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0 绪论1

一、单元操作设备设计1

二、绘图1

三、设计说明书的编写1

1 列管式换热器的选用与设计3

1.1 列管式换热器的类型3

1.1.1 固定管板式3

1.1.2 U型管式换热器4

1.1.3 浮头式换热器4

1.1.4 填料函式换热器4

1.2 设计方案的选定5

1.2.1 类型的选定5

1.2.2 流动路径的确定5

1.2.3 流速的选定6

1.2.4 冷却剂和加热剂的选择7

1.3 列管式换热器的选用7

1.3.1 换热器结构的基本参数7

1.3.2 换热器的选用10

1.4 列管式换热器的设计计算11

1.4.1 换热器热负荷的计算11

1.4.2 加热剂或冷却剂用量的计算11

1.4.3 平均温度差的计算12

1.4.4 估算传热面积14

1.4.5 换热管的选择15

1.4.6 管数计算与排列15

1.4.7 壳体直径与壳体厚度的确定17

1.4.8 管程和壳程压力降的计算17

1.4.9 总传热系数的计算与校核19

1.5 主体构件的设计与连接24

1.5.1 管束分程24

1.5.2 壳程分程25

1.5.3 管板25

1.5.4 管箱与封头29

1.5.5 折流板29

1.5.6 支承板31

1.5.7 拉杆与定距管31

1.5.8 分程隔板32

1.5.9 波形膨胀节32

1.5.10 流体进出口接管33

1.5.11 管子与管板的连接33

1.5.12 管板与壳体的连接34

1.5.13 管板与分程隔板的连接35

1.5.14 拉杆与管板的连接35

1.5.15 支座36

1.6 辅助结构的选用37

1.6.1 缓冲挡板37

1.6.2 导流筒38

1.6.3 排气、排液孔38

列管式换热器设计示例38

参考文献44

2 板式塔的设计45

2.1 设计方案的选定45

2.1.1 操作压力45

2.1.2 进料方式45

2.1.3 加热方式45

2.1.4 热能的利用46

2.2 板式塔的类型46

2.2.1 泡罩塔46

2.2.2 筛板塔47

2.2.3 浮阀塔47

2.2.4 舌形塔48

2.2.5 浮动舌形塔49

2.2.6 垂直筛板塔49

2.3 有关工艺计算50

2.3.1 物料衡算50

2.3.2 操作回流比的选定51

2.3.3 理论板层数的计算53

2.3.4 塔板效率55

2.3.5 实际板层数的计算55

2.3.6 热量衡算56

2.4 塔体和塔板主要尺寸的设计57

2.4.1 塔体的主要尺寸57

2.4.2 塔板的主要参数60

2.5 流体力学的验算与操作性能负荷图76

2.5.1 流体力学的验算76

2.5.2 操作负荷性能图80

2.6 板式塔的总体结构和主要接管尺寸与结构82

2.6.1 板式塔的总体结构82

2.6.2 主要接管尺寸与结构83

2.7 辅助设备的选择85

板式塔设计示例87

参考文献94

3 填料吸收塔的设计95

3.1 设计方案的确定95

3.1.1 填料塔的结构95

3.1.2 吸收剂的选择96

3.1.3 吸收操作条件的确定96

3.1.4 吸收操作流程97

3.2 气液平衡关系98

3.2.1 等温吸收98

3.2.2 非等温吸收99

3.3 填料的类型及选择100

3.3.1 常用填料的类型100

3.3.2 填料的选用104

3.4 填料塔的工艺计算105

3.4.1 物料衡算及操作线方程105

3.4.2 吸收剂用量的确定106

3.4.3 填料层高度的计算106

3.5 填料塔的结构设计112

3.5.1 塔径的确定112

3.5.2 塔高115

3.5.3 气体压降的计算115

3.6 填料塔的附属装置116

3.6.1 填料支承装置116

3.6.2 液体喷淋装置121

3.6.3 液体再分布装置125

3.6.4 塔顶除雾沫器127

3.6.5 管口结构128

3.6.6 附属设备及管路布置131

填料吸收塔计算示例132

参考文献140

4 蒸发装置的设计141

4.1 蒸发装置的结构与操作141

4.1.1 循环型蒸发器141

4.1.2 单程型蒸发器144

4.2 蒸发装置的工艺设计145

4.2.1 设计方案的选定145

4.2.2 蒸发过程的工艺设计149

4.3 蒸发装置的结构设计157

4.3.1 中央循环管式蒸发器157

4.3.2 外加热式蒸发器159

4.3.3 降膜式蒸发器161

4.3.4 蒸发装置的辅助设备161

蒸发器设计示例167

参考文献171

5 喷雾干燥器的设计172

5.1 概述172

5.1.1 喷雾干燥的设备流程与原理172

5.1.2 喷雾干燥的特点173

5.2 设计方案的选定174

5.2.1 操作条件的确定174

5.2.2 干燥装置流程的选定174

5.2.3 热风与雾滴的流动方向选定176

5.2.4 雾化器的选用177

5.3 有关工艺计算181

5.3.1 物料衡算181

5.3.2 热量衡算183

5.3.3 雾滴的干燥时间185

5.4 主体设备结构尺寸的计算187

5.4.1 雾化器的主要尺寸187

5.4.2 干燥塔的塔径189

5.4.3 干燥塔的高度193

5.5 附属设备的设计和选型195

5.5.1 泵和风机196

5.5.2 空气加热器198

5.5.3 气固分离器204

5.5.4 排料装置212

5.5.5 热风进口分布装置213

喷雾干燥器设计示例214

参考文献222

6 设备装配图与设计说明书223

6.1 绘图的基本知识223

6.1.1 图纸幅面及格式224

6.1.2 比例224

6.1.3 字体224

6.1.4 尺寸注法224

6.1.5 化工设备图的简化画法227

6.2 设备装配图230

6.2.1 设备装配图的基本内容231

6.2.2 装配图绘制的方法和步骤231

6.3 设计说明书235

参考文献235

附录236

一、标准椭圆形封头236

二、压力容器法兰241

三、管法兰252

四、容器支座260

1．鞍式支座（JB/T4712-92）260

2．耳式支座（JB/T4725—92）264

五、人孔266

六、手孔270

七、塔顶吊柱273

八、典型设备图面技术要求275

1．钢制焊接压力容器技术要求275

2．列管式换热器装配图技术要求277

3．列管换热器管板技术要求278

4．折流板、支持板技术要求279

5．板式塔装配图技术要求279

6．填料塔装配图技术要求280

九、设计任务书内容要求281

1．列管式换热器的设计281

2．填料塔吸收的设计282

3．浮阀塔的设计283