化工原理课程设计模板123
目录
第一章前言 (1)
1.1 精馏及精馏流 (1)
1.2 精馏的分类 (2)
1.3精馏操作的特点 (2)
1.3.1沸点升高 (2)
1.3.2物料的工艺特性 (2)
1.3.3节约能源 (2)
1.4 相关符号说明 (4)
1.5相关物性参数 (6)
1.5.1苯和甲苯的物理参数............................... .6 第二章设计任务书. (7)
第三章设计内容 (8)
3.1设计方案的确定及工艺流程的说明 (8)
3.2全塔的物料衡算 (8)
3.2.1原料液及塔顶底产品含苯的摩尔分率 (8)
3.2.2原料液及塔顶底产品的平均摩尔质量 (8)
3.2.3料液及塔顶底产品的摩尔流率 (9)
3.3塔板数的确定 (9)
3.3.1平衡曲线的绘制 (9)
3.4塔的精馏段操作工艺条件及计算 (12)
3.4.1平均压强p
m (12)
12
3.4.2平均温度t
m.....................................
M (13)
3.4.3平均分子量
m
3.4.4 液体的平均粘度和液相平均表面张力 (14)
3.5 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (16)
3.5.1塔径的计算 (16)
3.5.2精馏塔有效高度的计算 (18)
3.6塔板工艺结构尺寸的设计与计算 (18)
3.6.1溢流装置计算 (18)
3.6.2塔板布置 (19)
3.6.3气象通过塔板压降的计算 (21)
3.7塔板负荷性能图 ................................ ..23
3.7.1漏液线 (23)
3.7.2 雾沫夹带线 (23)
3.7.3 液相负荷下限线 (24)
3.7.4 液相负荷上限线 (24)
3.7.5液泛线 (25)
第四章附属设备的选型及计算 (27)
4.1接管——进料管 (27)
4.2法兰 (27)
4.3筒体与封头 (27)
4.4 人孔 (28)
4.5热量衡算 (28)
参考文献 (31)
课程设计心得 (32)
第一章前言
1.1 精馏及精馏流程
精馏是多级分离过程，即同时进行多次部分汽化和部分冷凝的过程。因此可是混合物得到几乎完全的分离。精馏可视为由多次蒸馏演变而来的。
精馏操作广泛用于分离纯化各种混合物，是化工、医药、食品等工业中尤为常见的单元操作。化工成产中，精馏主要用于以下几种目的:
1．获得馏出液塔顶的产品；
2．将溶液多级分离后，收集馏出液，用于获得甲苯，氯苯等；
3．脱出杂质获得纯净的溶剂或半成品，如酒精提纯，进行精馏操作的设备叫做精馏塔。
精馏过程中采用连续精馏流程，原料液经预热器加热到指定温度后，送入精馏塔的进料板，在进料板上与自塔顶上部下降的回流液体汇合后，逐板溢流，最后流入塔底再沸器中。在每层板上，回流液体与上升蒸汽互相接触，进行热和质的传递过程。操作时，连续地从再沸器取出部分液体作为塔底产品，部分汽化，产生上升蒸汽，依次通过各层塔板。塔顶蒸汽进入冷凝器中被全部冷凝，并将部分冷凝液用泵送回塔顶作为回流液体，其余部分经冷却器后被送出作为塔顶产品。
根据精馏原理可知，单有精馏塔还不能完成精馏操作，必须同时拥有塔底再沸器和塔顶冷凝器，有时还有配原料液，预热器、回流液泵等附属设备，才能实现整个操作。
1.2 精馏的分类
按操作方式可分为:间歇式和连续式，工业上大多数精馏过程都是采用连续稳定的操作过程。
化工中的精馏操作大多数是分离多组分溶液。多组分精馏的特点：
1．能保证产品质量，满足工艺要求，生产能力大；
2．流程短，设备投资费用少；
3)耗能量低，收率高，操作费用低；
3.操作管理方便。
1.3 精馏操作的特点
从上述对精馏过程的简单介绍可知，常见的精馏塔的两端分别为汽化成分的冷凝和液体的沸腾的传热过程，精馏塔也就是一种换热器。但和一般的传热过程相比，精馏操作又有如下特点：
1.沸点升高
精馏的溶液中含有沸点不同的溶剂，在相同的压力下溶液的蒸汽压较同温度下纯溶剂的汽化压低，使溶液的沸点高于醇溶液的沸点，这种现象称为沸点的升高。在加热汽化温度一定的情况下，汽化溶液时的传热温差必定小于加热纯溶剂的纯温差，而且溶液的浓度越高，这种影响也越显著。
2.物料的工艺特性
精馏溶液本身具有某些特性，如某些物料在加入到溶液中时可与溶液中的某一组分或几组分形成恒沸液等。如何利用物料的特性和工艺要求，选择适宜的精流流程和设备是精馏操作彼此需要知道和必须考虑的问题。
3.节约能源
精馏汽化的溶剂量较大，需要消耗较大的加热蒸汽。如何充分利用热量提高加热蒸汽的利用率是精馏操作需要考虑的另一个问题。
1.4 相关符号说明
英文字母
A a — 塔板开孔区面积,m 2
；
A f — 降液管截面积,m 2
；
A 0 — 筛孔总面积,m 2
；
A T —塔截面积,m 2
；
c 0 —流量系数,无因次；
C —— 计算u max 时的负荷系数,m/s ； C S —气相负荷因子,m/s ； d —— 填料直径,m ； d 0——筛孔直径,m ；
D —— 塔径,m ；
e v — 液体夹带量,kg （液）/kg （气）； E —— 液流收缩系数,无因次； E T — 总板效率,无因次；
F — 气相动能因子,kg 1/2/(s ·m 1/2
）；
F 0— 筛孔气相动能因子，kg 1/2/(s ·m 1/2
) ；
g ——重力加速度,9.81m/ s 2
； h ——填料层分段高度,m ；
h 1— 进口堰与降液管间的水平距离,m ； h c — 与干板压降相当的液柱高度,m 液柱； h d — 与液体流过降液管的压降相当的液柱 h f — 塔板上鼓泡层高度,m ；
h 1 —与板上液层阻力相当的液柱高度,m ； h L — 板上清液层高度,m ； h 0— 降液管的底隙高度,m ； h OW —堰上液层高度,m ； h W — 出口堰高度,m ； h ,
W —进口堰高度,m ；
h б——与阻力表面张力的压降相当的液柱高
度,m 液柱；
H ——板式塔高度,m ；
H d ——降液管内清液层高度,m ； H D ——塔顶空间高度,m ；
H F ——进料板处塔板间距,m ； H P ——人孔处塔板间距,m ； H T ——塔板间距,m ；
K —— 稳定系数,无因次； L W —堰长,m ；
L h —液体体积流量,m 3
/h ；
V V q , —润湿速率,m 3
/(m ·s)；
m —— 相平衡系数,无因次； n — —筛孔数目； N T ——理论板层数； P —— 操作压力,Pa ； △P —压力降,Pa ；
△P P 气体通过每层筛板的降压,Pa ； t ——筛孔的中心距,m ； u ——空塔气速,m/s ； u F — 泛点气速,m/s ；
u 0—气体通过筛孔的速度,m/s ； u 0, min —漏液点气速,m/s ；
u ′0—液体通过降液管底隙的速度,m/s ；
V h ——气体体积流量,m 3
/h ；
V s ——气体体积流量,m 3
/s ； w L ——液体质量流量,kg/s ； w V —气体质量流量,kg/s ； W c ——边缘无效区宽度,m ； W d ——弓形降液管宽度,m ； W s ——泡沫区宽度,m ； x — 液相摩尔分数； X ——液相摩尔比； y ——气相摩尔分数； Y ——气相摩尔分比；
Z ——板式塔的有效高度,m ；
填料层高度,m 。
下标
max —最大的； min —最小的； L —— 液相的；
V — —气相的θ——液体在降液管内停留时间,s ；
μ——粘度,mPa·s ；
Φ—开孔率或孔流系数，无因次； σ——表面张力,N/m ；
ρ——密度,kg/m 3
； L V q , —液体体积流量,m 3
/s ；
希腊字母
δ——筛板厚度,m ；
1.5 相关物性参数
苯和甲苯的物理参数
分子式相对分子质量沸点℃临界温度℃临界压力MPa 苯（A）C6H678.11g/mol 80.1 288.95 4,898 甲苯（B）C7H892.14g/mol 110.6 318.57 4.109
饱和蒸汽压
A B C
苯 6.9419 2769.42 -53.26
甲苯7.0580 3076.65 -54.65
苯、甲苯的相对密度
温度（℃）80 90 100 110 120 苯815 803.9 792.5 780.3 768.9
甲苯810 800.2 790.3 780.3 770.3
液体表面张力
温度（℃）80 90 100 110 120 苯21.27 20.06 18.85 17.66 16.49 甲苯21.69 20.59 19.94 18.41 17.31
苯甲苯液体粘度
mPa 80 90 100 110 120
苯0.308 0.279 0.255 0.233 0.215
甲苯0.311 0.286 0.264 0.254 0.228
第二章设计任务书
一、技术参数：
在一常压操作的连续精馏塔内分离苯-甲苯混合物。已知原料液的处理量为60000吨/年、组成为0.78（苯的质量分率，下同），要求塔顶馏出液的组成为0.98，残液中苯含量不高于0.085
设计条件如下：
操作压力 4kPa(塔顶表压) 进料热状况 20-50℃
回流比单板压降≤0.7 kPa
全塔效率计算确定
二、设计主要内容：
（一）编写设计计算说明书
1.设计方案的确定
2.塔的工艺计算
3.塔和塔板主要工艺尺寸的设计
（1）塔高、塔径及塔板结构尺寸的确定
（2）塔板的流体力学验算
（3）塔板的负荷性能图。
（二）绘制精馏装置工艺流程图及浮阀塔设备结构简图
第三章设计内容
3.1 设计方案的确定及工艺流程的说明
本设计任务为分离苯-甲苯混合物。对于该二元混合物的分离，应采用连续精馏过程。
设计中采用泡点进料，将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。塔顶上升蒸汽采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐。该物系属易分离物系，最小回流比较小，故操作回流比取最小回流比的2倍。塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。
3.2 全塔的物料衡算
3.2.1原料液及塔顶底产品含苯的摩尔分率
苯和甲苯的相对摩尔质量分别为78 kg/kmol 和92kg/kmol ，原料含苯的质量百分率为42%，塔顶苯含量不低于98%，塔底苯含量不大于1.2%，则：
原料液含苯的摩尔分率：46.092/58.078/42.078
/42.0=+=
F x
塔顶含苯的摩尔分率：983.092
/005.078/98.078
/98.0=+=
D x 塔底含苯的摩尔分率：012.092
/99.078/01.078
/01.0=+=
W x 3.2.2原料液及塔顶底产品的平均摩尔质量
由3.1.1知产品中甲苯的摩尔分率，故可计算出产品的平均摩尔质量：
原料液的平均摩尔质量：
M F ＝78×0.46＋(1－0.46)×92＝89.24kg/kmol
塔顶液的平均摩尔质量：
M D ＝78×0.983＋(1－0.983)×92＝41.36kg/kmol
塔底液的平均摩尔质量：
M W ＝78×0.012＋(1－0.012)×92＝48.29kg/kmol
3.2.3料液及塔顶底产品的摩尔流率
依题给条件：原料液的处理量为8333kg/h ，得：
F ,＝8333kg/h ，
全塔物料衡算：
进料液： F=8333（kg/h ）/89.24（kg/kmol ）=92.95kmol/h 总物料恒算： F=D+W
苯物料恒算： F×0.46=D×0.983+0.012×12.091 联立解得： W ＝48.6kmol/h
D ＝43.35kmol/h
3.3 塔板数的确定
理论塔板数T N 的求取
苯-甲苯物系属理想物系，可用梯级图解法（M·T）,求取N T ，步骤如下：
3.3.1平衡曲线的绘制
根据苯-甲苯的相平衡数据，利用泡点方程和露点方程求取。
依据 ， 将所得计算结果如列表2：
表2苯（x ）-甲苯（y ）的相平衡数据
温度，（℃）
80.1
84
88
92
96
100
104
108
110.6
i p
（kp a ）
苯 101.3 101.3 101.3 101.3 101.3 101.3 101.3 101.3 101.3 甲苯
39.0
39.0
39.0
39.0
39.0
39.0
39.0
39.0
39.0 两相摩尔分率 X 1.000 0.816 0.651 0.504 0.373 0.256 0.152 0.057 0 Y
1.000 0.919 0.825 0.717 0.594 0.455 0.300 0.125
本方案中，塔内压力接近常压（实际上略高于常压），因操作压力偏离常压很小，所以其对x~y 平衡关系的影响完全可以忽略。将上表中数据作图得x~y 曲线：
()()
o
o o B A B t p p p p x --=/t
A p x p y /o =
3.3.2操作回流比的确定
表3 苯--甲苯物系在某些温度t 下的a 值（附x 值）
t( ℃) 80.1 84 88 92 96 100 104 108 110.6 α 2.60 2.56 2.53 2.49 2.46 2.43 2.40 2.37 2.35 x 1
0.816
0.651
0.504
0.373
0.257
0.152
0.057
可见随着温度的升高，α变化不大，可对表中两端数据取平均值
58.22/56.26.2=+=）（α
在y-x 图（图1）上，因1=q .3，查得736.0e =y ，而54.0e =x ，983.0=D x 。故由式（3-53a ）得最小回流比：
考虑到精馏段操作线离平衡线较近，取实际操作的回流比为最小回流比的 1.2倍，即：
R=1.5R min =1.5*1.26=1.89
精馏塔的汽、液相负荷： 精馏段：
液相流量： h kmol Rq q D n L n /17.7836.4189.1,,=?== 气相流量：h kmol q R q D n V n /52.11936.41)189.1()1(,,=?+=+=
提镏段：
液相流量：h kmol q q q F n L n L n /82.16765.8917.78,,,'=+=+='
气相流量：h kmol q q q q F n V n V n /425.14665.893.053.119)1(,,,'=?+=-+=
3.3.3理论塔板数的确定
26
.146
.0736.0736
.0983.0min =--=--=
e e e D x y y x R
图2 苯-甲苯物系精馏分离理论塔板数的图解
平均粘度：μ=Σx i μi ：
μ=0.46*0.284+0.54*0.291=0.2877(mPa.s)
μ表示以加料摩尔组成为准的液体的平均摩尔粘s)公式公式 可以简单的用以下近似公式计算塔的总效率：
精馏段的实际板数为：512.11534
.06
==精N (层) 取12（层） 提馏段的实际板数为：98.14534
.08
==
提N （层） 取15（层） 实际是在第12块塔板进料的。
苯--甲80 90 100 110 120 A 0.308
0.279 0.255 0.233 0.215 B
0.311
0.286
0.264
0.254
0.228
245.0)(49.0-=L T E αμ534
.0=T E
3.4 塔的精馏段操作工艺条件及计算
3.4.1平均压强p m
塔顶压强：
取每层塔板的压降0.7KPa
进料板： 平均压强：
塔底压强： 取每层塔板的压降0.7KPa
塔底压强： 平均压强：
3.4.2平均温度t m
依据操作压力，由泡点方程通过试差法，计算出泡点温度，其中苯、 甲苯的饱和蒸汽压由安托尼方程计算，计算结果如下：
塔顶温度: t D =81.1℃ 进料板温度: t F =82.3℃。 平均温度：
t m ()81.72/82.381.1=+=℃
塔底温度: t D =85.1℃ 进料板温度: t F =82.3℃。 平均温度：
t m ()83.72/82.3
85.1=+=℃
3.4.3平均分子量m M
塔顶：
983.01==D x y ，950.01=x （查图2）
()kg/kmol
24.7892983.0178983.0,=?-+?=m VD M
()kPa 4.1372/4.113150=+=m p kPa
4.113127.0105P F =?+=kPa 1054101P =+=D ()kPa 4.1182/4.1134.123=+=m p kPa 4.123157.04.113
P F =?+=
()70kg/kmol
.7892950.0178950.0,=?-+?=m L D M 加料板：
690.0=F y ，0.482=F x （查图2）
()kg/kmol
34.2892.6900178690.0,=?-+?=m VF M
()ol 85.25kg/km 92482.0178482.0,=?-+?=m L F M
精馏段：
()kg/kmol 29.802/34.2824.78,=+=m V M
()kg/kmol 98.812/25.5870.78,=+=m L M
塔底：
012.01==D x y ，001.01=x （查图2）
()kg/kmol
24.8892012.0178012.0'
,=?-+?=m VD M
()70kg/kmol
.8992999.0178001.0,=?-+?=m L D M 加料板：
690.0=F y ，0.482=F x （查图2）
()kg/kmol
34.2892.6900178690.0,=?-+?=m VF M
()ol 85.25kg/km 92482.0178482.0,=?-+?=m L F M
提馏段：
()kg/kmol 29.852/34.2824.88'
,=+=m V M
()kg/kmol 98.872/25.5870.89'
,=+=m L M
3.4.4 液体的平均粘度和液相平均表面张力
液相平均粘度依下式计算:
lgμ
Lm =∑x
i
lgμ
i
塔顶液相平均粘度的计算：
查化工原理附录11，在81.1℃下有：
μ
A =0.316mPa·s ，μ
B
=0.331mPa·s
代入公式lgμ
Lm =∑x
i
lgμ
i
解得：μ
LDm
=0.316 mPa·s
进料板液相平均粘度的计算:
在82.3℃下，查得：
μA=0.300mPa·s ，μB=0.320mPa·s
代入公式lgμ
Lm =∑x
i
lgμ
i
解得：μ
LFm
=0.301mPa·s
塔底出料板液相平均黏度计算：
在85.1℃下，查得：
μA=0.289mPa·s ，μB=0.310mPa·s
代入公式lgμ
Lm =∑x
i
lgμ
i
解得：μ
LFm =0.289mPa·s
精馏段液相平均表面黏度为
μLm =（0.316+0.301）/2=0.309 mPa ·s
提馏段液相平均表面黏度为
μLm =（0.301+0.289）/2=0.297mPa ·s
3.4.5液相平均表面张力
液相平均表面张力计算公式：
i
i Lm x σσ∑=
塔顶液相平均表面张力：由1.81=D t ℃,查附录4得m N A /100.213-?=σ，
m N B /107.213-?=σ。
m N L D m /1001.217.210017.00.21983.03-?=?+?=σ
进料板液相平均表面张力：由3.82=F t ℃,查附录4得m N A /105.203-?=σ，
m N B /102.213-?=σ。
m N L Fm /1033.212.2158.05.2042.03-?=?+?=σ
精馏段液相平均表面张力：
m N L Fm /1017.212/)33.2101.21(3-?=+=σ
塔底液相平均表面张力：由1.85=w t ℃,查附录4得m N A /1001.203-?=σ，
m N B /109.203-?=σ。
m N L D m /102.209.200017.001.20983.03'-?=?+?=σ
提馏段液相平均表面张力：
m N L Fm /1072.202/)33.212.20(3'-?=+=σ
3.4.6 液体的平均密度ρ
1.液相平均密度
i
m
ρωρi
1
∑
= 1.塔顶液相平均密度：由1.81=D t ℃查表得：3A m .Kg 814-=ρ，3
B m .Kg 807-=ρ
3
Lpm m .Kg 813807
/02.0814/98.01
-=+=
ρ 2.进料板液相平均密度：3.82=F t ℃查表得: 3
/806m kg A =ρ,3/801m kg B =ρ
380
.092
58.07842.078
42.0=?+??=
A ω
3
/803801
/610.0806/380.01
m kg LFm =+=
ρ
所以精馏段液相平均密度：()3,kg/m 8082/803813=+=m L ρ 精留段气相密度：3
m 2.86kg/m p ==
m
vm vm RT M ρ
3．塔底液相平均密度：由1.85=w t ℃查表得：3A m .Kg 798-=ρ，3
B m .Kg 805-=ρ
3
Lpm m .Kg 801805
/02.0798/98.01
-=+=
ρ
所以提馏段液相平均密度：()3
'
,802kg/m 2/803801=+=m L ρ
提留段气相密度：3
m '
2.76kg/m p ==
m
vm vm RT M ρ
3.5 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 3.5.1塔径的计算
精馏段的气、液相体积流率为
/s m 93.086
.2360029
.8053.11936003,,=??=
=
Vm
Vm V n V V M q q ρ
/s m 0022.0808
360098
.8117.7836003,,,=??=
=
Lm
m L L n L V M q q ρ
提馏段的气、液相体积流率为
/s m 14.186
.2360029
.8043.14636003,,''=??=
=
Vm
Vm V n V V M q q ρ
/s m 0041.0808
360098
.8182.16736003,,,''=??=
=
Lm
m L L n L V M q q ρ
由V V L C ρρρμ/max -=式中的C 公式计算，其中C 20由化工原理课程设计教材的负荷系数图查取，图的横坐标为
0398.086.280893.0360036000022.02
/12
/1,,=??
? ????=???
?
??V
L
V V L V q q ρρ
0401.086.280814.1360036000041.02
/12
/1,,''=??
? ????=???
?
??V
L
V V L V q q ρρ
取板间距H T =0.450m ，板上液层高度h L =0.05m ，则
H T -h L =0.450-0.050=0.40m
精馏段查负荷系数图得C 20=0.087
088.02017.21087.0202
02
020=?
?
? ??=?
?
?
??=。。Lm C C σ
48.186
.286
.2808088.0max =-?=-=V V L c
ρρρμm/s 提馏段查负荷系数图得C 20=0.088
089.02017.21088.0202
02
020=?
?
? ??=?
?
?
??=。。Lm C C σ
50.186
.286
.2808089.0max =-?=-=V V L c
ρρρμm/s 取安全系数为0.6，则空塔气速为
s
m /888.048.16.06.0max =?==μμ
s m /9.050.16.06.0max =?==μμ
m q D V V 15.1888
.014.393
.04/4,1=??=
=πμ
m q D V V 19.1888
.014.314
.14/4,2=??=
=πμ
按标准塔径圆整后1D ,2D 均取为：D=1.2m 塔塔截面积为： A T =π/4×D 2=1.13m 2
实际空塔气速为:
3.5.2精馏塔有效高度的计算
精馏段有效高度：Z 精=（N 精-1）H T =（12-1）×0.45=4.95m 提馏段有效高度：Z 提=（N 提-1）H T =（15-1）×0.45=5.4m 在进料板上方开一人孔,其高度为0.8m ，故精馏塔的有效高度为：
Z=Z 精+Z 提+0.8／0.5=4.95+5.4+1.6=11.95m
3.6 塔板工艺结构尺寸的设计与计算
3.6.1溢流装置计算
因塔径D=1.2m ，可选用单溢流弓形降液管、凹形受液盘。
1.溢流堰长
取m 792.02.166.066.0=?==D L w
2.出口堰高
对平直堰 (
)
3
/2,'
/00284.0w
L
V ow l q
E h =， 查化工原理课程设计图5-5得1=E ，于是：
()m 006.0m 013.0792.0/36000022.0100284.03
/2>=???=ow h
满足要求。
取板上清液层高度h L =50mm
m 037.0013.005.0=-=-=ow L w h h h
ow
L w h h h -=d W s
m A q u T V V /823.0785
.093
.0,==
由66.0/=D L w ，查图5-7得0722.0/,124.0/==T f d A A D W ，即：
m
D W A A d t f 149.02.1124.0124.0m 086.013.10722.00722.02=?===?==
依教材中式5-9验算液体在降液管中停留时间,即:
s 5s 59.1736000022.0/45.0086.03600/3600>=???==h T f L H A θ 可以满足要求。
4.降液管的底隙高度o h
液体通过降液管底隙的流速一般为0.07~0.25m/s ，取液体通过降液管底隙的流
速m/s 2.0='o
u ，则有：
降液管底隙高度设计合理。 3.6.2塔板布置
取阀空动能因数100=F ,用公式求空速0u 即：
求每层塔板上的浮阀数
12302
.604.04
93
.04
20
2
0,=??=
=
π
π
u d q N V
V
1.边缘区宽度的确定
取破沫区宽度和边缘区宽度分别为：m 。W m W C S 06.0,07.0== 边缘区宽度c W ：一般为50~75mm ，D >2m 时，c W 可达100mm 。
安定区宽度s W ：规定 m 时， mm 。
5.1 0139.02 .0792.036003600 0022.03600,=???= '= o w L V o u l q h m m h h W 006.00176.00139.00315.00>=-=-s m F u V /917.586 .2100 0== = ρ 2.开孔区面积 ????? ? +-=-R x R x R x A a 1222sin 1802π m W D R c 54.006.02 2 .12=-=-= ()()m W W D x s d 406.007.0124.02 2.12=+-=+-= 3.筛孔计算及其排列 浮阀排列方式采用等腰三角形叉排。取同一横排的孔心距t=75mm,则可按下式估算排间距t ’, m m Nt A t a 48075 .012345 .0'=?== 由于各分块的支撑与衔接要占去一部分鼓泡区故取t ’=40mm 按t=75mm,t’=40mm 以等腰三角形叉排方式作图如下图所示，得N=125个 按重新核算空速及阀孔动能因数： s m N d q u V V /92.5125 04.04 93 .04 22 0,0=??= = π π 1086.292.5000≈?==ρu F 阀孔动能因数变化不大，仍在9到12范围内。 故： 2 1 2221222m 45.054.0406.0sin 54.0180406.054.0406.02sin 1802=?? ???? ?+-=? ???? ? +-=--ππR x R x R x A a 铁路选线设计复习题参考答案 第一章铁路能力 习题一 一、填空题 1、铁路运送货物的生产量用（吨·公里）衡量。 2、铁路设计使用的规程和规范主要有：（铁路技术管理）规程，（铁路线路设计）规范。 3、近期通过能力是指运营后的第（五）年通过能力。 4、远期运量是指运营后的第（十）年运量。 5、初期为交付运营后第(三)年的客货运量。 6、（机车牵引力）是与列车运行方向相同并可由司机根据需要调解的外力。 7、根据列车运行阻力的性质可分为（基本）阻力、（附加）阻力和（起动）阻力三类。 8、我国《列车牵引计算规程》中规定：以（轮周牵引力）来衡量和表示机车牵引力的大小。. 9、机车车钩牵引力是指机车用来牵引列车的牵引力，其值等于轮周牵引力减去机车全部（运行阻力）。 10、列车阻力是（机车）阻力和（车辆）阻力之和。 11、单位阻力的单位是（N/t）。 12、列车在曲线上运行比在直线上运行的阻力大，增大的部分称为（曲线附加阻力）。 13、牵引质量就是机车牵引的车列质量，也称（牵引吨数）。 14、列车的制动距离是指（制动空走距离）和（有效制动距离）之和。 紧急制动时，对于时速120KM及以下列车，我国目前规定允许的最大制动距离为（800）米。 15、铁路每昼夜可以通过的列车对数称为（通过能力）。 16、铁路输送能力是铁路（单方向每年）能运送的货物吨数。 17、设计线的吸引范围按运量性质划分为（直通吸引范围）和(地方吸引范围)两种。 18、铁路能力是指（通过）能力和（输送）能力。 19、正线数目是指连接并贯穿（车站）的线路的数目。 二、判断题（正确打√错误打×） 1、设计线的主要技术标准在一定程度上影响线路走向的选择，同样的运输任务，采用大功率机车，可采用较大的坡度值，使线路有可能更靠近短直方向。（√） 2、紧坡地段和缓坡地段的定线方法是相同的。（×） 3、控制大中项目的设计阶断是初步设计。（√） 4、对于工程简易的建设项目，可按施工设计一阶段设计。（√） 5、铁路等级划分为四级。（×） 6、铁路网中起骨干作用，近期年客货运量大于或等于20Mt的铁路，在《线规》中规定为Ⅰ级铁路。（×） 7、铁路的等级可以全线一致，也可以按区段确定。如线路较长，经行地区的自然、经济条件及运量差别很大时，就可按区段确定等级。（√） 课程设计 课程名称化工原理课程设计 题目名称热水泠却器的设计 专业班级XX级食品科学与工程（X）学生姓名XXXX 学号XXXXXXXX 指导教师 二O一年月日 锯齿形板式热水冷却器的设计任务书一、设计题目： 锯齿形板式热水冷却器的设计 二、设计参数： （1）处理能力：7.3×104t/Y热水 （2）设备型式：锯齿形板式热水冷却器 （3）操作条件： 1、热水：入口温度80℃，出口温度60℃。 2、冷却介质：循环水，入口温度30℃，出口温度40℃。 3、允许压降：不大于105Pa。 4、每年按330天，每天按24小时连续运行。 5、建厂地址：蚌埠地区。 目录 1 概述 (1) 1. 1 换热器简介 (1) 1. 2 设计方案简介 (2) 1. 3 确定设计方案 (2) 1. 3. 1 设计流程图 (3) 1. 3. 2 工艺流程简图 (4) 1. 3. 3 换热器选型 (4) 1. 4 符号说明 (4) 2 锯齿形板式热水冷却器的工艺计算 (5) 2.1 确定物性数据 (5) 2.1.1 计算定性温度 (5) 2.1.2 计算热负荷 (6) 2. 1. 3 计算平均温差 (6) 2. 1. 4 初估换热面积及初选板型 (6) 2. 1. 5 核算总传热系数K (7) 2. 1. 6 计算传热面积S (9) 2. 1. 7 压降计算 (10) 2.2 锯齿形板式热水冷却器主要技术参数和计算结果 (10) 3 课程设计评述 (11) 参考文献 (12) 附录 (13) 1 概述 1.1 换热器简介 换热器，是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。换热器是化工、石油、动力、食品及其它许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用更加广泛，日常生活中取暖用的暖气散热片、汽轮机装置中的凝汽器和航天火箭上的油冷却器等，都是换热器。它的主要功能是保证工艺过程对介质所要求的特定温度，同时也是提高能源利用率的主要设备之一。换热器种类很多，若按换热器传热面积形状和结构可分为管式换热器和特殊形式换热器。由于生产规模、物料的性质、传热的要求等各一相同，故换热器的类型很多，特点不一、可根据生产工艺要求进行选择。 1.2 设计方案简介 根据设计要求:用入口温度30 ℃，出口温度40℃的循环水冷却热水（热水的入口温度80℃，出口温度60℃），通过传热量、阻力损失传热系数、传热面积的计算，并结合经验值确定换热器的工艺尺寸、设备型号、规模选定，然后通过计算来确定各工艺尺寸是否符合要求，符合要求后完成工艺流程图和设备主体条件图，进而完成设计体系。 设计要求：选择一台适宜的锯齿形换热器并进行核算。下图中左面的为板式换热器外形，右边的是板式换热器工作原理图。 课程设计任务书 开题日期：2014年1月2日完成日期：2014年1月16日题目：珠河镇——后河镇铁路新线选线 一、设计的目的 本课程设计主要训练学生综合运用所学基础知识的能力，培养学生用定性分析方法对问题进行综合分析和评价。通过设计，使学生在巩固所学牵引计算、能力计算和方案经济比较的基本方法，熟悉并运用《铁路线路设计规范》，从而加深对所学内容的理解，提高综合分析和解决问题的能力。通过设计熟悉掌握铁路选线设计的相关知识。 二、设计的内容及要求 1、定出珠河镇车站——后河镇车站的线路平面； 2、设计该站间的纵断面； 3、能力检算； 4、编写简要说明书，按要求装订成册。 三、指导教师评语 四、成绩 指导教师(签章) 年月日 目录 1 设计任务书——————————————————————————1 2 平面线路概述及计算资料————————————————————2 2.1 线路走向方案比选——————————————————————4 2.2 选定方案平面线路概述————————————————————4 2.3 曲线要素计算————————————————————————4 3 纵断面设计概述及计算资料———————————————————5 3.1 纵断面定线原则及方法————————————————————5 3.2 曲线要素计算————————————————————————5 4 曲线汇总表——————————————————————————6 5 竖曲线汇总表—————————————————————————6 6 坡度折减汇总表————————————————————————6 7 桥涵遂资料汇总表———————————————————————6 8 平面设计图纸—————————————————————————7 9 纵断面设计图纸————————————————————————7 《铁路设计基础》套题练习适用专业：铁道工程技术专业 编写：刘淑娟 班级： 学号: 姓名： 注：每位同学必须人手一册，自觉动手练习，有问题集体处理。 第一章铁路能力 习题一 一、填空题 1、铁路运送货物的生产量用（吨 公里）衡量。 2、铁路设计使用的规程和规范主要有：（铁路技术管理）规程，（铁路线路设计）规 范。 3、近期通过能力是指运营后的第（ 5 ）年通过能力。 4、远期运量是指运营后的第（10 ）年运量。 5、初期为交付运营后第( 3 )年的客货运量。 6、（机车牵引力）是与列车运行方向相同并可由司机根据需要调解的外力。 7、根据列车运行阻力的性质可分为（基本）阻力、（附加）阻力和（起动）阻力三类。 8、我国《列车牵引计算规程》中规定：以（轮周牵引力）来衡量和表示机车牵引力的大小。. 9、机车车钩牵引力是指机车用来牵引列车的牵引力，其值等于轮周牵引力减去机车全部（运行阻力）。 10、列车阻力是（机车）阻力和（车辆）阻力之和。 11、单位阻力的单位是（N/t ）。 12、列车在曲线上运行比在直线上运行的阻力大，增大的部分称为（曲线附加阻力）。 13、牵引质量就是机车牵引的车列质量，也称（牵引力吨数）。 14、列车的制动距离是指（制动空走距离）和（有效制动距离）之和。 紧急制动时，对于时速120KM及以下列车，我国目前规定允许的最大制动距离为（800 ）米。 15、铁路每昼夜可以通过的列车对数称为（通过能力）。 16、铁路输送能力是铁路（单方向每年）能运送的货物吨数。 17、设计线的吸引范围按运量性质划分为（直通吸引范围）和(地方吸引范围)两种。 18、铁路能力是指（运输）能力和（通过）能力。 19、正线数目是指连接并贯穿（车站）的线路的数目。 二、判断题（正确打√错误打×） 1、设计线的主要技术标准在一定程度上影响线路走向的选择，同样的运输任务，采用 大功率机车，可采用较大的坡度值，使线路有可能更靠近短直方向。（√） 2、紧坡地段和缓坡地段的定线方法是相同的。（×） 3、控制大中项目的设计阶断是初步设计。（√） 4、对于工程简易的建设项目，可按施工设计一阶段设计。（√） 5、铁路等级划分为四级。（√） 《化工原理》课程设计报告精馏塔设计 学院 专业 班级 学号 姓名 指导教师 目录 苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计任务 (3) 一．设计题目 (3) 二．操作条件 (3) 三．塔设备型式 (3) 四．工作日 (3) 五．厂址 (3) 六．设计内容 (3) 设计方案 (4) 一．工艺流程 (4) 二．操作压力 (4) 三．进料热状态 (4) 四．加热方式 (4) 精馏塔工艺计算书 (5) 一．全塔的物料衡算 (5) 二．理论塔板数的确定 (5) 三．实际塔板数的确定 (7) 四．精馏塔工艺条件及相关物性数据的计算 (8) 五．塔体工艺尺寸设计 (10) 六．塔板工艺尺寸设计 (12) 七．塔板流体力学检验 (14) 八．塔板负荷性能图 (17) 九．接管尺寸计算 (19) 十．附属设备计算 (21) 设计结果一览表 (24) 设计总结 (26) 参考文献 (26) 苯-氯苯精馏塔的工艺设计 苯-氯苯分离过程精馏塔设计任务 一．设计题目 设计一座苯-氯苯连续精馏塔，要求年产纯度为99.6%的氯苯140000t，塔顶馏出液中含氯苯不高于0.1%。原料液中含氯苯为22%（以上均为质量%）。 二．操作条件 1.塔顶压强自选； 2.进料热状况自选； 3.回流比自选； 4.塔底加热蒸汽压强自选； 5.单板压降不大于0.9kPa； 三．塔板类型 板式塔或填料塔。 四．工作日 每年300天，每天24小时连续运行。 五．厂址 厂址为天津地区。 六．设计内容 1.设计方案的确定及流程说明 2. 精馏塔的物料衡算； 3.塔板数的确定； 4.精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算； 5.精馏塔主要工艺尺寸； 课程名称：铁路选线设计 设计题目：珠河镇~后河镇铁路新线选线院系：土木工程系 专业：2011级铁工 年级：2011级 姓名：喻博__ 指导教师：王齐荣老师 西南交通大学峨眉校区 2014 年 6 月24日 课程设计目录 一出发资料 (3) 二牵引计算资料 (4) 1、牵引资料计算。 (4) 2、起动、到发线有效长度检算。 (5) 3、确定牵引定数。 (5) 4、列车长度、牵引净重、列车编挂辆数计算。 (6) 三．线路走向方案概述 (6) 1、沿线路地形地貌概述 (6) 2、线路走向方案 (5) 四、选定方案定线说明.................. 错误！未定义书签。 1、定线原则 (6) 2、平面设计 (6) 3．纵断面设计： (7) 4．设计方案的优点评述及改善意见： (8) 五．站间输送能力检算.................. 错误！未定义书签。 1、运行时分计算 (8) 2 区间能力检算 (10) 六、工程、运营经济指标计算资料 (12) 1、运营费计算 (12) (1) 列车行走费 (11) (2) 列车起停附加费 (14) (3) 固定设备维修费计算 (14) (4) 年运营费计算 (15) 2、工程投资费计算 (15) (1) 路基工程费 (15) (2) 桥梁工程费 (17) (3)涵洞工程费 (18) (4) 隧道工程费 (18) (5) 土地征用费 (18) (6) 轨道工程费 (19) (7) 机车、车辆购置费 (19) (8) 工程总投资 (20) 3、换算工程运营费 (21) 4、技术经济指标评述 (19) (1) 技术经济指标评述 (19) (2)技术经济指标表 (19) "选线设计"学习指南 土木工程专业适用 课程名称：选线设计 课程学科类别：工学，道路与铁道工程 面向专业：土木工程 课程代码：0148200 学分：4 学时：64 一、课程任务与目的 选线设计是土木工程专业的一门重要的专业必修课。它着重研究铁路选线设计的基本原理和方法，重点培养学生的选线设计基本知识。通过本课程的学习，可使学生在了解铁路线路总体规划与勘测基本内容的基础上，掌握铁路能力与牵引计算的基本原理，理解线路平纵断面设计方法等基本知识，掌握铁路定线、车站设计、既有线改建和增建多线设计、方案技术经济比较等专业知识，了解重载运输与高速铁路线路设计特点等铁路选线设计的工作内容，掌握综合利用多专业领域知识分析问题的基本方法，培养学生从事铁路选线设计的初步能力。 二、程学习的基本要求 本课程的学习环节主要包括：课堂听课、实验、作业、课程设计、考试等。 1．课堂学习：采用“教师引导、师生互动”的授课方式，授课过程中，任课老师利用学生对铁路线路的直观感受进行引导，并借助多媒体工具辅助教学，以增强学生的求知欲，发挥其主观能动性。在课堂教授中，应注意以下要点：（1）要注意从内在逻辑关系上掌握知识体系 “铁路选线设计”是铁路与道路工程的的重要专业基础课程。在本考纲中，它由基本理论、基本方法和基本技能等有机部分构成完整的知识体系。其结构关系是： 基本理论部分，即铁路选线设计中的铁路能力，牵引计算。该部分主要从理论上概括铁路选线设计的基本概念、内容、基本原理与基本技术条件，从而建立铁路选线的基本概念。这一部分是本课程的基本指导思想。 基本方法和基本技能部分，即铁路平纵断面设计与定线方法、方案技术经济比较、车站设计、既有线改建与增建二线线路平、纵、横断面设计方法等。该部分具体阐述铁路选线的设计原则、技术条件应用这些原则和方法进行铁路线路设计的基本方法与技能。该部分是本课程的主体。 本课程知识结构的各个部分，存在着密切的内在联系。学习时，必须首先抓住知识体系，把基本理论、基本方法和基本技术统一在逻辑系统内，循序渐进， 中南大学 化工原理课程设计 2010年01月22日 < 目录 一、设计题目及原始数据（任务书） (3) 二、设计要求 (3) 三、列环式换热器形式及特点的简述 (3) 四、论述列管式换热器形式的选择及流体流动空间的选择 (8) 五、换热过程中的有关计算（热负荷、壳层数、总传热系数、传热 面积、压强降等等） (10) ①@ 14 ②物性数据的确定……………………………………………… ③总传热系数的计算 (14) ④传热面积的计算 (16) ⑤工艺结构尺寸的计算 (16) ⑥换热器的核算 (18) 六、设计结果概要表（主要设备尺寸、衡算结果等等） (22) 七、主体设备计算及其说明 (22) 八、主体设备装置图的绘制 (33) 九、? 33十、课程设计的收获及感想………………………………………… 十一、附表及设计过程中主要符号说明 (37) 十二、参考文献 (40) 一、设计题目及原始数据（任务书） 1、生产能力：17×104吨/年煤油 # 2、设备形式：列管式换热器 3、设计条件： 煤油：入口温度140o C，出口温度40 o C 冷却介质：自来水，入口温度30o C，出口温度40 o C 允许压强降：不大于105Pa 每年按330天计，每天24小时连续运行 二、设计要求 1、选择适宜的列管式换热器并进行核算 【 2、要进行工艺计算 3、要进行主体设备的设计（主要设备尺寸、横算结果等） 4、编写设计任务书 5、进行设备结构图的绘制（用420*594图纸绘制装置图一张：一主视图，一俯视图。一剖面图，两个局部放大图。设备技术要求、主要参数、接管表、部件明细表、标题栏。） 三、列环式换热器形式及特点的简述 换热器概述 铁路选线课程设计指导书 一、准备工作 1． 阅读《铁路选线设计》、《铁道工程》有关章节； 2． 文具用品： 三角板、分规或圆规、量角器；75cm*35cm 方格纸一张；用硬纸板自制铁路曲线板一套； 以上用品设计前应当准备好。 二、定线方法和步骤 （一）概略定线 （1）认识地形：根据任务书要求，在平面图上找出线路起点、终点的位置，然后在此两点之间识别山头、垭口、山谷、河流、村庄，并断定这些点的地面高程；山区铁路大多沿河谷选线，因此要特别注意水系分布，最好用蓝色铅笔将河流轻轻地标出。 （2）将两站中心以直线相连，称之为航空折线，量出其距离；定线时应使线路尽量接近航空折线。 （3）在航空折线附近，找出线路可能经行的垭口、河谷、桥址以及需要绕避的村镇；将上述有关控制点联折线，即成为线路不同的可能走向。 （4）找出上述有关部门控制点（要特别注意垭口、跨河点）的地面高程和所连折线的水平距离，求出各折线的概略自然坡度与概略定线坡度进行比较，若d Z i i ≥则为紧坡地段，若d Z i i <则为缓坡地段；要做到心中有数，在计算时，要注意垭口路堑开挖高度；当可能出现隧道时，要注意合理确定洞口高程。 （5）经过对概略选定的各方案的各项指标（如折线长度、沿线地形、起伏情况、高差大小、紧坡与缓坡地段概略长度、桥隧工程概况）的初步评比，选定线路的基本方向，作为定线依据。 （二）定线步骤 1．平面设计 （1）根据概略定线选定的线路基本方向，从始点车站中心开始，沿给定的站坪方向，量出半个站坪长度（站坪长度可根据到发线有效长，从《铁道工程》、《铁路选线设计》有关表中查得），从站坪末端开始用直尺（或三角板）和铁路曲线板进行试定线。 （2）对紧坡地段，要按其相应的定线原则进行定线。如果紧坡地段需要展线，要注意对展线方式的研究，如果越岭垭口出现隧道，要注意洞口位置的选择，洞口高程和隧道长度的研究。 （3）定线时一面定平面，一面概略地点绘相应的纵断面，大约定出3~4km ，进行一次初步的坡度设计，若填挖量太大，不合要求，则进行修改。修改时要特别注意，对紧坡地段而言，主要改变线路平面位置，以适应定线坡度的需要，使填挖量最小；对缓坡地段而言，改变坡度和改善平面位置结合进行，直到线路填挖工程量和线路平顺都符合要求，感到满意，在进行下一段定线工作，一定不要贪多，否则欲速而不达，反而增加工作量；切忌先把整个站间的线路平面一次都定出来，在进行纵断面设计。 为了减少填挖量而修改线路平面时有如下三种典型情况： a ．线路平面为直线时，如果全部都是高路堤，则线路在平面图上平行地向地形较高的方向移动；如果全部都是深路堑，则线路向地形较低处平行移动。 b ．线路为直线段，而施工标高从一端向另一端逐渐增加，改善时填挖较小的一端线路平面位置不动，移动较大的一端，使地面线更接近于设计线。 c ．线路填挖高度是由两端逐渐向中间增加的，若线路为直线段则可将直线改为折线，在中间加设曲线，以减少填挖高度；若线路为曲线段则可增大或减少曲线半径以适应地形。 上述三种情况的图示，见《铁路工程》、《铁路选线设计》有关章节。 课程设计 设计题目：珠海到后河铁路选线设计院系：城市轨道交通学院 专业：09级运营管理 小组成员：XXX 指导教师： 线路走向及方案概述 一、沿线地形地貌概述 线路起点 A位于珠河镇附近，中心里程 D1+000 ，中心高程35.0m。终点B位于后河镇附近，中心高程 50.0m。起点和终点地势平坦，适于建设车站。沿线有两河流，中河和后河。 沿线路起点，地形呈上升趋势且坡度较陡。三个垭口分别位于上、中、下三线上，其高程分别为113.5m、121.8m和84.3m。三个垭口后的地形呈下降趋势且坡度放缓，直到中河。中河后的地形起伏不大，坡度较缓。后河后等高线分布稀疏，地形平坦。 沿线有居民点若干，张村、李屯、笔湾、陈庄、马家、曾溪、周口、春头、孙家坎、理店、兰村等。 二、线路走向方案 本设计采用中线方案。线路大致走向为 A→中线垭口→B。 AB 两点航空折线距离（含中线垭口）为 12.125km。 从中线沿线地形来看，中河以前等高线密集，地势陡峭，高差大；中河以后地形相对平坦，高差小。 中线垭口附近高程较大，为克服高程障碍、降低越岭高程、缩短线路长度，需设置隧道。行经途中有汇入河中的细小水流，需设置涵洞。 初步概略定线方案为 A→李屯附近→中线垭口（高程121.8m）→中河→垭口（高程 62.0m）→孙家坎附近→垭口（高程 63.0m）→后河→ B。线路通过中河、后河，需设桥两座。 选定方案定线说明 一、定线原则 1、紧坡地段定线原则： 紧坡地段线路不仅受平面障碍的限制，更主要是受高程障碍的控制，这时主要矛盾在纵断面一方。紧坡地段通常应用足最大坡度定线，以便争取高度使线路不至额外展长。当线路遇到巨大高程障碍时，若按短直方向定线，就不能达到预定的高度，或出现很长的越岭隧道。为使线路达到预定高度，就需用足最大坡度结合地形展长线路。在展线地段定线时，应考虑到若在长距离内机械地全部用足最大坡度，丝毫不留余地，必然会给以后的局部改线带来严重困难。所以，应注意结合地形、地质等自然条件，在坡度设计上适当留有余地。线地段若无特殊原因，一般不采用反向坡度，以免增大克服高度引起线路不必要的展线长和增加运营支出。 在紧坡地段定线，一般应从困难地段向平易地段引线。因为垭口附近地形困难，展线不易，故从预定的越岭隧道洞口开始向下引线较为合适。个别情况下，当受山脚的控制点控制时，也可由山脚向垭口定线。 2、缓坡地段定线原则： 缓坡地段线路不受高程障碍的限制，这时主要矛盾在平面一方。只要注意绕避平面障碍，定线时可以航空线为主导方向，按短直方向定线，既要力争线路顺直，又尽量节省工程投资，即可得到合理的线路位置。 中南大学《化工原理》课程设计说明书 题目：煤油冷却器的设计 学院：化学化工学院 班级：化工0802 学号： 1505080802 姓名： ****** 指导教师：邱运仁 时间：2010年9月 目录 §一.任务书 (2) 1.1.题目 1.2.任务及操作条件 1.3.列管式换热器的选择与核算 §二.概述 (3) 2.1.换热器概述 2.2.固定管板式换热器 2.3.设计背景及设计要求 §三.热量设计 (5) 3.1.初选换热器的类型 3.2.管程安排（流动空间的选择）及流速确定 3.3.确定物性数据 3.4.计算总传热系数 3.5.计算传热面积 §四. 机械结构设计 (9) 4.1.管径和管内流速 4.2.管程数和传热管数 4.3.平均传热温差校正及壳程数 4.4.壳程内径及换热管选型汇总 4.4.折流板 4.6.接管 4.7.壁厚的确定、封头 4.8.管板 4.9.换热管 4.10.分程隔板 4.11拉杆 4.12.换热管与管板的连接 4.13.防冲板或导流筒的选择、鞍式支座的示意图(BI型) 4.14.膨胀节的设定讨论 §五.换热器核算 (21) 5.1.热量核算 5.2.压力降核算 §六.管束振动 (25) 6.1.换热器的振动 6.2.流体诱发换热器管束振动机理 6.3.换热器管束振动的计算 6.4.振动的防止与有效利用 §七. 设计结果表汇 (28) §八.参考文献 (29) §附：化工原理课程设计之心得体会 (30) §一.化工原理课程设计任务书 1.1.题目 煤油冷却器的设计 1.2.任务及操作条件 1.2.1处理能力：40t/h 煤油 1.2.2.设备形式：列管式换热器 1.2.3.操作条件 (1).煤油：入口温度160℃，出口温度60℃ (2).冷却介质：循环水，入口温度17℃，出口温度30℃ (3).允许压强降：管程不大于0.1MPa,壳程不大于40KPa (4).煤油定性温度下的物性数据ρ=825kg/m3，黏度7.15×10-4Pa.s，比热容2.2kJ/(kg.℃)，导热系数0.14W/(m.℃) 1.3.列管式换热器的选择与核算 1.3.1.传热计算 1.3. 2.管、壳程流体阻力计算 1.3.3.管板厚度计算 1.3.4.膨胀节计算 1.3.5.管束振动 1.3.6.管壳式换热器零部件结构 §二.概述 2.1.换热器概述 换热器是化工、炼油工业中普遍应用的典型的工艺设备。在化工厂，换热器的费用约占总费用的10%～20%，在炼油厂约占总费用35%～40%。换热器在其他部门如动力、原子能、冶金、食品、交通、环保、家电等也有着广泛的应用。因此，设计和选择得到使用、高效的换热器对降低设备的造价和操作费用具有十分重要的作用。 在不同温度的流体间传递热能的装置称为热交换器，即简称换热器，是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备。 换热器的类型按传热方式的不同可分为：混合式、蓄热式和间壁式。其中间壁式换热器应用最广泛，如表2-1所示。 表2-1 传热器的结构分类 + 课程名称：铁路勘测设计 设计题目：珠河镇~后河镇铁路选线设计 专业：宜铁工专 年级：2010 级 姓名： 学号： 3 设计成绩： 指导教师(签章) 西南交通大学峨眉校区 2012 年12 月28日 目录 一、出发资料 (2) 二、牵引计算资料 (3) 1、牵引质量计算。 (3) 2、起动检算 (4) 3、到发线有效长度检算。 (4) 4、确定牵引定数。 (5) 5、列车长度、牵引净重、列车编挂辆数计算。 (5) 三、站间输送能力检算 (6) 1、运行时分计算 (6) 三、线路走向方案概述 (8) 四、选定方案定线说明 (10) 1、定线原则 (10) 2、平面设计 (11) 3、纵断面设计 (11) 4、设计方案的优点评述及改善意见： (13) 五、区间能力检算 (14) 六、工程、运营经济指标计算资料 (15) 1、运营费计算 (15) (1) 列车行走费 (15) (2) 列车起停附加费 (17) (3) 固定设备维修费计算 (17) (4) 年运营费计算 (17) 2、工程投资计算 (18) (1) 路基工程费 (19) (2) 桥梁工程费 (19) (3) 涵洞工程费 (19) (4) 隧道工程费 (20) (5) 土地征用费 (20) (6) 轨道工程费 (20) (7) 机车、车辆购置费 (20) (8) 工程总投资 (21) 3、换算运营工程费 (22) (1)技术经济指标表 (22) 一、出发资料 （1）设计线为I级单线铁路，路段设计速度为120kM/h。（2）地形图比例尺1:25000，等高距5m。 （3）始点珠河车站，中心里程CK10+000，中心设计高程35m，该站为会让站；终点东后河站，为中间站，站场位置及 标高自行选定。 （4）运量资料（远期重车方向）： β，通过能力储备货运量12Mt/a,货运波动系数15 = .1 α；客车6对/d；摘挂2对/d；零担2对/d； 系数2.0 = 快货1对/d。 （5）限制坡度。 （6）牵引种类： 近期——电力；远期——电力。 （7）机车类型： 近期——SS3；远期——SS3。 （8）到发线有效长650m。 （9）最小曲线半径800m（困难600m）。 t t+=。 （10）信联闭设备为半自动闭塞，6min B H （11）近期货物列车长度计算确定。 （12）车辆组成： 每辆列车平均数据为：货车自重22.133t，总重 78.998t，净载量56.865t，车辆长度13.914m，净载系 数0.720，每延米质量5.677t/m，守车质量16t，守车 长度8.8m （13）制动装置资料：空气制动，换算制动率0.28。 （14）车站侧向过岔速度允许值为V=45km/h；直向过岔速度取设计速度。 铁路选线设计兰州安交通大学土木工程学院土072班张建效兰州交通大学土木工程学院2011届毕业生毕业设计论文（本科） 摘要 铁路选线设计是土木工程、交通运输等专业的一门实践性课程；本设计主要训练学生综合运用所学基础知识的能力，培养学生用定性分析方法对问题进行综合分析和评价。本设计是对“能力计算”、“平纵面设计”等知识的拓宽与综合应用。通过毕业设计使学生在巩固所学能力计算和方案经济比较的基本方法，熟悉并运用《铁路线路设计规范》，从而加深对所学内容的理解，提高综合分析和解决问题的能力，为毕业后从事设计施工或继续深造奠定基础。铁路运输是实际中应用非常广泛的一种运输方式，具有运输量大、运输费用较低、车路一体、路权专用、行车平稳、资本密集的特点，有很强的适应性，因此，掌握铁路线路的设计方法对于土木工程专业的学生来说具有重要意义。 铁路选线设计中，要认真进行调查研究工作，切实做好经济调查与地形、地质、水文的勘测工作。要从大面积着手，由面到带，逐步接近，实事求是地评选比较方案，选定合理的线路位置。 线路设计要根据要求最大纵坡限制进行。对走向大致相同的地段进行拉坡，对于两条直线间的转角按圆曲线半径的要求加设圆曲线，并在圆曲线处进行坡度折减。按比例绘制平纵断面图，并根据线路实际情况在需要部位设置桥涵和隧道，减少线路长度和爬坡高度。计算线路的土石方填挖方量、线路长度及工程造价等，并编制圆曲线表、桥梁隧道表、填挖方工程量表等工程表格，综合比较两条线路的优缺点，选出最佳方案，完成设计。 关键词：平面、纵断面、横断面、拉坡、工程量、造价 ABSTRACT Railway route design is civil engineering, transportation and a practical courses, This design main training students' comprehensive ability to use the basic knowledge, raises the student with qualitative analysis method of comprehensive analysis and evaluation problem. This design is calculated for "ability" and "flat vertical plane design" knowledge, broaden and comprehensive application. Through the graduation design makes the students learned capacity calculation and consolidate the basic methods of economic comparison, familiar with and use the railway line design specification, thus deepening understanding of content, improve the comprehensive analysis and problem solving ability for design and construction of foundation or continue. Railway transportation is very wide application in practice, the mode of transportation with traffic transportation, low cost, road, right, special characteristics of smooth, capital-intensive, strong adaptability, therefore, grasps the railway line design method for civil engineering students to have the important meaning. Railway route design, the careful research work earnestly, economic survey and the topography and geology, hydrogeology survey. From the start, the surface area to take, gradually close, realistically compare scheme selection, select rational line position. Line should be designed according to the maximum limit on longitudinal grade. For to roughly the same of the slope, and the Angle between two lines for according to the requirements of circular curve radius, and adding circular curve in circular curve on the slope. Drawn to scale, and according to the longitudinal flat line actual situation in the construction site to set and tunnel, reduce line length and climbing high. Calculation of line together, conditions and the engineering cost line length, and circular curve, bridge, tunnel excavation engineering in scale, comprehensive comparison of two engineering form the advantages and disadvantages of the lines, select the best scheme, design. Key words: plane, longitudinal，cross-sectional, quantity, cost 化工原理课程设计 学院： 班级： 姓名： 学号：（长号） 指导教师： 2016年11月 化工原理课程设计 《列管式换热器》设计任务书 班级姓名 一、设计题目：列管式柴油冷却器的工艺设计 二、设计任务及操作条件 （1）设计任务 非标准系列列管式柴油冷却器的工艺设计。 说明：对于非标准系列列管式换热器的设计，因是非标，显然不能按照标准系列列管式换热器在标准系列规格中进行选型设计，而应按照非标准系列列管式换热器的设计程序进行。 （2）操作条件 ①处理能力（班级×0.3）×104t/a柴油 ②设备型式列管式换热器（或立式、或卧式）。 ③操作条件 柴油入口温度：100＋班级＋学号℃，出口温度：25＋班级＋学号℃冷却介质：自来水，入口温度：29 ℃，出口温度：49 ℃ 允许压降：不大于105Pa 每年按330天计，每天24h连续运行 已知柴油的有关物性数据：密度ρ1=994kg/m3；定压热比容c p，1=2.22kJ/(kg·℃)；热导率λ1=0.14W/(m·℃)；黏度μ1=7.15×10-4 Pa·s 三、设计项目(说明书格式) 1、封面、任务书、目录。 2、设计方案简介：对确定的换热器类型进行简要论述。 3、换热器的工艺计算： 1)确定物性数据 2)估算传热面积 3)工艺结构尺寸 4)换热器核算：包括传热面积核算和换热器压降核算 4、换热器的机械设计 5、绘制列管式换热器结构图（CAD）。 6、对本设计进行评述。 7、参考文献 成绩评定指导教师 2016年月日 课程设计内容1设计方案简介 1.1选择换热器类型 1.2冷热流体流动通道的选择 2工艺设计计算 2.1 确定物性数据 2.2估算传热面积 2.3 工艺结构尺寸 2.3.1 管径和管内流速 2.3.2 管程数和传热管数 2.3.3 管子排列方式和分程方法 2.3.4 平均传热温差校正及壳程数 2.3.5 壳体内径 2.3.6 折流板 2.4 换热器核算 2.4.1 传热面积校核 2.4.2 换热器内流体流动阻力 2.5 换热器主要结构尺寸和计算结果 3换热器机械设计 3.1 壳体壁厚 3.2 管板尺寸 3.3 接管尺寸 3.4 换热器封头选择 3.5 膨胀节选择（根据设计可选可不选） 3.6其他部件 4评述 4.1 可靠性评价 4.2 个人感想 5参考文献 附表换热器主要结构尺寸和计算结果 附录换热器结构图 时间安排： 2016-11-1 发任务书，设计指导 6 2016-12-0 完成计算 6 2016-12-1 完成初稿（包括绘图） 6 毕业设计论文 （铁道工程2008级） 设计题目：松江河至漫江铁路CK21+000～CK41＋000段选线设计 任务下达日期：2012年3月12日 完成期限：自2012年3月12日 至2012年6月29 日 学生姓名：陈冬雨 学生班级、学号：土木08-1-21 指导教师：白海峰 摘要 本设计的主要内容是对松江河至漫江新建铁路CK21+000～CK41＋000段进行选线设计，铁路全长共20km，铁路设计时速120km/h，为单线铁路。 通过对客货运量以及沿途的地形地貌进行分析，查找相应技术规范，从而确定铁路的等级以及设计所需要的各种参数。根据所学过的《铁路选线设计》、《路基工程》、《铁路轨道》等知识，运用CAD以及相关软件绘制线路的平面图，纵断面图、横断面图和相关的计算说明。此外，还要对线路的排水进行设计，对于轨道的强度进行检算，以及工程投资预算和远期客货运量预算。 关键词：客货运量地形地貌平面图工程投资预算 Abstract The design of the main contents of the selection design the Songjianghe Manjiang new railway CK21 +000 to CK41+000 segment, railways total length of 20km, railway design speed of 120km / h, single-track railway. Passengers and freight along the topography, look up the corresponding technical specifications in order to determine the level of the railway and the various parameters of the design. Based on knowledge of the railway line selection, subgrade, railway track, the use of CAD and related software to draw the line plan, longitudinal section, cross-sectional diagram and related calculations show. Also, on the lines of drainage design, check calculation, as well as engineering investment budget and forward passenger cargo budget for the strength of the track. Keywords: passenger and cargo traffic；Topography；Floor Plan；Engineering investment budget 课程设计任务书 专业铁道运输姓名蒲文雨学号20088226 开题日期：2010年11月28日完成日期：2010年12月26日题目珠河~后河铁路新线选线 一、设计的目的 1、定出珠河车站~后河车站的合理线路； 2、通过设计了解熟悉铁路选线的相关知识。 二、设计的内容及要求 1、定出珠河车站~后河车站的线路平面； 2、设计该站间的纵断面； 3、能力检算； 4、计算工程费和运营费； 5、编写简要说明书，按要求装订成册。 三、指导教师评语 四、成绩 指导教师(签章) 年月日 设计资料： 1、设计线为I级单线铁路，路段设计速度为120km/h； 2、地形图比例尺为：1:25000，等高距5m； 3、始点：珠河车站，中心里程CK10+000，中心设计高程35m，该站为会让站；终点：后河车站，该站为中间站，站场位置及标高自行选定。 4、运量资料（远期重车方向）： 货运量：16Mt/年，货运波动系数β=1.15，通过能力储备系数α=0.2； 客车：6对/天； 摘挂列车：2对/天； 零担列车：2对/天； 快货列车：1对/天； 5、限制坡度i x=12‰； 6、牵引种类：电力牵引； 7、机车类型：近期SS3，远期SS3； 8、到发线有效长：750； 9、最小曲线半径：800m； 10、信联闭设备为半自动闭塞，t B+ t H=6min； 11、近期货物列车长度计算确定。 12、车辆组成： 每辆货车平均数据为：货车自重（z g）22.133t，总重（g） 78.998t，净载量56.865t，车辆长度13.914m，净载系数0.720， 每延米质量5.677t/m，守车质量16t，守车长度8.8m； 13、制动装置资料：空气制动，换算制动率0.28； 14、车站侧向过岔速度允许值为45km/h；直向过岔速度取设计速度。 化工原理课程设计 课程名称: ____填料塔设计____ 设计题目: ____水吸收丙酮____ 院系: ___ 化工学院_____ 学生姓名: _____ 马学成______ 学号: ____ 201007042____ 专业班级: ____化艺1001班____ 指导教师: ______张玉洁______ 化工原理课程设计任务书 （一）设计题目：水吸收空气中的丙酮填料塔的工艺设计（二）设计条件 1．生产能力:每小时处理混合气体8000Nm3 /h 2．设备形式:填料塔 3．操作压力：101.3KPa 4．操作温度:298K 5．进塔混合气体中含丙酮6%（体积比） 6．丙酮的回收率为99% 7．每年按330天计，每天按24小时连续生产 8．建厂地址：兰州地区 9．要求每米填料的压降都不大于103Pa。 （三）设计步骤及要求 1．确定设计方案 （1）流程的选择 （2）初选填料的类型 （3）吸收剂的选择 2．查阅物料的物性数据 （1）溶液的密度、粘度、表面张力、丙酮在水中的扩散系数（2）气相密度、粘度、表面张力、丙酮在空气中的扩散系数 （3）丙酮在水中溶解的相平衡数据 3．物料衡算 （1）确定塔顶、塔底的气流量和组成 （2）确定泛点气速和塔径 （3）校核D/d>8~10 （4）液体喷淋密度校核：实际的喷淋密度要大于最小的喷淋密度。4．填料层高度计算 5．填料层压降核算 如果不符合上述要求重新进行以上计算 6．填料塔附件的选择 （1）液体分布装置 （2）液体再分布装置 （3）填料支撑装置 （4）气体的入塔分布. (四）参考资料 1、《化工原理课程设计》贾绍义柴诚敬天津科学技术出版 2、《现代填料塔技术》王树盈中国石化出版 3、《化工原理》夏清天津科学技术出版 （五）计算结果列表（见下页）铁路选线设计习题DOC
化工原理课程设计样板
交通大学铁路选线课程设计.
《铁路选线》习题
化工原理课程设计
(整理)铁路选线课程设计喻博
选线设计 学习指南
化工原理课程设计说明书(换热器的设计)
铁路选线课程设计指导书
铁路选线课程设计版
化工原理课程设计——换热器的设计
铁路选线勘测设计课程设计
铁路选线毕业设计
化工原理课程设计模板-换热器
铁路选线毕业论文
选线说明书
化工原理课程设计