。 2、按用途分为: 1)加热器; 加热器是把流体加热到必要的温度，但加热流体没有发生相的变化。 2)预热器; 预热器预先加热流体，为工序操作提供 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 的工艺参数。 3)过热器 ;过热器用于把流体(工艺气或蒸汽)加热到过热状态。 1 4)蒸发器;蒸发器用于加热流体，达到沸点以上温度，使其流体蒸发，一般有相的变化。 3、按换热器的结构可分为:浮头式换热器、固定管板式换热器、U形管板换热器、板式换热器等。 二(换热器设计 一)设计任务 1.合理的参数选择和结构设计 2.传热计算和压降计算:设计计算和校核计算 二)设计说明书内容 1.标题页 2.目录 3.确定设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 4.传热面积计算 5.工艺结构尺寸计算 6.换热器校核 7.换热器主要结构参数和设计结果一览表 8.换热器工艺条件图 自设计使用该换热器的工艺 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 图 9. 10.对本设计的 评价 LEC评价法下载LEC评价法下载评价量规免费下载学院评价表文档下载学院评价表文档下载 三(设计流程图 确定物性常数，热负荷、冷却剂用量及平 均温差，确定换热器类型及流体流动空间 ? 估计传热总数，计算传热面积初值计算 ? 选择传热管参数，并计算管程相应参数 计 ? 算 值估计冷凝给热系数 计算与 值与假? 假定定压 值相值降 差较相大 大 差裕于计算管内给热系数 核算冷凝给热系数 较度设 大 过计? 大压 2 或力 过 小 总传热系数核算 计算值与假定值? 相差不大 折流板计算 ? 壳侧压降和管侧压降计算， 并与设计压力比较 ? 压降小于 设计压力 裕度系数校验 考虑夏冬季 的温度差异，? 裕度合适 改变冷流体 ? 进口温度 计算换热器其余零件 确定换热器基本尺寸 三(换热器主要应用领域及部分实例 《1》化工行业 碱液冷却，煤油冷却，硫酸冷却，盐酸冷却，乙醇冷却，氯气干燥，碱厂CO2冷却，过程冷却，循环水冷却等。 《2》供热行业 集中供热， 地板采暖等。采暖工业用和民用两种。暖通空调区域供热中心、水处理加热、游泳池加热、热泵装置、热回收装置、加热水预热、地热站、太阳能站热量回收、空调装置中的冷却、中央冷却。 《3》电力行业 柴油发电机冷却，传动油冷却，燃气轮机冷却，电厂废水热回收，闭式循环水冷却，主机润滑油冷却等。 《4》食品行业 啤酒、饮料的巴氏杀菌、冷却;牛奶的加热、冷却、杀菌;食用油加热冷却;脂肪酸冷却，果汁加热，糖浆加热等。 《5》医药行业 乳液冷却、血浆加热、输液冷却，维生素工艺过程等。 四(换热器物料走向; 换热器要考虑的一方面就是提高换热效率，用有限的面积实现换热最大化。蒸汽加热时存在明显的相变，从而出现不同的换热阶段，蒸汽的密度也会发生变化，介质流向会对换热产生影响。 1 壳程为蒸汽，蒸汽冷凝考虑重力排水的因素，一般只会上进下出，物料考虑下进上出形成逆流，对数平均温差会大些; 2 物料下进上出容易空气的排出; 如果壳程是液相，且由于工艺和布置的要求下进上出，此时排气的因素可以忽略，先考虑逆流物料可能会上进下出， 3.一般原则是冷介质下进上出，热介质上进下出至于是封头进还是管箱进没什么 3 区别 五(换热器的清洗与维护 在科学发展的今天要想完全的避免污垢的产生是几乎不可能的，所以，换热器等设备的清洗便成为工业生产，尤其是石油化工及热电工厂生产中所不可缺少的一个重要环节。 换热器是化工生产中广为使用的设备之一。由于很多方面的原因，换热器设备和管道线路线中都会产生很多如结焦、油污垢、水垢、沉积物、腐蚀产物、聚合物、菌类、藻类、粘泥等污垢。据调查90%以上的换热设备都存在不同程度的污垢问题 一)、设备结垢的危害; 1.恶化换热器的传热性能，增加能耗 2.引起整个换热器的流动阻力压降的增大 3.局部过热或超高温而导致机械性能的下降，引发事故。 4.污垢的积聚威胁换热设备的安全运行。 二)、清洗方法(分为两类); 第一类;机械清洗技术 机械清洗是靠流体的流动或机械作用提供一种大于污垢粘附力的力而使污垢从换热面上脱落。 机械清洗的方法有两类:一类是强力清洗法，如喷水清洗、喷汽清洗、喷砂清洗、刮刀或钻头除垢等;另一类是软机械清洗，如钢丝刷清洗和胶球清洗等。下面分别介绍这几类方法: 《1》喷水清洗，是用高压水喷射或机械冲击的除垢方法。采用这种方法时水压一般为20~50MPa。现在也有采用更高压力的50~70Mpa。 喷汽清洗，这种清洗器在设计和运行上与喷水清洗器类似，用这种设备将蒸汽喷入换热器的管侧和壳侧，靠冲击力和热量除去污垢。 《2》喷砂清洗，是将筛分的石英砂(一般粒径在3~5mm)用压缩空气(300~350kPa)通过喷枪产生强大的线速度，冲刷换热器的管内壁，清除掉污垢，使管子恢复原有的换热特性。 刮刀或钻头除垢，这种清洗机械只适用于管子或圆筒里面的污垢。在挠性旋转轴的顶端安装除垢的刮刀或钻头，靠压缩空气或电力(也有使用水力或蒸汽的)使刮刀或钻头旋转。 《3》胶球清洗，是用喷丸清洗器进行的。喷丸清洗器是由海绵球和将球推进需清洗的管子内部的流体喷枪组成，球为炮弹形，以半硬质发泡聚氨基脂的海绵体挤压而成，富有弹性。 第二类;化学清洗技术 化学清洗就是在流体中加入除垢剂、酸、酶等以减少污垢与换热面的结合力，使之从换热面上剥落。目前采用的化学清洗方法有: 《1》循环法:用泵强制清洗液循环，进行清洗。 《2》浸渍法:将清洗液充满设备，静置一定时间。 《2》浪涌法:将清洗液充满设备，每隔一定时间把清洗液从底部卸出一部分，再将卸出的液体装回设备内以达到搅拌清洗的目的。 六(换热器发展前景 近几年来, 随着高温热管技术研究的不断成熟和深入, 高温热管换热器的应用领域逐渐扩大, 目前已广泛应用于工业、民用和国防等各个领域。在冶金、化 4 学、陶瓷、建材及轻工等工业生产中, 常需要500?以上的清洁空气以满足助燃、干燥和供氧等需要, 采用高温热管空气加热器可以轻易地达到这一要求, 并且从根本上解决常规空气加热器所无法解决的传热难题。 高温热管技术在喷雾干燥中的应用取得成功, 并已收到了令人满意的实际效果。根据现场测试的参数表明, 高温热管换热器达到的某些性能指标, 是其他类型热风发生器所达不到的, 因而在某些特定工况条件下的应用也是无法取代的: 1. 向各类干燥设备( 喷雾于燥、沸腾干燥、气流干燥、隧道干燥及链板式干燥等) 提供清洁的高温热风。 2. 向气流焙炉提供800 ? 以上的高温热风,对物料直接进行气流焙烧。 3. 向各类燃烧器提供助燃热风, 改善燃烧状况, 提高燃烧效率, 节约燃料。据资料介绍, 用普通换热器将助燃风加热到300~ 400 ‘C 可节燃料15% ~ 25%, 用高温换热器可节约燃料40% 以上。 4. 回收利用六大耗能工业( 冶金、化工、炼油、玻璃、水泥及陶瓷) 的高温余热, 使这些领域的能源利用率达到一个新的水平。由以上可以预见, 高温热管热风发生器将具有广阔的推广应用前景, 对工业生产和节能技术的发展产生重大的影响。 5