第1章 绪论 1
1.1化工原理课程设计的目的 1
1.2化工原理课程设计的内容 1
1.3安排与要求 2
第2章 换热器设计 3
2.1概述 3
2.2设计方案的确定 3
列管式换热器型式的选择 3
流程的选择 4
流速的选择 5
加热剂、冷却剂的选用 6
适宜出口温度的确定 6
流体阻力的计算 6
换热管规格和排列的选定 7
列管式换热器的选用和设计计算步骤 8
确定设计原则 8
2.3工艺计算 8
传热基本方程 9
有效平均温度差 9
传热系数K 10
传热膜系数α的计算 13
传热面积A的计算 14
2.4管子及其与管板的连接 17
管子 17
管子在管板上的固定 19
2.5管数、管程数和管子的排列 20
管数 20
管程数 20
管子在管板上的排列形式 20
管心距 22
2.6管程板的分程及管板与隔板及壳体的连接 23
分程 23
管板与管程隔板的连接 24
管板与壳体的连接结构 24
2.7管板尺寸的确定 25
管板受力情况分析 25
管板尺寸 26
2.8壳体直径及壳体厚度的计算 33
壳体直径计算 33
壳体厚度的计算 33
2.9折流板、支承板的作用及结构 33
折流板 33
支承板 36
2.10温差应力及其补偿方法 36
换热器中的温差应力 36
温差应力的补偿 37
波形膨胀节 38
2.11管子拉脱力的计算 39
2.12管程与壳程接管 40
管箱及封头 40
壳程接管 40
2.13列管式换热器流体阻力的计算 42
管程流体阻力 42
壳程流体阻力 42
第3章 板式精馏塔设计 44
3.1概述 44
精馏塔的设计要求 44
浮阀塔及筛板塔的特性 44
设计步骤和设计说明书内容 44
3.2筛板塔设计 45
设计内容与步骤 45
3.3浮阀塔设计 60
浮阀塔工艺尺寸的计算 60
浮阀塔板的流体力学验算 68
第4章 填料塔设计 79
4.1概述 79
填料塔的特性 79
填料塔的适用场合 79
对填料的要求及选择 79
4.2收集基础数据 80
4.3工艺流程的选择 80
4.4做全塔的物料平衡 80
4.5确定操作条件（压力、温度） 81
4.6确定回流比 82
4.7填料塔直径的计算 83
填料塔的设计气速 83
塔径的确定 84
填料尺寸 84
4.8填料层的压降 84
4.9蒸馏过程填料层高度计算 85
用等板高度（HETP）计算 85
用传质单元高度法计算 85
4.10填料塔的附属结构及设备 89
冷凝器和再沸器的热负荷Qe、Qr 89
冷凝器和再沸器的传热面积初估 89
填料支承结构 89
液体喷淋装置 90
液体再分配装置 90
填料塔气体的进口管和出口管 90
4.11关于填料精馏塔总图的绘制 90
4.12关于设计说明书的编写 91
附录一 课程设计说明书 92
一、设计方案与工艺流程图 94
设计方案 94
工艺流程图 94
二、基础数据 94
三、物料衡算 95
四、确定操作条件 96
确定操作压力ρ 96
确定操作温度 96
五、确定回流比 97
六、理论板数与实际板数 98
七、确定冷凝器和再沸器的热负荷Qe，Qr 99
八、传热面积 99
冷凝器 99
再沸器 100
九、塔径的计算及板间距的确定 100
汽、液相流率 100
将以上求得的流率换成体积流率 100
塔径的计算 101
塔截面积 102
十、堰及降液管的设计 102
取堰长 102
取堰宽及降液管面积 103
停留时间 103
堰高 103
降液管底端与塔板之间的距离（即降液管底隙）h。 104
十一、塔板布置及筛板塔的主要结构参数 104
筛板布置 104
筛孔直径do，孔中心距t，板厚δ 104
开孔率 104
孔数 105
十二、水力学计算 105
塔板阻力hp 105
漏液点 106
雾沫夹带 107
液泛的校核 108
十三、负荷性能图 108
十四、主要接管尺寸的选取 113
进料管 113
回流管 113
釜液出口管 113
塔顶蒸汽管 113
加热蒸汽管 114
十五、塔盘结构 114
参考文献（略） 114
附录二 常用数据 115
一、单位量纲及其换算 115
一些物理量在三种单位制中的单位和量纲 115
单位换算 115
二、水与蒸汽的物理性质 119
水的物理性质 119
水在不同温度下的黏度 121
水的饱和蒸气压（-20～100℃） 121
饱和水蒸气表（以温度为准） 122
饱和水蒸气表（以压强为准）（Ⅰ） 123
饱和水蒸气表（以压强为准）（Ⅱ） 124
三、干空气的物理性质（ρ＝101325Pa） 125
国际单位制 125
工程单位制 126
四、液体及水溶液的物理性质 127
某些液体的重要物理性质 127
油类的相对密度 129
氢氧化钠水溶液相对密度 129
浓硫酸水溶液相对密度 130
稀硫酸及硝酸、盐酸水溶液相对密度 131
有机液体相对密度共线图 132
有机液体的表面张力共线图 133
某些无机物水溶液的表面张力／（dyn／cm） 134
液体在20℃的体积膨胀系数 135
液体黏度共线图 135
液体比热容共线图 136
某些液体的热导率λ×102／［kcal／（m·h·℃）］ 137
液体汽化潜热共线图 138
无机溶液在大气压（101.3kPa）下的沸点 139
液体的普朗特数（算图） 140
五、气体的重要物理性质 141
某些气体的重要物理性质 141
气体黏度共线图（常压下用） 142
气体比热容共线图（常压下用） 143
常用气体的热导率 144
某些气体的Pr数值 144
六、固体性质 145
常用固体材料的重要物理性质 145
某些固体材料的黑度（ε） 145
七、管子规格 147
水煤气输送钢管（摘自GB3091—93，GB3092—93） 147
无缝钢管规格简表 148
热交换器用HSn62-1，HSn70-1，H68拉制黄铜管（摘自YB448—64） 148
承插式铸铁管规格 149
八、泵与风机 149
B型水泵性能表（摘录） 149
8-18、9-27离心通风机综合特性曲线图 151
九、换热器 152
热交换器系列标准（摘录） 152
冷凝器规格 154
十、转子流量计、旋风分离器、标准筛目 155
LZB型玻璃转子流量计系列规格及技术数据 155
CLT／A型旋风分离器（单筒）尺寸及重量 155
标准筛目 156
十一、流体常用流速范围 157
十二、通用常数 159
气体常数R 159
重力加速度g 160
参考文献 161