1、 (食品工程原理课程设计说明书题 目 : 年产 3.6万吨酒精精馏系统换热器内蒙古工业大学课程设计说明书毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文) ,是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名: 日 期: 指导教师签名: 日 期: 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文
2、)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名: 日 期: 内蒙古工业大学课程设计说明书学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名:
3、 日期: 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名: 日期: 年 月 日导师签名: 日期: 年 月 日内蒙古工业大学课程设计说明书内蒙古工业大学课程设计任务书课程名称: 食品工程原理 学院: 班级: 学生姓名: 学号: 指导教师: 一、题目年产 3.6 万吨酒精精馏系统换热器设计二、目的与意义课程设计是“ 食品
4、工程原理 ”课程的一个总结性教学环节,是培养学生综合运用本门课程及有关先修课程的基本知识去解决某一设计任务的一次训练,在整个教学计划中它也起着培养学生独立工作能力的重要作用,通过课程设计,从以下几个方面对学生进行训练:1. 查阅资料、选用公式和搜集数据的能力;2. 树立既考虑技术上的先进性与可行性,又考虑经济上的合理性,并注意到操作时的劳动条件和环境保护的正确设计思想,在这种设计思想指导下去分析和解决实际问题的能力;3. 迅速准确地进行工程计算(包括电算)的能力;4. 用简洁的文字清晰的图表来表达自己设计思想的能力。三、要求(包括原始数据、技术参数、设计要求、图纸量、工作量要求等) 1 设计原
5、始数据精馏原料: 粗酒精含乙醇 50%,水 50%(质量分率), 由 20预热至泡点 81.9;塔顶产品: 含乙醇不低于 93 %, 78.3饱和蒸汽冷凝为饱和液体回流,产品冷却为 35液体储存;塔底残液: 含乙醇不高于 0.5%, 99.3冷却为 35 液体。精馏过程回流比 R=2呼和浩特地区水温 15内蒙古工业大学课程设计说明书2 设计要求(1)确定换热系统的流程方案,并将流程方案绘制成带控制点的流程图;(2)为所制定的流程方案配置换热器并选型;(3)选择并确定塔顶冷凝器、塔顶产品冷却器和原料预热器的结构尺寸:包括设计计算换热器的热负荷、传热面积、换热器接管、壳体、管板、隔板等;(4)核算
6、总传热系数和换热器流动阻力,选择原料泵;(5)绘制塔顶产品冷却器的总装图;(6)编写课程设计说明书。 四、工作内容、进度安排 第1日:设计动员,下达设计任务,讲解设计方案的确定方法、设计过程的步骤及注意事项,查阅收集相关图书资料,1 天第2-8日:确定方案并进行设计计算:7天第9-10 日:绘图:2天第11-12 日:整理设计数据,编写设计说明书:2天五、主要参考资料1. 柴诚敬,张国亮 .化工流体流动与传热M.北京:化学工业出版社,20032. 姚玉英等 .化工原理M. 天津 :天津科学技术出版社,20013. 贾绍义,柴诚敬 .化工原理课程设计M.天津 :天津大学出版社,20064. 化学
7、工程手册编委会.化学工程手册第1篇,化工基础数据M. 北京:化学工业出版社,19895. 贺运初换热器的传热强化与优化设计J化工装备技术1997,18(2)25-286. 钱颂文,朱冬生,李庆领,等管式换热器强化传热技术M北京:化学工业出版社,2003审核意见系(教研室)主任(签字) 内蒙古工业大学课程设计说明书年 月 日内蒙古工业大学课程设计说明书摘 要本次课程设计是对同学们自己动手查阅资料,设计流程,应用公式等等综合能力的考查。在此次设计过程中我设计了年产 3.6万吨酒精精馏换热器,其中包括:原料预热器、塔顶全凝器,塔顶冷却器,塔底再沸器,塔底冷却器的设计。自 6月27日开始查阅相关资料,
8、经过两天的查阅,基本对工艺流程与接下来要做的事有了基本的了解。在设计过程中大家一起集思广益,遇到难点时一起讨论,对原料预热器、塔顶全凝器、塔顶产品冷却器、塔底残液冷却器、塔底再沸器进行计算。其中只对原料预热器、塔顶全凝器和塔顶产品冷却器进行精算;其余只进行粗算。关键词:换热器、冷却器、全凝器、预热器。内蒙古工业大学课程设计说明书目 录前 言 .1第一章 换热系统的流程方案的确定 .21.1换热系统的流程方案的设计 .21.2 换热器设计方案的确定 .21.2.1换热器类型的选择 .21.2.2固定管板式换热器结构的确定 .21.2.3流体流动空间的选择 .41.2.4 流体流速的选择 .41.
9、2.5流体进出口温度的确定 .41.2.6接管的确定 .51.2.7管程和壳程数的确定 .51.3固定管板式换热器的设计计算 .51.3.1设计计算步骤 .52.1 全塔物料恒算 .62.2 原料预热器的设计和计算 .62.2.1 确定设计方案 .62.2.2根据定性温度确定物理参数 .62.2.3换热器的衡算 .72.3塔顶冷凝器的设计和计算 .122.3.1确定设计方案 .122.3.2 根据定性温度确定物性参数 .132.3.3 换热器的衡算 .142.4 塔顶冷却器的设计 .192.4.1 确定设计方案 .192.4.2 根据定性温度确定物性参数 .192.4.3 换热器的衡算 .20
10、2.5 塔底冷却器的设计 .252.5.1 确定设计方案 .252.5.2 根据定性温度确定物性参数 .252.5.3 换热器的衡算 .26内蒙古工业大学课程设计说明书2.6塔底再沸器工艺粗算 .27第三章汇总表 .313.1原料预热器结果汇总表 .312.2塔顶全凝器结果汇总表 .322.3塔顶冷却器结果汇总表 .33第四章课程设计评论 .34心得体会 .35参考文献 .36附 录 .37致 谢 .39内蒙古工业大学课程设计说明书1前 言列管式换热器是目前化工及酒精生产上应用最广的一种换热器。它主要由壳体、管板、换热管、封头、折流挡板等组成。所需材质,可分别采用普通碳钢、紫铜、或不锈钢制作。
11、在进行换热时,一种流体由封头的连结管处进入,在管流动,从封头另一端的出口管流出,这称之管程;另-种流体由壳体的接管进入,从壳体上的另一接管处流出,这称为壳程.在不同温度的流体间传递热能的装置成为热交换器,简称为换热器。在化工、石油动力、制冷、食品等行业中广泛使用各种换热器,且它们是上述这些行业的通用设备,并占有十分重要的地位随着我国工业的不断发展,对能源利用、开发和节约的要求不断提高,因而对换热器的要求也日益加强。随着换热器在工业生产中的地位和作用不同,换热器的类型也多种多样,不用类型的换热器各有优缺点,性能各异。在换热器设计中,首先应根据工艺要求选择适用的类型,然后计算换热所需传热面积,并确定换热器的结构尺寸在工业生产中,要实现热量的交换,需采用一定的设备,此种交换热量的设备统称为换热器。