化工原理课程设计 上册

本书是高等学校化工原理课程设计的教学用书。本书旨在培养学生化工单元操作基本设计技能，树立工程设计理念，提升学生运用化工原理知识分析解决工程实际问题的能力，达到学以致用的目的。本书分为上、下两册出版。上册共6章，包括绪论、化工原理课程设计计算基础、化工原理课程设计绘图基础、管壳式换热器的工艺设计、管壳式换热器的结构设计、利用Aspen EDR进行管壳式换热器设计。本书内容体系完整，论述翔实，注重实践，并将理论知识、现代设计方法和工程实例三者有机结合，不仅可作为高等院校化工及相关专业的化工原理课程设计和化工设计课程设计教材，也可供化工及相关领域企事业部门从事科研、设计和生产的技术人员参考。

1 绪论
1.1 化工原理课程设计的性质和目的
1.2 化工原理课程设计的基本内容和步骤
1.2.1 化工原理课程设计的基本内容
1.2.2 化工原理课程设计的基本步骤
1.3 工艺流程设计
1.3.1 方框流程图
1.3.2 工艺流程简（草）图
1.3.3 工艺物料流程图
1.3.4 带控制点的工艺流程图
1.3.5 工艺流程设计的基本原则
1.4 主体设备设计
1.4.1 主体设备工艺条件图
1.4.2 主体设备装配图
1.4.3 主体设备设计的基本原则
1.5 化工过程技术经济评价的基本概念
1.5.1 技术评价指标
1.5.2 经济评价指标
1.5.3 工程项目投资估算
1.5.4 化工产品的成本估算
1.5.5 利润、利润率、投资的回收期或还本期
1.6 计算机在化工原理课程设计中的应用
1.6.1 利用Excel软件简化计算
1.6.2 利用Aspen软件进行流程模拟和设备选型及设计
1.6.3 利用AutoCAD软件绘制工程图纸
2 化工原理课程设计计算基础
2.1 物料衡算
2.1.1 物料衡算的目的
2.1.2 物料衡算的原理
2.1.3 物料衡算的步骤
2.2 能量衡算
2.2.1 能量衡算的目的
2.2.2 能量衡算的原理
2.2.3 能量衡算的步骤
2.3 物性数据的查取和估算
2.3.1 混合物物性数据的混合规则
2.3.2 利用Aspen Plus进行物性分析
3 化工原理课程设计绘图基础
3.1 工艺流程图的绘制
3.1.1 图样内容
3.1.2 图的绘制范围
3.1.3 比例与图幅、图框
3.1.4 字体
3.1.5 图线与箭头
3.1.6 设备的表示方法
3.1.7 管道的表示方法
3.1.8 阀门与管件的表示方法
3.1.9 仪表控制点的表示方法
3.1.10 化工典型设备的自控流程
3.2 主体设备图的绘制
3.2.1 图样内容
3.2.2 图面安排
3.2.3 化工设备的视图表达
3.2.4 化工设备的尺寸标注
3.2.5 零部件和管口编号
3.2.6 明细栏和管口表
3.2.7 技术特性表和技术要求
4 管壳式换热器的工艺设计
4.1 管壳式换热器的类型
4.1.1 固定管板式换热器
4.1.2 浮头式换热器
4.1.3 U形管式换热器
4.1.4 填料函式换热器
4.1.5 釜式重沸器
4.2 管壳式换热器标准简介
4.3 设计方案的确定
4.3.1 换热器结构类型的选择
4.3.2 流程的选择
4.3.3 加热剂或冷却剂的选择
4.3.4 流体出口温度的确定
4.3.5 流体流速的选择
4.3.6 流体流动方式的选择
4.3.7 材质的选择
4.4 管壳式换热器的工艺计算
4.4.1 工艺计算的基本步骤
4.4.2 管壳式换热器工艺尺寸的确定
4.4.3 传热计算
4.4.4 流动阻力（压降）计算
4.4.5 管壳式换热器工艺计算示例
5 管壳式换热器的结构设计
5.1 设计参数简介
5.1.1 压力参数
5.1.2 设计温度
5.1.3 公称直径和公称压力
5.1.4 许用应力
5.1.5 焊接接头系数
5.1.6 厚度参数
5.2 壁厚的确定
5.3 接管
5.3.1 接管的一般要求
5.3.2 接管直径的确定
5.3.3 接管高度的确定
5.3.4 接管位置最小尺寸的确定
5.3.5 接管法兰的要求
5.3.6 排气、排液管
5.4 管板
5.4.1 管板结构尺寸
5.4.2 换热管与管板的连接
5.4.3 管板与壳体、管箱的连接
5.5 管箱
5.5.1 管箱结构
5.5.2 管箱尺寸
5.6 分程隔板
5.6.1 管程分程隔板
5.6.2 纵向隔板
5.6.3 分割流板
5.7 折流板和支持板
5.7.1 折流板尺寸
5.7.2 折流板布置
5.7.3 支持板
5.8 拉杆和定距管
5.8.1 拉杆的结构形式
5.8.2 拉杆的直径、数量和布置
5.8.3 拉杆的尺寸
5.8.4 定距管的尺寸
5.9 防冲板
5.9.1 防冲板的用途和设置条件
5.9.2 防冲板形式
5.9.3 防冲板的位置和尺寸
5.10 防短路结构
5.10.1 旁路挡板
5.10.2 挡管
5.10.3 中间挡板
5.11 膨胀节
5.12 法兰和垫片
5.12.1 法兰
5.12.2 垫片
5.13 支座
5.13.1 卧式换热器支座
5.13.2 立式换热器支座
6 利用Aspen EDR进行管壳式换热器设计
附录 常用钢管规格型号
参考文献