換熱器開題報(bào)告-wenkub
2023-04-09 02:36:28 本頁面
【正文】 換熱器。30年代末，瑞典又制造出第一臺板殼式換熱器，用于紙漿工廠。一般換熱器需要滿足如下的基本條件：合理地實(shí)現(xiàn)所規(guī)定的工藝條件；安全可靠；利于安裝、操作、維修；經(jīng)濟(jì)合理[1]。然后結(jié)合課題設(shè)計(jì)方向，由于本次設(shè)計(jì)方向?yàn)楸├淠鳎‥301）的設(shè)計(jì)，該冷凝器屬于浮頭式換熱器的一種；在介紹浮頭式換熱器常見通用結(jié)構(gòu)過程中，講述一些用于該丙烯冷凝器的元件結(jié)構(gòu)。最后，簡單講述了本次設(shè)計(jì)所用的技術(shù)路線，大致介紹了冷凝器設(shè)計(jì)的相關(guān)步驟和方法。管殼式換熱器的使用已有很悠久的歷史；在二十世紀(jì)30年代，開始出現(xiàn)板式換熱器，并應(yīng)用于食品工業(yè)。在此期間，為了解決強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)的換熱問題，人們對新型材料制成的換熱器開始注意。近年來，由于能源消耗引起了人們的廣泛重視，能源價(jià)格的逐漸上升，循環(huán)回收再利用觀念已開始深入人心，工廠中廢熱回收也越來越具有吸引力。其中，間壁式換熱器的工業(yè)應(yīng)用最為廣泛，它的原理是將冷、熱流體用一固體壁面隔開，通過壁面進(jìn)行傳熱。冷凝器可用液體（例如水）或氣體（如空氣）來冷卻，冷凝蒸汽可用來加熱流體。當(dāng)換熱管與殼體有溫差存在，殼體或換熱管膨脹時(shí)互不約束，當(dāng)兩種介質(zhì)溫差較大時(shí)，管束與殼體間不會產(chǎn)生溫差應(yīng)力。圖21浮頭式換熱器換熱管常用形式為光管，該類型管制造方便，較為經(jīng)濟(jì)，但是傳熱效率較低。管子應(yīng)該能承受兩側(cè)的操作溫度與壓力、殼體和管束之間不同的熱膨脹引起的熱應(yīng)力、管程和殼程流體的腐蝕性[2]。其具體尺寸需參照相關(guān)設(shè)計(jì)手冊進(jìn)行選擇[2]。正三角形排管方法在同樣的管板面積上可以排最多的管，故而應(yīng)用最為普遍，其缺點(diǎn)為清洗較困難。 管板的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則為在滿足強(qiáng)度要求的前提下，盡量減小管板的厚度，薄管板換熱器可以節(jié)約管板材料。管箱的結(jié)構(gòu)形式主要以換熱器是否需要清洗或管束是否需要分程等因素來確定[1]。用于殼體的費(fèi)用要遠(yuǎn)比管子的花費(fèi)高，因此設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)一般只使用一個殼體來滿足要求的換熱面積。常用的折流板型式有弓形和圓盤圓環(huán)形兩種。為使流體在管束中保持較大流速，可將管束分成若干程數(shù)，使流體依次流過各程管子，以增加流體速度，提高傳熱系數(shù)[1]?？赡苓€須設(shè)置其他的孔，以供安裝壓力表和熱電偶等用[2]。按壓差設(shè)計(jì)時(shí)，壓差的取值還應(yīng)考慮在壓力試驗(yàn)過程中可能出現(xiàn)的最大壓差值，同時(shí)設(shè)計(jì)者應(yīng)提出壓力試驗(yàn)的步進(jìn)程序。為防止換熱元件由于腐蝕、機(jī)械磨損而導(dǎo)致厚度削弱減薄，應(yīng)考慮腐蝕裕量，具體規(guī)定如下：a. 對有腐蝕或磨損的零件，應(yīng)根據(jù)預(yù)期的壽命和介質(zhì)對金屬材料的腐蝕速率確定腐蝕裕量；b. 換熱器各元件受到的腐蝕程度不同時(shí)，可采用不同的腐蝕裕量；c. 介質(zhì)為壓縮空氣、水蒸氣或水的碳素鋼或低合金鋼制換熱器，腐蝕裕量不小于1mm。由于低溫環(huán)境對材料性能有較為特殊的要求，所以相關(guān)選材及計(jì)算設(shè)計(jì)也要按相關(guān)規(guī)定進(jìn)行，以滿足工況要求。用于厚度≦25mm的場合用于厚度25mm的場合用于厚管板及避免晶間腐蝕的場合圖31強(qiáng)度脹接管孔結(jié)構(gòu)焊接在目前用得比較廣泛，且加工簡便，連接強(qiáng)度好，在高溫高壓時(shí)也能保證連接處的緊密性與抗拉脫能力。此外，管子與管板孔之間的間隙中存在的不流動液體與間隙
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