化工原理课程设计作业
题目1、2 用水冷却煤油产品的列管式换热器设计任务书
一、设计名称
用水冷却煤油产品的多程列管式换热器设计 二、设计条件
第一组：使煤油从140℃冷却到40℃,压力1bar ,冷却剂为水，水压力为3bar，处理量为10t/h。
第二组：使煤油从150℃冷却到35℃,压力1bar ,冷却剂为水，水压力为3bar，处理量为15t/h。
三、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 四、设计说明书内容 1 传热面积
2 管程设计包括：总管数、程数、管程总体阻力校核 3 壳体直径
4 结构设计包括流体壁厚
5 主要进出口管径的确定包括：冷热流体的进出口管 五、设计进度
1 设计动员，下达设计任务书 0.5天
2 搜集资料，阅读教材，拟定设计进度 1.5天
3 设计计算（包括电算，编写说明书草稿） 5~6天 4 绘图 3~4天
5 整理，抄写说明书 2天
用水冷却煤油产品的列管式换热器设计指导书
一、设计的目的
通过对煤油产品冷却的列管式换热器设计，达到让学生了解该换热器的结构特点，并能根据工艺要求选择适当的类型，同时还能根据传热的基本原理，选择流程，确定换热器的基本尺寸，计算传热面积以及计算流体阻力。
总之，通过设计达到让学生自己动手进行设计的实践，获取从事工程技术工作的能力。 二、设计的指导思想
1 结构设计应满足工艺要求
2 结构简单合理，操作调节方便，运行安全可靠 3 设计符合现行国家标准等 4 安装、维修方便 三、设计要求
1 计算正确，分析认证充分，准确
2 条理清晰，文字流畅，语言简炼，字迹工整 3 图纸要求，图纸、尺寸标准，图框，图签字规范 4 独立完成
四、设计课题工程背景
在石油化工生产过程中，常常需要将各种石油产品（如汽油、煤油、柴油等）进行冷却，本
设计以长岭炼油厂冷却煤油产品为例，让学生熟悉列管式换热器的设计过程。 五、参考文献
1 贾绍义，化工传递与单元操作课程设计，天津大学出版社，2002。8 2 传热设备及工业炉，化学工程手册第8篇，1987 3 化工设备设计手册编写组. 金属设备，1975
4 尾范英郎（日）等，徐忠权译，热交换设计物册，1981 5 谭天恩等. 化工原理(上、下册)化学工业出版社. 六、设计思考题
1设计列管式换热器时，通常都应选用标准型号的换热器，为什么？ 2 为什么在化工厂使用列管式换热最广泛？
3 在列管式换热器中，壳程有挡板和没有挡板时，其对流传热系数的计算方法有何不同？ 4 说明列管式换热器的选型计算步骤？
5 在换热过程中，冷却剂的进出口温度是按什么原则确定的？ 6 说明常用换热管的标准规格（批管径和管长）。
7 列管式换热器中，两流体的流动方向是如何确定的？比较其优缺点？ 七、部分设计问题引导
1列管式换热器基本型式的选择 2 冷却剂的进出口温度的确定原则 3 流体流向的选择 4 流体流速的选择
5 管子的规格及排列方法 6 管程数和壳程数的确定 7 挡板的型式
题目3、4 正戊烷冷凝器设计任务书
一、设计名称
正戊烷冷凝器的设计 二、设计条件 1． 操作条件
（1） 正戊烷、冷凝温度为51.7℃，冷凝液于饱和液体下离开冷凝器；
（2） 冷却介质，地下水，流量为7 000kg/h，入口温度：第3组为20℃，第4组为30℃； （3） 允许压强降，不大于105Pa；
（4） 每年按300天计；每天24 h连续运转。
2． 处理能力第3组为10000T/Y正戊烷，第4组为20000T/Y正戊烷； 3． 设备型式 立式列管冷凝器 二、设计任务
1． 选择合适的立式列管冷凝器并进行较核计算 2． 对冷凝器的附件进行设计，包括结构设计。 三、设计说明书的内容
1. 课程名称、首页、目录及页码 2. 前言
3. 简述设计内容，自己设计的特点，引用的标准等 4. 热量衡算及初步估算换热面积； 5. 冷凝器的选型及流动空间的选择 6. 工艺流程图；
7. 冷凝器的较核计算； 8. 结构及附件设计计算
9. 冷凝器的主要数据一览表； 10. 设计结果评价；
11. 附立式列管冷凝器总装图 四、设计进度
1. 设计动员，下达设计任务书 0.5天
2. 搜集资料，阅读教材，拟定设计进度 1.5天
3. 工艺设计计算，结构设计计算（包括电算） 5~6天 4. 绘图 3~4天
5. 整理，抄写说明书 2天 6. 设计小结及答辩 2天
正戊烷冷凝器设计指导书
一、设计目的
1． 巩固学生对课本知识的理解，深化认识； 2． 培养学生分析问题，解决问题的能力； 3． 树立学生工程观念和经济观念； 4． 使学生对设备总装图有初步知识。 二、设计指导思想
1． 结构设计应满足工艺要求； 2． 设计要符合现行国家标准；
3． 结构简单合理，操作调节方便，运行安全可靠；
4． 制造工艺可行，维修方便。 三、设计要求
1. 说明书采用统一封面和纸张； 2. 方案和流程的选择要阐明理由 3. 设计过程应次清晰，内容完全；
4. 设计、计算中所采用的公式、数据、图表等注明出处，有些需说明理由； 5. 一律用钢笔填写，要排列整齐，字体端正，书面整洁； 6. 计算过程均应写出； 7. 设备图以制图要求为准； 8. 集中做设计，独立完成。 四、设计课题工业背景
炼油厂精馏塔塔顶冷凝器蒸汽主要是正戊烷，以此为原料设计一正戊烷冷凝器 五、参考文献
1. 兰州石油机械研究所. 换热器（上册）. 烃加工出版社，1986 2. E.U施林德尔. 换热器设计手册(第四卷). 机械工业出版社,1989
3. 华南理工大学化工原理教研室. 化工过程及设备设计. 华南工学院出版社,1986 4. 大连理工大学化工原理教研. 化工原理课程设计, 大连理工大学出版社,1994 5. 贾绍义，化工传递与单元操作课程设计，天津大学出版社，2002。8 6. 顾芳珍等.化工设备设计基础. 天津大学出版社,1994
7. 化学工程手册编辑委员会,化学工程手册第7篇,化学工业出版社,1985 8. 化工部设备设计技术中心站. 化工设备图册第三分册,1988 六、设计思考题
1. 冷却水出口温度如何确定?
2. 流体流动空间的选择原则是什么?
3. 在 中,各项含义是什么,在不同情况下说明提高K值的途径及采取的措施? 4. 管壳式换热器中，采用多管程的目的是什么？在壳程加挡板的目的又是什么？ 5. 在什么情况下，固定板换热器要设计膨胀节？
6. 列管式冷凝器的蒸汽入口处是否需设计缓冲挡板？ 7. 列管式冷凝器的换热管的排列方式有几种，如何选用？
8. 立式列管式冷凝器是否要设计支座，选用什么标准确定支座的尺寸？ 9. 列管式冷凝器的接管的设计依据是什么？
10. 如何判断你所设计的换热器性能及经济上的适用性的优劣？ 七、部分设计问题引导
1. 自定冷却水的出口温度，并由热量衡算确定其用量.
2. 估计K值大小，应首先估计对流传热系数较小一侧的对流传热系数？
3. 设计换热设备既要考虑操作费用，又要考虑设备费用，也就是既要使阻力降不能太高，也不能使传热面积较大，使管程的冷却水有一个合适的流速。
题目5、6 乙醇—水精馏塔顶产品冷凝器的设计任务书
一、设计名称
精馏塔顶产品全凝器 二、设计条件
1. 处理量：第5组 6万t/y，第6组 8万t/y 2. 产品浓度 含乙醇第7组 90%，第8组 95% 3. 操作压力 常压
4. 冷却介质 水（P为0.3MPa，进口温度30℃，出口温度40℃） 三、设计任务 设计一冷凝器，冷凝乙醇—水系统精馏塔顶部的馏出产品。产品中乙醇的浓度为90%或95%，处理量为6或8万t/y，要求全部冷凝。
冷凝器操作压力为常压，冷却介质为水，其压力为0.3MPa ，进口温度为30℃，出口温度为40℃。
四、计说明书概要 1. 目录 2. 概述
3. 热力计算（包括选择结构，传热计算，压力核算等） 4. 结构设计与说明 5. 设计总结 6. 参考文献
7. 附工艺流程图及冷凝器装配图一张 五、设计进度
1. 设计动员，下达设计任务书 0.5天
2. 搜集资料，阅读教材，拟定设计进度 1.5天
3. 工艺设计计算，结构设计计算（包括电算） 5~6天 4. 绘图 3~4天
5. 整理，抄写说明书 2天
乙醇水精馏塔塔顶不产品冷凝器设计指导书
一、设计目的
通过对乙醇—水系统精馏塔顶产品全凝器的设计，使学生了解和掌握化工单元操作设备设计的步骤、方法及基本技能，熟悉文献资料及物性参数的查阅和收集方法，懂得如何论证优化设计方案，合理科学地应用公式及数据。在设计中提高学生的分析能力和解决问题的能力。 二、设计指导思想
设计要考虑其科学性、先进性及可行性，同时又要经济合理，同时要符合环保要求。 三、设计要求
整个设计由论述、设计计算和绘图三部分组成，论据要清晰、充分、有据。计算要正确可靠，图纸要整洁规范，应符合国家标准。
学生可由2至3人一组进行讨论，解决设计中的疑难问题或对设计进行优化。 四、设计课题的工程背景
采用薯类与谷类原料进行发酵。发酵法制乙醇是一个很复杂的生化过程，
发酵在密封的发酵罐中进行产生的CO2的纯度饿达99—99.5%以上，其余为气态杂质，组分(以CO2质量为基准)为：乙醇0.4~0.8%，脂类0.03~0.4%，酸类0.08~0.09%。 成熟发酵醪中的乙醇必须经过初馏、精馏和除杂才能得到合格的乙醇。本课程设计即为粗乙