30平方列管冷凝器尺寸

1. 5平方的列管冷凝器有多重

23.5kg 高硼硅玻璃列管冷凝器

2. 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尺寸

国标没规定怎么定位，只有数量的规定，数量是四个。
位置的话，你看了不和接管或者膨胀节之类的碰就行，选个中间偏上的距离。（一般实际设计中，会有客户提供。）

3. 对于换热器和冷凝器的区别不是很懂，高手进来看一下

换热抄器:是将热流体的部袭分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。换热器在化工、石油、动力、食品及其它许多工业生产中占有重要地位，其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，应用广泛。

冷凝器:为制冷系统的机件，属于换热器的一种，能把气体或蒸气转变成液体，将管子中的热量，以很快的方式，传到管子附近的空气中。冷凝器工作过程是个放热的过程，所以冷凝器温度都是较高的。

4. 最常用的换热器设备

请看以下转贴：常见换热器类型对比一、板式换热器
1、特点：[url= http://www.syhrq.cn/proctpic/200581115FGF5107.jpg][/url]
（）体积小，占地面积少；结构紧凑、体积小、占地面积小、重量轻。每m3体积内约布置250m2的传热面积，占地面积仅为列管式换热器的1/5～1/10。特别适用于老厂改造中技改等充分利用原有没备，克服空间局限的场合。
（2）传热效率高；一般可达4000～6000W/m2 ℃（介质为水-水），是同样流速下的管壳式换热器传热系数的2～3倍。
（3）组装灵活；拆装清洗更换胶垫或更换板片均方便快捷。
（4）金属消耗量低、质量轻，传热板薄，耗用金属量少，每平方米加热面积约消耗金属10kg。仅为列管式加热器的1／3～1／4。（5）热损失小；
（6）拆卸、清洗、检修方便； 耐腐性强、使用寿命长
（7）加热物料在加热器中停留时间短，内部死角少
（8）操作灵活性大，应用范围广，可以根据需要增加或减少板片的数量以改变其加热面积，或改变工作条件。
（9）板式换热器因其内部物料湍流强烈且板片表面很光滑，生成积垢较少，故亦称为“自洁式换热器”。
（10）板式换热器缺点是密封周边较长，容易泄漏，使用温度只能低于150oC，承受压差较小，处理量较小，一旦发现板片结垢必须拆开清洗
2、密封材料
★ 丁腈橡胶（N） 使用温度≤110℃
★ 三元乙丙橡胶（E） 使用温度≤150℃
★
硅橡胶（C） 使用温度≤230℃
3、板片的波纹有两个很重要的功能：
（1）提高传热性能。
（2）提高板片的刚性和受压能力
4、主要参数：
单片换热面积(m2)，最大装机面积(m2)，通道直径(mm)，最大物料量(t/h)，每通道流量(kg/s)，传热系数ｋ值(w/m2.k)，以及框架的尺寸等。
5、关于板式换热器的选用要注意如下几点：
（1）加热面积不可按照原有管式加热器的面积，一般只需后者的30％～50％。
（2）注意设备的通道直径即角孔和连接管的直径，它决定了物料的最大通过量。如选用了较大的通道直径，在以后有需要时可以增加板片数量来提高物料处理量。直径不足会限制物料的流量。特别是在使用低压蒸汽作热源时，管径不足会使进汽量不足，严重降低换热器的性能。
（3）板片之间的间距(缝隙宽度)也很重要，多数板式换热器的这一数值为5～6mm，可应用于液体，也可使用略有正压的水蒸汽(汽压0.03～0.1mpa)。有些产品的这一数值小于4mm，只能用于液体或压力较高的蒸汽；如使用低压蒸汽，则因通道面积不够限制了进汽量，也降低了换热器的性能。
6、板式换热器的使用方法
（1）板式换热器的装置
板式换热器的连接管路要适当处理。要防止管路的重量及热胀冷缩的拉力或推力作用在它的连接法兰上，换热器的连接管路应装90°弯头。它的进汽阀之前应有泄水阀，开机前将管内积水及污物排去，防止开机时发生水击及带入污物。物料管应设旁路及阀门，最低处设排底管。并应有试水压的接头，开用前分别对两面的通道试水压检查。
各连接管口应装温度计和压力表。在用蒸汽加热时，汽凝水温度应只稍低于蒸汽温度(以饱和计算)，若下降过大则说明器内有积水，这会明显降低它的传热性能。换热器应配有良好的汽凝水排除设备。
板式换热器的多块板片通过两侧的端盖和多个螺栓压紧成为一个整体。其中一侧的端盖是固定在机架上并用以连接管路，另一侧端盖在装拆时可沿导轨移动。在物料全部为单程流动时，冷热流体的进出口共四根管子都连接在固定的端盖上，这种方式最便于管理和安装。此时全部板片的四角都开大圆孔，从头到尾贯通。
每件板片的同一侧面都牢固地粘着一件有弹性的垫片。将螺栓上紧后，被压紧的垫片厚度等于板片波纹突出的高度，此时板片与垫片的突出端位于同一平面上，互相紧贴。垫片厚度一定要准确。如垫片过厚，则板片波纹不能互相接触，受压时会变形；如垫片不够厚，则上紧螺栓时会使板片波纹顶端紧贴后再压入而形成小凹坑，以后易穿孔泄漏。瑞典am-20型的板片，所配垫片在压紧后的厚度为5.4mm。
在安装之前，要先将垫片与板片粘结固定成为一体。板片在装置垫片的位置上压有相应的凹坑，放入垫片，根据垫片的材质使用规定的胶粘剂和工艺进行粘结(某些垫片和粘合剂要经过加热硬化)。这种做法在已有的设备需更换垫片时比较麻烦，处理不好时会泄漏。国外厂家近年制造的板式换热器，可以不用粘合而用“搭扣式”(clip on) 的固定方法，板片上装置垫片的位置处有特殊的结构，装上小扣环就可将垫片固定在沟槽内。这种方法简单易行，拆除更换旧垫片亦容易。这对于垫片易老化的使用场合更为适合。
（2）板式换热器的装拆
新购买的换热器已装好成一个整体，可整体安装。如非必要，不应拆开。
板式换热器的拆卸和再安装是很细致的工作，需由有经验的人员按一定的规则进行，以确保安装后密封良好，能正常使用。不正确的装拆和安装会造成密封不良以至板片变形损坏，难以复原。
换热器在拆卸之前要用钢尺测量板片组原来的厚度，应当分别在设备的上下左右四角分别测量并做好记录。在再安装时应尽可能恢复这一厚度。如增减板片数量，应先算出正确的总厚度。例如，用am－20板片80件，其公称厚度为：
80×(5.4+0.8) = 496mm
安装压紧后的厚度与公称值之差应小于1%，上例厚度应在491～501mm之间。
板式换热器通常用6～12个螺栓压紧成整体。在装拆时这些螺栓应均匀平衡地上紧或放松，决不可松紧不匀。
在拆卸放松螺栓时，应先放松中部螺栓，然后到四角。初时每次1～2圈，以后多些，重复多次至完全松开。要求在放松过程中，在四角测量板片总厚度，左右偏差不超过10mm，上下偏差不超过25mm。
在上紧螺栓时，应先上紧四角螺栓，再上紧中部螺栓，逐小进行，反复多次。要求上紧过程中板片组总厚度的不对称偏差亦不超过上述数值。装拆螺栓应当用一定长度的扳手，使施加的力矩适当。如am－20型的紧固螺栓为m39，规定扳手长度为550mm。
国外供应的板式换热器常提供一个“限力扳手”，限定其上紧力矩不超过一定限度(当施加力矩过大时扳手自动打滑)。过长的扳手和过大的力矩是有害的，它可能使垫片压缩过度，以至将板片波纹顶部压成小凹坑。国内某糖厂的板式换热器就因此造成多块板片在该处穿孔而报废。
板式换热器的紧固螺栓常配有小的平面轴承，装在压紧螺母的底部，以减少上紧螺栓时的表面摩擦力，使螺栓的紧固力适当。在上紧或放松螺栓时，另一端是被端盖管制而不能转动的。换热器拆开后，板片应悬挂在机体支架上，如需卸下来清理，要放在平滑的平台上，不可放在不平的地面上，更不可将多件板片叠起成堆，以免板片弯曲变形。每件板片在清理后应即挂回原位。不可用锤敲击，不锈钢薄板受锤击会引起内部结构变化，降低其防锈性能。在检查全部板片和垫片正常后，即将螺栓上紧复位。
（3）板式换热器的清洗
板式换热器因其内部物料湍流强烈且板片表面很光滑，生成积垢较少，故亦称为“自洁式换热器”。如果在运行期间定期加大物料流量或使物料反向流动，可以将它内部的一些沉积物冲去，延长换热器的工作周期。在需要把换热器打开清洗前，先大量泵水冲洗也可除去其内部的部分沉积物。
现代的化学工业和食品工业大力发展各种容器设备的化学清洗，简化清洗工作，板式换热器也如此。食品工业中近年普遍推广“原位自动清洁技术”(automatic cleaning in-place，简称cip)，容器设备不用拆卸打开，分别用化学药剂和水进行清洁，由电脑按程序自动控制操作，大大提高了清洗工作的效率。对清净剂的配方和使用方法也不断研究改进。
板式换热器的材料能抵受多种化学药剂的作用，而且它的内部容积较小，很便于用化学清洗。所用的化学药剂视积垢的种类和成份而定，如有机沉积物可用2%naoh或碱性洗涤剂溶液，氧化物或碳酸盐沉积物用2%聚偏磷酸钠或三聚磷酸钠、或5%乙二胺四乙酸、或0.7%硝酸(按浓硝酸容积计)，使用温度为50℃，最高70℃。化学清洗后再反复泵水洗净。
在良好的情况下，板式换热器可以常年不拆开。在确实需要拆开清洗时，要小心操作，将板片逐件用水冲洗，用软布或软刷洗抹，或配合用适当的清洁剂。不可使用钢刷或其它坚硬的工具，以免把板片表面刮花。清洗后应即装回和紧固。
二、管壳式换热器。
管壳式换热器是最常用的普通结构,它包括:固定管板式换热器、U 型管壳式换热器、带膨胀节式换热器、浮头式换热器、分段式换热器、套管式换热器等。

固定管板式换热器具有结构简单、重量轻、造价低等优点;缺点就是由于热膨胀而引起管子拉弯。
U型管壳式换热器就是克服此缺点将管子作成“U”型,一端固定另一端活动,使得换热器不受膨胀的影响,结构较简单,重量轻,其缺点是不能机械清洗、管子不便拆换、单位容量及单位质量的传热量低,适用于温差大、管内流体介质比较干净的场合。

带膨胀节式换热器可解决膨胀问题,用膨胀接头的结构,故适用温差大的流体和高压流体,因为可将接头拆下来进行清洗,所以可处理易结垢流体,而对低压气体则不适宜,但其缺点就是制造复杂。

浮头式管壳换热器,其浮头不与外壳相连,可自由伸缩,这样既解决了热膨胀的问题,也方便清洗,检修时可将管芯抽出即可。

对于固定管板、列管、套管式换热器每一外壳容积为1 m3
时,其传热面积约为30～40 m3
。对U 型管壳式换热器、浮头式换热器每一外壳容积为1 m3
时,其传热面积为70 m2
左右。
三、螺旋板式换热器
螺旋板式换热器是由螺旋形传热板片构成的换热器。它比列管式换热器的传热性能好，结构紧凑，制造简单，安装方便。
螺旋板式换热器的结构包括螺旋形传热板、隔板、盖板、定距柱和连接管等部件，其结构因型式不同而异。各种型式的螺旋板式换热器均包含由两张厚约2～6mm的钢板卷制而成，构成一对相互隔开的同心螺旋流道。冷、热流体以螺旋板为传热面相间流动。
按流体在流道内的流动方式和使用条件不同，螺旋板式换热器可分为I、II、III三种结构型式，如图5-20所示。
I型：两流体在螺旋流道的两侧均作螺旋流动。通常是冷流体由外周边流向中心排出，热流体由中心流向外周排出，可实现严格的逆流传热，常用于液-液换热。由于通道两侧完全焊接密封，因此I型结构为不可拆卸结构。
II型：在这种型式中，一种流体在螺旋形流道内进行螺旋流动，而另一种流体则在另一侧螺旋流道中作轴向流动。因此，轴向流道的两端是敞开的，螺旋流道的两端是密封的。这种型式适用于两侧流体的流率差别很大的情况，常用作冷凝器、气体冷却器等。
III型：在这种型式中，一种流体在螺旋形流道内进行螺旋流动，另一种流体则在另一侧螺旋流道中作轴向流动和螺旋流动的组合。这种型式适用于蒸汽的冷凝冷却，蒸汽先进入轴流部分冷凝，体积减少后再转入螺旋形流道进一步冷却。
由上述结构可见，由于流体在螺旋板间流动时离心力形成二次环流和定距柱扰流作用，使流体在较低的雷诺数下（Re=1400～1800）就形成湍流，换热器中的允许流速较高（液体2m/s，气体20m/s），传热系数比较高。由于流体的流速较高，又是在螺旋形通道内流动，一旦流道某处沉积了污垢，该处的流通截面减小，流体在该处的局部流速相应提高，使污垢较易被冲刷掉，具有一定的自洁作用，适于处理悬浮液和粘度较大的流体。由于流道较长而且可实现逆流传热，故有助于精密控制流体的出口温度和有利于回收低温热能，在纯逆流的情况下，两流体的出口端温差最小仅为3℃。
螺旋板式换热器的主要缺点是操作压力和温度不能太高，一般只能在2.0MPa以下、300～400℃以下运行，而且流动阻力较大。此外还存在检修和维护困难的问题。
四、板式换热器的化学清洗
板式换热器在19世纪开始提出，到20世纪20年代初开始用于牛奶工业中杀菌。由于板式换热器在制造上和使用上都有一些独到之处，所以在工业上一经使用成功之后就发展很快。早期的板式换热器大都用于食品工业，现在板式换热器的使用已遍及食品、酿造、化工、机械、冶金、发电、交通运输等各个行业。
1. 板式换热器简介
板式换热器是用薄金属板(厚度一般为0．5-1．5mm左右)压制成具有一定形状波纹的换热板片，然后叠装而成的一种换热器。工作流体在两块板片所形成的窄小而曲折的通道中流过。冷热流体依次通过各自流道，中间隔一层板片，通过此板片进行换热。
板式换热器主要由板片、垫圈、机架、压紧机构等组成。
1)板片是板式换热器的主要部分，即换热面。板片是用薄金属板冲压而成的一个整张，大致由下列几部分组成。
(1)板片本体部分，它是主要的换热面部分。
(2)液体进出孔(角孔)，它是流体的进出通道，同时也起到联箱的作用。
(3)进出口导流部分，它介于角孔与板片本体之间，主要使流体能在板间流动均匀，同时，它也有换热的作用。
(4)密封槽，位于板片的周围，是安放密封垫圈之用，使工作流体不向外泄露和内部相互泄露。
(5)定位孔及挂钩，使板片组装时保证相互位置及固定之用。
板式换热器根据板片不同的花纹形状板式换热器可归纳为4类：回流型、波流型、网状型、扰流型。
目前板片使用的主要材料是奥氏体不锈钢、钛及钛合金、镍及镍合金等。
2)密封垫圈是板式换热器中一个重要的辅助零件，主要保证流体在板间流动时的密封性；垫圈的断面尺寸常影响板间隙的工作尺寸值，从而影响其放热强度和阻力特性。
垫圈材料是一个极为关键的因素，目前已成为影响板式换热器使用范围的一个重要因素，选择垫圈的材料要考虑其耐温、耐压和化学稳定性，以及弹性等性质。目前常用的材料有丁腈橡胶、三元乙丙橡胶、氟橡胶、硅橡胶、氯丁橡胶、聚四氟乙烯、复合垫片等。
3)机架的作用在于装载板片，也同时作为压紧设备之用。
2. 板式换热器的特点
2．1 板式换热器的优点
1)传热系数高。板式换热器的流道小，板片是波形，截面变化复杂，使流体的流动方向和流速不断变化，增加了流体的扰动，因而能在很小的流速下达到紊流，具有较高的传热系数。特别适用于液—液换热及黏度较大的流体间换热。
2)适应性大。可通过增减板片达到所需要的传热面积。一台换热器可分成几个单元，可适应同时进行几种流体间的加热或冷却。
3)结构紧凑，体积小，耗材少。每立方米体积间的传热面积可达250 m2，每平方米传热面仅需金属15kg左右。
4)传热系数高和金属消耗少，使其传热有效度可达85％-90％以上。
5)易于拆洗、修理。
6)污垢系数小。由于流动扰动大，污垢不易沉积；所用板片材质较好，很少有腐蚀，这些都使其污垢系数值较小。
7)板式换热器主要用金属板材，因而原材料价格比同种金属的管材要低廉。
2．2 板式换热器的缺点
1)密封性较差，易漏泄。需常更换垫圈，较麻烦。
2)使用压力受一定限制，一般不超过1MPa。
3)使用温度受垫圈材料耐温性能的限制。
4)流道小，不适宜于气—气换热或蒸汽冷凝。
5)易堵塞，不适用于含悬浮物的流体。
6)流阻较管壳式为大。
针对板式换热器的特点，结合其他清洗方法的经验，对于板式换热器的清洗方法使用化学清洗有较好的效果。化学清洗一般有以下步骤。
3. 板式换热器的化学清洗
3．1 清洗前的准备
清洗前的准备主要有以下工作。
1)查看了解设备的启用时间、使用记录、维修记录以及设备图纸等资料。
2)了解清楚设备所使用的材质。
3)对设备进行垢样的采集及分析化验o
4)了解设备内积垢的分布。
5)做溶垢实验并通过实验确定清洗药剂配方和工艺。
3．2 清洗工艺的确定
对于未拆开的板式换热器可以采用静态清洗或动态的清洗工艺。
1)静态浸泡清洗工艺见图1。
2)动态循环清洗工艺步骤如下。
(1)水冲洗及系统试压。水冲洗及试压的目的是去除系统中的积灰、泥沙、脱落的金属氧化物及其它疏松污垢，并在模拟清洗状态下对临时接管处泄漏情况进行检查。
图1 静态浸泡清洗工艺方框图
(2)碱洗。利用碱洗除去有机化合物及油污以及把垢进行软化使之容易除去。时间10～24h，温度要求85℃，流速0．3 m／s以下。
(3)碱洗后水冲洗。目的是除去残留的碱性清洗液，并使部分杂质脱离表面而被带走。
(4)酸洗。利用酸洗液与垢等杂质发生反应，生成可溶性物质。
(5)酸洗后水冲洗。是为了除去残留的酸液和脱落的固体颗粒，以便后续工序的进行。
(6)漂洗采用漂洗液与残留在系统内的铁离子结合，且除去水冲洗过程中所产生的二次浮锈，以降低[Fe2+／Fe3+]含量，为钝化作准备。
(7)中和钝化。是采用钝化剂在金属表面形成钝化膜，从而防止设备金属返锈。
3)对于拆开的板式换热器可以采用如下“循环+浸泡”的清洗工艺。
(1)人工处理。目的是尽量通过人工减少垢的数量，不仅可以为下一工序减轻处理的压力，而且可以减少化学药剂的用量，从而减轻对废液的处理。本工序主要可采用尼龙刷、毛刷、铜刷、小型清洗机等。
(2)循环+浸泡清洗。使用清洗药剂进行溶解和剥离污垢，并通过强制循环来保持一定的流速以达到较好的清洗效果。
(3)人工处理。清洗结束后，对沉积物进行人工处理。
4. 应用实例
某铝厂生产氧化铝的可拆式板式换热器由于结垢严重，已经严重影响到了生产的正常使用，需要进行清洗，其材质为奥氏体不锈钢。
原始垢样为灰白色，垢层分为表层和底层。表层垢主要为碳酸盐垢，可以较容易地进行处理；底层垢质地坚硬且有大量酸不溶物，使用一般的酸洗液与垢反应极其缓慢，经分析，层垢以非常致密的氧化铝为主，此外还含有其他的一些氧化物和少量的磁性氧化铁和炭质，层垢虽较薄但非常坚硬致密。因此处理底层垢成为清洗的关键。
对底层垢使用单一的清洗配方难以达到较好的清洗效果。溶垢试验表明，使用稀H2S04、冷HNO3、HF及强碱均不能溶解污垢，长时间处理也不能使污垢松散，仅有细微的气泡极其缓慢地产生。
在加热条件下用较浓的HNO3能将垢样松散和溶解。
A12O3+6HNO3 2Al(NO3)3+3H2O
C+4HNO3 4NO2+CO2 +2H2O
Fe2O3+6HNO3 2Fe(NO3)3+3H2O
FeO+4HNO3 Fe(NO3)3+NO2+2H2O
经过溶垢试验确定清洗配方，由于设备为不锈钢材质，经过反复实验确定清洗主剂采用硝酸，对污垢进行松散和溶解；并添加促进剂、渗透剂以及缓蚀剂等清洗助剂。清洗配方如表1。
药剂名称质量分数 / %作用说明硝酸25—30清洗主剂Xl0．5—1促进剂有机物，有刺激性气味，水溶液呈酸性。X21—3渗透剂有强腐蚀性、刺激性气味，无机弱酸。有很强的溶解氧化铁的能力。Lan-8260．3缓蚀剂——
虽然温度越高、浓度越大、时间越长效果可好一些，但考虑到硝酸的腐蚀性，对清洗时的温度、浓度、时间进行了一定的限制，以减轻由于药剂的使用而造成的废液处理及排放。
1)清洗方法
按照拆开的板式换热器的清洗工艺进行清洗。
(1)先采用人工刷洗，高压水(控制压力在10MPa以下，防止设备变形)清除板片上疏松垢层。
(2)在清洗槽内配置好清洗药剂，因为清洗液浓度较高，加热温度不宜过高。将板片放人清洗槽内进行循环+浸泡清洗，清洗时应动静结合，以静为主。清洗时间控制在12h左右。由于板式换热器的特殊性，清洗时需严格控制酸洗液的流速，防止流速过快影响缓蚀剂缓蚀效，率，造成设备腐蚀。
(3)化学清洗结束后，取出板片，用小型清洗机冲洗，换热器板片光亮如新。
(4)清洗废液的处理。清洗废液处理后的排放标准应达到GB8978—1996《污水综合排放标准》中三级排放标准。由于适用的硝酸浓度较高，因此在废液中的酸性较强，不能直接排放，可通过加入碱来中和进行处理。此外还需在废液中加入石灰粉(CaO)处理其他有害离子。
2)清洗结果
(1)腐蚀情况。根据对清洗时的腐蚀速率监测，清洗腐蚀速率为0．97g／m2．h。
(2)除垢率。除垢率达到为100％，换热器板片清洗后光亮如新。通过多次对铝厂的可拆式板式换热器的清洗，并结合清洗效果发现，对可拆式板式换热器采用拆开清洗效果较好，并可以直接观察到清洗效果，还可以充分利用其他清洗方法作为补充，减少化学药剂的使用。但是板式换热器的拆开要耗费一定时间、人力和物力。
对全焊式板式换热器、宽通道焊接式板式换热器等类型的板式换热器不可拆的板式换热器，当无法拆开时，由于板式换热器内流体流动速度很快，所以清洗时循环速度应当严格控制在0．5—0．6 m／s以下(板片内流速)。防止流速过快影响缓蚀剂缓蚀效率，造成设备腐蚀。清洗时还需添加稳定剂，使颗粒垢悬浮在清洗液中，通过清洗液循环带出换热器。
对于不可拆开的板式换热器的清洗更适用于易溶垢，如碳酸盐水垢等；可拆开的板式换热器的清洗多适用于难溶垢，如物料垢等

5. 3000L反应釜要配多大的冷凝器平方计算依据

配置30平方米的是足配，20-30平方米都可

6. 不锈钢列管冷凝器 1吨/小时水 需要多大冷凝器

水蒸气进出口问题大约多少？正常来说大约需要50平方左右，

7. 10平米不锈钢列管冷凝器 冷凝多少吨水蒸汽

，理论上是这样的。
但是，要确定一个换热器的好坏，不是单单增加一专些翅片或者管子就能达属到的，检测换热器的性能，需要进行大量的试验去验证。
不仅是单个换热器的性能，还要检测整个系统会不会因为增加管子而受到影响。
所以单单的是增加管子的排列密度就定夺换热器的好坏是不严谨的。

8. 使用大规格列管式冷却器，只接入很小流量高温油，冷水按额定流量接入，冷却效果会怎样

1000吨的的丙酮酸工厂设计的可行性报告摘要

公共工程的一部分，年产1000吨的丙酮酸生产线的设计，解决了无菌空气，冷却水，蒸汽供应，以满足工艺生产的需要; 。
结合工厂工艺设计，物料平衡，能量平衡计算出的数据，给出了具体的工艺要求，公用工程配套设计计算。流程图，并在此基础上开展通用设备选型，非标设备的设计和布局设计的公共工程。各种设备的比较，论证，选择最合适的公共工程设备的过程中，优化资源配置的同时能够做至少对环境的污染，能源浪费至少。

关键词：丙酮酸发酵车间设计

1.1项目2
1.1 0.1建设项目名称：2

1.1.3，1.1.2建设规模，生产方法和系统的工作地点的选择和自然条件2
1.1.4电力公司提供条件3
2.1丙酮酸公共工程设计
第2章空调系统设计3
1.1新风系统处理发酵法生产3
1.1.1空中预处理3
1.1.2空气消毒处理4 </ 2.1空气系统进程
2.1.1发酵车间无菌空气需求高峰
2.1.2发酵车间的无菌空气消耗
3.1空气系统设备选择6
3.11包粗效过滤器6
3.1.2空气压缩机6
3.1.3除尘器7
3.1.4空气罐8
3.1.5网状过滤器
3.1.6总过滤11 BR /> 4.1设备安装注意事项12
第三章蒸汽系统设计的蒸汽系统处理13
1.1 13
1.1.1锅炉水预处理13
1.1.2蒸汽系统流程图15
2.1蒸汽系统的15
3.1蒸汽系统设备选择16
3.1.1单流16
3.1.3除氧器机械过滤器16
3.1.2逆流钠离子交换设备17
3.1.4卧式消防水管锅炉18
4.1设备安装注意事项19
章冷却水系统设计19
1.1冷却水系统处理19
2.1冷却水系统20
3.1冷却水系统设备选型21
21
3.1.2冷凝器21
3.1.3蒸发器22
4.1安装注意事项22
本章小结3.1.1压缩机23
概述
1.1项目概况1.1结论23

>
1.1 0.1建设项目名称：1000吨的丙酮酸生产线的工艺设计

1.1.2的规模建设，生产方法和系统的工作
（1）建设规模：1000吨丙酮酸
（葡萄糖2）原料预热器，预热，然后再进行一个连续灭菌过程中，要准备一个无菌培养基。到发酵罐中的酵母和无菌培养基中，无菌空气通入发酵，然后，萃取产物从发酵液中丙酮酸结晶。
（3）操作系统：工作日300天，发酵，过滤双班。
1.1.3选址和自然条件
项目现场选择在郑州市自然条件下表：
全年平均温度为16.3℃，历年平均最高气温38°C
历史平均最低气温-4.2??℃最热门的平均相对湿度为85％
最冷月平均相对湿度为75％的年平均气压1016.5mP
夏季平均气压1004.5 MP年平均风速3.6米/ s的
平均每年沉淀是1025.6毫米的日最大降水量219.6毫米

1.1.4公共工程的供应条件要求剂量

公共工程要求无菌空气
杀菌率> 99％102.6m3/min
加热蒸汽121°C，0.4MPa的2.5吨/ D
冷却水18°C和126.73吨/e
2.1公用工程设计
厂设计的发酵法生产丙酮酸的专业设计人员的共同努力，集体创作的过程。在设计过程中，各专业既有分工的分工与合作，包括生产设计，工厂设计的核心，发挥领导工作，公共工程设计（辅助生产工程），以确保该工厂是不可缺少的重要部分的正常生产，根据专业工作的过程中，达到了设计要求。他们补充的工厂组成，形成一个有机的整体。工艺设计，以更好地发挥主导专业技术人员必须熟悉不同的准专业和理解的各种辅助专业任务，明确设计过程中应提供必要的工艺设计信息和不同的要求，作为辅助专业人员的基础。的设计。虽然使用所取得的成就的辅助专业的设计，工艺设计服务。矛盾得到解决，通过协商，确定一个合理的选择。这是为了确保设计质量，加快工程的进度，并确保良好的运行效果，工厂在运转，这是非常重要的。此外，在一些植物中，特别是在建筑的一个小工厂，扩张，由于缺乏技术力量，往往还需要技术来统筹考虑公共工程有关的问题。预处理

第二章空气系统设计
1.1新风系统处理
1.1.1空气附着在空气中的尘埃粒子在空气中的微生物。主要措施，以改善的压缩前的空气的洁净度是改善以前的进气过滤器的进气口的位置，和加强。
为了保护空气压缩机，并经常在空气吸入口设置的粗过滤器，过滤空气中的较大颗粒的灰尘，减少灰尘和微生物的含量，并且在压缩机的磨损到空气压缩机，以减轻主过滤器的负荷，提高过滤的空气质量。这是预过滤器，过滤效率高，阻力小，否则会增加压缩机的吸入负载，并减少了压缩机的位移。通常是一个袋式过滤器中，填料过滤器，过滤器的油浴中，气雾防尘滤波器。
为了节省成本，本设计采用了袋式除尘器。
1.1.2空气杀菌处理
2冷却，加热消毒系统，在图1中所示的流程图：

两个冷却灭菌过程是一个比较完善的空气过滤过程可以适应各种天气条件下，可以充分地从油和水分离，以使空气进入到过滤器在低的相对湿度，以提高过滤效率。的方法，其特征在于由两个冷却，两个分离的，适当地加热。冷却两次，两次的好处的油和水的分离，可以提高传热系数，从而节省冷却水，油和水分离完全。由第一冷却器冷却后，大部分的水，油，以形成较大的液滴，因此适合使用旋风分离器。第二冷却器的空气被进一步冷却到一个小的雾状粒子的沉淀物的一部分，应使用屏幕分离器分离，所以起到的直径较小的丝网，其能够分离喷雾粒子和分离的作用。的第一阶段的冷却至30?35℃，第二阶段被冷却到20?25℃，以除水，空气中的相对湿度的仍然是100％，在空气相对湿度与屏幕分离器中的加热器降低到50％至60％，为了确保过滤器[1]的正常运作。
为了克服过滤介质的输送过程中的电阻，所吸入的空气到空气压缩机压缩。空气被压缩，温度会显着上升时，压缩比为高，温度也越高。如果这样高的温度的压缩空气直接进入空气过滤器，过滤介质将导致烧焦或燃烧，但同时也增加了在培养装置中的冷却负荷，培养温度控制变得困难，而高的温度会增加空气的培养肉汤中的蒸发水，也是不利的微生物的生长，所以你要冷却压缩空气。要安装一个较冷的空气罐，如4,6流程图2。

（1）
时的总空气压力P的χ和水分含量为一定值，根据公式（1）的相对湿度φ：
与诗变化，但Ps是温度，φ，因此随温度，即在升高的温度下的变化的函数，φ减小，反之亦然，φ的崛起。 Φ上升到100％，如果将温度降低到露点，其超过部分的水蒸汽将被胶结芦荻和沉淀，相同的压缩的空气夹带的油也浓缩。可以看出，冷却后空气相对湿度的增加，水的沉淀受潮失败的过滤介质，除了水，所以压缩湿空气，因为不可避免地夹带空气通过压缩机的润滑油，因此，在除水，但也脱脂。因此设定为5的旋风分离器被用于从空气和油以除去水。的
介质过滤器使用的大量的媒体，的颗粒介质，网状介质，或液滴在空气中的水和油分离的聚合物材料的Web截距法的惯性的作用。在过滤器中的各种媒体中的具有高分离效率的一个屏幕分离器，它有一个直径大于5μm的颗粒的分离效果可达99％以上，大于10μm的可高达99.5％，并且可以出去部分2 - 5微米的颗粒越细，再加以简单的结构，和电阻没有被广泛使用的生产中。图7是一个流程图，一个金属丝网过滤器。
在最后一组总共有过滤器，一个过滤器，用于过滤掉大部分残留的油，水和真菌中的空气在这个过程中是最重要的，并且为了实现要求的所需无菌空气。
一个2.1空气系统的工艺计算
生产过程中的数据的基础上，年产1000T丙酮酸生产的速度72克/ L，转化率达到70％，80％的提取率，细菌污染率的1％，年工作日300的发酵周期64小时，辅助时间为8小时，平均通气比例为1:0.3
2.1.1发酵车间高峰需求为无菌空气
VMAX = 2 ×238.75 +6×995 = 6247.5（立方米/小时）= 1.74（立方米/秒），
年消费量
V 2.1.2发酵车间无菌空气= 6×6.5×10-6 +2 ×1.63×106 = 4.23×107（立方米）
无菌空气消耗量：（75×0.7×6 +5×0.7×2）×0.3 =102.6立方米/小时
3.1空气系统设备选型 BR /> 3.11袋粗过滤器
结构简单的包过滤袋的过滤布缝制成骨架形状相同的骨架，紧绷绷缝，紧缩所有短路的差距引起的。袋式过滤器的过滤效率和阻力损失所选择的区域？滤布结构和布。布强，细致，过滤效率高，但阻力。现在使用更合成纤维过滤布，非织造织物。滤布需要定期清洗，以减少阻力，提高过滤效率。本设计采用合成纤维过滤布气流速度的2-2.5m/min，空气阻力大约是60-120mmHg。
3.1.2空气压缩机
发酵工业常用的低压空气压缩机，气体输送装置，用于提供所要求的发酵工业生产0.2?0.3MPa的压缩空气（表压）。一般用的是涡轮空气压缩机或空气压缩站吸气往复式空气压缩机设备。空气被压缩到一定的压力，以获得一定的压力的无菌空气通过空气过滤系统使用深层培养。两个空气压缩机，示于表1。

压缩机类型特点优点缺点
涡轮增压的空气供应，稳定出口压力，压缩空气无的油雾输出功率消耗小，结构紧凑，占地面积小的技术要求高

泵操作时，气体压力发热，因此需要冷却缸外广泛的设备容量，价格比较便宜，操作和维护更方便出口流量不稳定，气体压力夹带的雾沫
表1比较的两个空气压缩机
带来了很大的方便，由于压缩的空气的涡轮式空气压缩机的输出不含有油雾的空气除菌的背面，所以的该空气过滤系统进行了简化，减少一些费用，本设计采用了涡轮增压的空气压缩机。
无菌空气消耗：（75×0.7×6 +5×0.7×2）×0.3 =102.6立方米/小时= 60.38acfm。

初选涡轮空气压缩机型号HP1.0位移40acfm，两个平行的工作40acfm×2 = 80acfm> 60.38acfm的生产工艺的要求。
3.1.3旋风
气旋是结构简单，阻力小，高分离气 - 固或气 - 液分离设备。空气一般15至24个/秒的流速进入旋流器的切线方向，并在周向内侧的圆周运动时，由于具有比空气更大的，所以一个更大的惯性力的严重的油滴，所以当空气内的隔板的圆周运动，油滴仍然作直线运动，从而解决在容器壁。排气音4-8m / s的，油滴的流速是在旋流器的径向速度和气流速度的平方成正比，但的回转半径的增加而减少，从而使旋流器入口管该区域基本上是小的，分离器的直径也较小。但是，更大的入口空气流率，管的直径越小，空气的阻力越大。

图2旋风旋风一般的尺寸比例大致为：后
D1 = 0.4-0.6，L1 = 1-2D ,2-3D，H = 0.5D，B = 0.2-0.25D，D2 = 0.2-0.35D
为方便起见，以下的式分离器的直径D的一个粗略的估计如下：

（2）式（2）中：Q - 通过旋流器的空气流量，m3/min。
旋流器空气流量Q = 120m3/min
D = 0.1 =1.095米，所以D为1.1米。
D1 =0.5米的L1 = 2D 2.2米L2 = 3D = 3.3mh = 0.5D = 0.55mb = 0.2D =0.22米D2 = 0.2D =0.22米
3.1.4空气罐/>压缩空气被冷却到一定温度时，点的油和水，在100％的相对湿度的空气，除非加热温度，水分，然后再沉淀，只要温度稍微降低，使过滤介质潮湿和过滤能力降低或丧失。必须被冷却以除去压缩空气中的水分加热到一定的温度，从而使相对湿度降低，在以输入过滤器。干燥的压缩空气的加热温度，以确保空气的选择，以确保灭菌的过滤器的效率是非常重要的。一般来说，较低的温度和湿度后的温度之间的温度差的升湿后约10?15℃的相对湿度低于一定水平时，进入过滤器，以满足要求的，即能保证。
空气加热一般是列管式换热器出来的空气来实现的，由压缩机的脉冲，需要安装一个空气罐消除脉冲，以保持过滤器前的油箱压力的稳定性。的作用的气体罐，并在除了压力稳定，沉降也可以是水箱中的微滴的一部分。液化气罐的结构如下图所示：

图3液化气罐的结构图
空气罐容积的计算公式如下：V = 0.15V（3）
（3）：V空气罐容积V-压缩空气流量，m3/min。
贮气罐体积V = 0.15V = 0.15×120 =18立方米
设定空气罐圆筒部的高度与直径之比为2.5:1

然后D =2.09米H = 2.5D =5.23米
3.1.5网状过滤器
介质过滤器的这种设计的过滤器滤材使用0.25毫米×40目不锈钢网格，在介电层的屏幕高度150毫米，图是如下：

网状过滤器的结构图

的屏幕最大风速：
（4）（4）：值ωmax - 最大风速，m / s的ρP - 比例的液滴，kg/m3的ρG - 空气的比例，kg/m3的K - 系数为0.107
发现25℃的比例的空气ρG1.2×103 kg/m3的，水滴的比例ρP1.022千克
值ωmax= 0.107 =3.12米/秒
屏幕分离器的设计速度ω的空气流量的75％，即：
Ω设计= 0.75ωmax= 2.34M / s的
网状分离的直径：
（5）
通式（5）：D - 屏幕分离器直径，m; V型的气体流率，立方米/秒。
屏幕分离器直径 - === 0.977米
3.1.6过滤器
生产的需要无菌空气的要求相对较高的过滤效率和负担得起的考虑，本设计采用光纤介质的深度过滤器，其结构如图5所示：

图5光纤介质深层过滤器

这种纤维介质深层过滤器通常是垂直的圆柱型，内部填充的过滤介质，从底部向上的空气通过过滤器介质中，在为了达到灭菌的目的。
主要包括空气过滤器的尺寸的直径D和过滤器层L由式（6）的有效高度可以被确定，其中D：
（6）（6）
公式（6）：qν - 气流通过过滤器的体积流量立方米/秒;
νs - 空部分的空气速度，米/秒。
空部分的气体速度νs一般可取0.1?0.3米/秒，运行过程中被设置为0.2米/秒
qν= 102.6m3/min = 1.17米/秒
D ==2.73米
过滤器有效过滤介质高度L的计算公式如下：

选择棉纤维过滤器的选择棉纤维直径D =16μm的，填充因子α= 8％
通风量120m3/min电话号码= 4kg/m3进入的过滤器的空气的细菌含量在发酵周期72小时
假设5000 /立方米，和空气流率0.2米/ S
理查德·K'=0.135厘米-1，入侵率为0.1％
N1 = 5000×120×60×72 = 2.592×109，N2 = 10-3
过滤层厚度=63.6厘米
4.1设备安装注意事项
（1）空气箱上应安装安全阀应安装在底部的排污口，在油箱底部的空气流动时，罐放置丝网除雾器。
（2）有效过滤的过滤介质高度L决定，通常的实验数据的基础上，根据对数渗透法计算。然而，由于过滤层的厚度，棉花的过度消耗，更难以安装，电阻损耗，因此工厂通常使用活性炭作为中间一直以改善这些因素。这是不符合计算要求。一般棉中的上部和下部层的厚度的总高度的每个的1/4-1/3的总的滤光层，中间层为1/3-1/2活性炭会计。棉铺前的第一下孔板30-40目丝网和织物，以帮助空气均匀地进入该过滤棉层的层覆盖。
章蒸汽系统设计

1.1.1锅炉水预处理1.1蒸汽系统处理
加热系统，以确保可靠，耐用和安全运行，必须处理的水提供的锅炉房。在锅炉房使用各种水源，天然水，自来水含有一些杂质不能直接用于锅炉给水，锅炉给水质量标准难以供给锅炉前必须经过处理，以满足，否则它会影响锅炉的安全经济运行。因此，将被设置到的水处理设备的锅炉房。溶解并混合的
天然水（不管它是地表水或地下水），在回路中的杂质与大量的运动过程中的性质。根据它们的颗粒大小的这些杂质可分为三大类：粒子称为悬浮固体，其次是胶体，最小的离子和分子，即溶解的物质。该悬浮液是该物质，其粒径悬浮状态下通过过滤器的水流量，可以在上述的10-4mm的分离。粘土，砂，植物残体，工业废物。的
胶体物质是一个聚合分子和离子的数目，具有颗粒大小10.4?10.6毫米之间。在水中的铁，铝，硅，等，以及植物和动物有机体 - 有机物的分解产物的化合物的胶体物质。的
天然水溶解的物质，如钙，镁，钾，钠的盐和气体（如氧和二氧化碳）。这些盐在水中的存在主要是在离子状态，颗粒直径是小于10.6毫米。在水中的溶解气体的基础上的分子状态存在。
固体悬浮物，导致沉积物污染树脂，堵塞管道，悬浮物过多会使发泡一盆水。胶体物质污染的树脂，进入锅炉影响水的质量，会产生大量的泡沫引起的吸。通常是清除悬浮物和胶体物质的天然水在水厂的混凝和过滤处理。的溶解的盐（主要是钙，镁的盐）的水的一部分，如果这似乎还没有处理澄清，仍含有杂质的水直接供给到锅炉，将沉淀或浓缩，沉淀出来。沉积物的部分内容是相对宽松的，所谓的水渣，而另一部分则是连接到该加热表面的内壁上，形成硬的，致密的大规模。存在的大型锅炉安全，经济运行造成巨大的伤害。
（1）锅炉水过滤器
工业锅炉房水通常是由自来水厂提供的。如果原水的悬浮物含量是高的，以减轻软化设备的负担，需要的原水的过滤处理。顺溜再生固定床离子交换悬浮固体大于或等于5mg / L的原水进行过滤;原水进入逆流再生固定床离子交换交换机或浮床，悬浮固体含量大于或等于2毫克/ L时，应首先通过一个过滤器，悬浮的固体含量是大于20 mg / L的原水或水，应处理的滤波处理后的石灰混凝，澄清。
（2）阳离子交换软化
悬浮物和胶体物质，通常大部分的搬迁后的自来水厂沉淀，过滤等处理过程。然而，水的硬度，碱度，和其他的杂质仍然存在，为了满足锅炉的进料水的质量，锅炉给水治疗的要求。工业锅炉房的水处理的主要内容是软化和氧，去除水中的钙，镁离子，减少了氧含量的供水。不产生的硬度阳离子（如Na +，H +）的水中Ca2 +和Mg2 +位移，从而达到的水软化的目的，这种方法被称为阳离子软化。也被称为离子交换软化。离子交换软化来实现，通过离子交换剂。的
工业锅炉水处理，钠离子交换软化。交换剂中的Na +和水，钙离子交换器加载阳离子交换器，钠离子交换剂原料的水流过，+，Mg2 +离子置换反应，水的软化。钠离子交换器可暂时很难从水中除去，而且还除去永久硬，但不能比碱;另外，根据构成的主要部分的天然水碱度临时硬度按照规则转换为钠盐的其他对象的质量碱性碳酸氢钠和其他物质交换的规则1摩尔Ca2 +和Na +交换反应，2摩尔的软水机中的盐含量增加。
交换软化过程中进行，交换剂中的Na +和水钙+，Mg2 +的取代的交换剂的NAR类型的逐渐成为CAR2或MGR2的类型。软化水硬度超过一定值时，水的质量不符合要求的锅炉给水质量标准，交换剂已经失败，您应立即停止软化，交换剂的再生。
离子交换设备种类比较多，固定的床，浮床，流化床。浮床，流化床离子交换设备，适用于原水水质的稳定，有助于脱钙连续不间断运行，变化不大固定床你不需要上述要求，常用于工业锅炉房软化水设备。的
固定床离子交换设备可分为两类下游再生离子交换和逆流再生离子交换。
（3）耐腐蚀的锅炉给水除氧
锅炉金属的电化学腐蚀。锅炉给水和锅内的水电解质，因为作为阴极，电子和获得锅离??子（H +）的结合常数去除锅炉的金属壁的部分中的杂质。
如果腐蚀产物（如Fe3 +）积累在积累在阴极的阳极，或电子e不会被删除的两极之间的电位差减小，从而腐蚀停滞或停止，这现象被称为“极化”。相反，消除偏振的（被称为“去极化”的现象），会导致加速腐蚀。
的pH <7，水具有更多的H + H +是在阴极解偏光器会加速腐蚀。同时，酸性水会导致溶解的金属氧化物保护层，并且还可以加速腐蚀。可见，为了避免和减轻锅炉金属的电化学腐蚀，保持锅内的水的碱度，到一定程度，但也供水氧。
1.1.2蒸汽系统流程图
简单的过程，蒸汽系统图示于图2：
图6蒸汽系统流程示意图

设计蒸汽系统时还从经济上考虑，的前提下，满足用户的需求，尽可能低的蒸汽供应压力，但仍需要考虑的蒸汽冷凝水回收系统所需的压力降。为了使用的燕蒸汽的能量，往往是先使高压蒸汽通过涡轮机，涡轮排气供应厂家生产涡轮机停止工作压力调节器和减温器，以保证低蒸汽压力蒸汽系统。
2.1蒸汽系统需要使用121°C，G =3887.15公斤
蒸汽0.4MPa的加热
每个发酵罐的蛇管蒸汽加热阶段所需要的量的计算
做工每个发酵罐中直接蒸汽加热阶段的蒸汽进行蒸汽G'=2139.53千克

代价损失5％的蒸汽的量，并且有两个发酵罐发酵同时，总的蒸汽量：
G总=（3887.15 2139.53）×2/0.95 = 12.696吨/ d为
3.1蒸汽系统设备选型
3.1.1单流式机械过滤器
本设计中采用的过滤装置是一种单流式机械过滤器，因为它有一个过滤器管道系统简单，稳定和廉价的。单流式机械过滤器是最简单的过滤器。它的简单图3：

图7单流式机械过滤器
单流式机械过滤器本体密封钢圆柱形容器的进水口，排水管道，过滤器过滤材料填充，常用的有石英砂，大理石，无烟煤。石英砂过滤后的碱性水不应被使用，因为石英砂来生产硅酸溶解在水锅炉有害;无烟煤，大理石适用于碱性水。该过滤器具有一个直径为0.5?1.5mm的。 4至5米/小时，在操作周期的过滤速率一般为8H。
3.1.2逆流钠离子交换
逆流再生离子交换设备，提供高品质的水，盐的摄入量是低的，这样的设计采用逆流再生钠离子交换。它的简单图4：

图8逆流再生离子交换设备
所谓的“逆流再生，可再生能源可再生液体的流动和水软化运行流向相反。通常情况下，盐溶液从下部到上部放电开关，因此，新鲜的再生液体总是首先与底部开关尚未完成故障交换剂接触，所以得到高的再生电平，继续向上流动与再生

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