传热传质过程设备设计PDF电子书下载

0　绪论 1

0.1 目的与意义 1

0.2　课程设计的基本内容和程序 2

0.2.1　“化工原理课程设计”的基本内容 2

0.2.2　课程设计的程序 2

0.3　课程设计的基本要求 3

1　换热器设计 5

1.1　概述 5

1.2　管壳式换热器的性能特点 5

1.2.1 结构特点及适用范围 5

1.2.2　设计考虑的因素 6

1.3 强化传热元件和设备的性能特点 10

1.3.1 螺纹管换热器的性能特点 11

1.3.2　波纹管换热器的性能特点 11

1.3.3　折流杆换热器的性能特点 12

1.3.4　双、三弓形折流板换热器的性能特点 13

1.4 管壳式换热器计算方法 14

1.4.1 基本关系式和经验数据 14

1.4.2 管内对流传热系数及压力降 21

1.4.3 管外对流传热系数及压力降 26

1.5 管子与管板的连接 33

1.5.1 管板 33

1.5.2　管束分程及管子 37

1.5.3 管箱 40

1.5.4 壳程结构 41

1.6　温度应力及其补偿方法 43

1.6.1 换热器中的温度应力 43

1.6.2 温度应力的补偿 44

1.6.3 膨胀节 45

1.7 螺旋板式换热器的设计 47

1.7.1 螺旋板式换热器的结构型式 48

1.7.2　螺旋板式换热器的规格和系列 49

1.7.3 螺旋板式换热器的特点 50

1.7.4 螺旋板式换热器的设计步骤 51

1.7.5 设计方案的确定 51

1.8　列管式换热器计算设计示例 52

附录1　换热器设计常用数据 56

2　蒸发装置的设计 76

2.1　概述 76

2.2　对蒸发设备的要求 77

2.3　蒸发设备的类型和选择 77

2.4　中央循环管式蒸发器 78

2.4.1　加热室 78

2.4.2　蒸发室 80

2.5　多效蒸发器效数的确定 82

2.5.1 并流操作 82

2.5.2 逆流操作 83

2.5.3 效数的确定 83

2.6　蒸发器操作条件的决定 84

2.7　蒸发工艺计算 85

2.7.1 物料衡算 85

2.7.2 热量衡算 86

2.7.3 蒸发器传热面积的计算 87

2.7.4　传热系数的计算 90

2.7.5　蒸发工艺计算程序 94

2.8　蒸发器主要尺寸的计算 95

2.8.1　加热室 95

2.8.2　蒸发室 96

2.9 接管尺寸的计算 97

2.9.1　溶液在管路中的流速 97

2.9.2　加热用饱和水蒸气在管路中的流速 98

2.9.3　冷凝水排出管的流速 98

2.9.4　不凝性气体管径 98

2.10　冷凝器 98

2.10.1 冷凝器的结构及工作原理 99

2.10.2　冷凝器的优缺点 100

2.10.3　安装注意事项 101

2.10.4　计算方法 101

2.11 蒸发设备的设计程序 105

2.12 计算示例 105

附录2　蒸发装置设计常用数据 111

3　非等温填料塔吸收过程及装置的设计 119

3.1 概述 119

3.2 对填料吸收塔的总体要求 120

3.3 填料塔吸收过程及装置设计的主要内容 120

3.4　吸收方案的确定 121

3.4.1　吸收流程的确定 121

3.4.2　吸收剂的选择 122

3.4.3　吸收（或脱吸）操作条件的选择 122

3.5　气液平衡关系 123

3.5.1 稀溶液或理想溶液等温气液平衡关系 124

3.5.2　非等温气液平衡关系 125

3.6 吸收剂用量或脱吸气体用量 127

3.7　填料塔的结构及填料特性 129

3.7.1 填料塔的结构与性能比较 129

3.7.2 填料及特性 129

3.8　填料塔内的流体力学特性 132

3.8.1 填料层的压力降 132

3.8.2 液泛速度和空塔气速的确定 133

3.9 填料层高度的计算 134

3.9.1 填料层高度计算公式 134

3.9.2 传质单元数的计算 135

3.10 高浓度吸收填料层高度的计算 140

3.10.1 高浓度吸收的特点 140

3.10.2　高浓度吸收填料层高度的计算方法 141

3.11 有效传质比表面积、传质系数和传质单元高度的计算 142

3.11.1　Onda（恩田）关联式 142

3.11.2　修正的Onda关联式 144

3.11.3　针对具体物系的经验公式 144

3.12　填料塔附件 145

3.12.1　液体分布器 145

3.12.2　液体再分布器 149

3.12.3 填料支承板 149

3.12.4 除雾器（除沫器） 154

3.12.5 气、液进出口装置 155

3.13　解（脱）吸塔 157

3.14　非等温填料吸收塔计算举例 158

3.14.1　设计任务书 158

3.14.2　设计计算 158

附录3　非等温填料塔装置设计常用数据 166

4 板式精馏塔设计 170

4.1 概述 170

4.2　板式塔的类型 170

4.2.1 泡罩塔 170

4.2.2 筛板塔 171

4.2.3 浮阀塔 172

4.2.4 导向筛板 174

4.2.5 舌形板 174

4.2.6　穿流塔板 175

4.3 塔设计的主要内容 176

4.4 理论板数的计算 176

4.4.1 回流比的影响及其选择 176

4.4.2 理论板的计算法 178

4.4.3 板式塔的塔板效率 179

4.5　板式塔的工艺结构设计及流体力学验算 180

4.5.1 塔径和塔高的确定 180

4.5.2　塔板及降液管 183

4.5.3　板式塔的校核 195

4.6　浮阀塔板的设计计算示例 202

4.6.1　设计任务 202

4.6.2　设计计算 202

4.7　总体结构 208

4.7.1　塔体结构 208

4.7.2 附属设备 216

附录4　板式精馏塔设计常用数据 222

5　气流干燥过程与装置的设计计算 226

5.1　概述 226

5.1.1 干燥过程及对设备的基本要求 226

5.1.2 提高干燥过程的经济措施 227

5.2 气流干燥过程及适用范围 227

5.2.1 气流干燥过程 227

5.2.2 气流干燥器适用对象 228

5.3　气流干燥的技术特点 229

5.4　气流干燥器的设计基础 230

5.4.1 颗粒在气流干燥管中的运动 230

5.4.2　颗粒在气流干燥器中的对流传热系数 233

5.4.3　颗粒在气流干燥器中的对流传热速率 235

5.5　气流装置的设计与计算 236

5.5.1　设计方案的内容 236

5.5.2　气流干燥器的设计计算 237

5.6 气流干燥器的设计计算示例 247

5.6.1 设计条件 247

5.6.2 设计的基本假设 248

5.6.3 计算方法 248

附录5　各种材料的容重及静止角 263

6　喷雾干燥装置的设计 265

6.1 概述 265

6.1.1 喷雾干燥的过程 265

6.1.2 喷雾干燥流程简介 266

6.1.3 喷雾干燥的优缺点 266

6.2 雾化器的结构和特点 267

6.2.1 旋转式雾化器 267

6.2.2　气流式雾化器 268

6.2.3 压力式雾化器 269

6.3 喷雾干燥器的设计与计算 270

6.3.1 设计方案的确定 270

6.3.2 压力式雾化器的工艺设计 271

6.3.3 干燥过程的热量衡算 274

6.3.4　雾滴干燥时间的计算 275

6.3.5 干燥器直径和高度的计算 276

6.4 主要附属设备的设计与选型 281

6.4.1 离心式风机的选用 281

6.4.2 空气加热器的选用 282

6.4.3 气、固分离器的选用 282

6.5 压力式喷雾干燥器的设计示例 284

6.5.1　设计题目 284

6.5.2　工艺流程图（略） 284

6.5.3　设计计算 284

附录6　喷雾干燥装置设计常用数据 290

7　化工设备绘图基本知识 294

7.1　化工设备视图的表达 294

7.1.1　基本视图及其配置 294

7.1.2　多次旋转表达方法 294

7.1.3 细部结构的表达方法 294

7.1.4　断开和分段（层）的表达方法 294

7.1.5　简化画法 296

7.1.6　单线示意画法 298

7.2　尺寸标注 299

7.2.1　尺寸种类 299

7.2.2　尺寸基准和常见结构标注法 299

7.2.3　其它规定标注法 300

7.3　零部件序号和管口符号 300

7.3.1　零部件序号编写方法 300

7.3.2　管口符号编写方法 301

7.4　标题栏、明细表、管口表、技术特性表 301

7.4.1　标题栏 301

7.4.2　明细栏 301

7.4.3　管口表格式 302

7.4.4　技术特性表 302

7.5　图面技术要求和注 303

7.5.1　图面技术要求 303

7.5.2　各类设备的技术要求 303

总附录　化工设备设计常用标准件 304

参考文献 335