【正文】 iterature review : Review and issues related to foreign journals, writing literature review .Second, the heat transfer process calculation : According to the data related to the investigation and calculation of effective physical parameters of mean temperature difference, Calculated by the DittusBoetler tube heat transfer coefficient, Similarly, relevant formula shell heat exchanger heat transfer coefficient and an initial structure。換熱器既可以是一種單獨的設備，也可是某一工藝設備的組成部分。第一，文獻綜述：查閱與課題相關中外期刊，編寫文獻綜述。由于世界性的能源危機，為了降低能耗，工業(yè)生產中對換熱器的需求量越來越多，對換熱器的質量要求也越來越高。時間:第15周一第16周 。時間:第5周一第7周 3. 確定結構、正式計算。，對上述步驟確定的結構尺寸形式進行強度校核，如不滿足要求需重新進行結構設計、再校核，直至符合要求。，確定連接形式，計算最小厚度。根據任務書中流體進、出口的溫度計算傳熱負荷，確定，選定換熱器形式，選取換熱器的材料，確定主要結構尺寸，滿足強度、剛度和穩(wěn)定性等要求，根據設計壓力確定壁厚，使換熱器有足夠的腐蝕裕度。本次設計的換熱器是固定管板式換熱器，主要完成冷卻水一煤油間的熱量交換。 沈陽化工大學本科畢業(yè)設計題 目： 固定管板式換熱器設計 院 系： 能源與動力工程學院 專 業(yè)： 熱能與動力工程 畢業(yè)設計任務書熱能與動力工程專業(yè)班學生：畢業(yè)設計（論文）題目：固定管板式冷卻器設計 畢業(yè)設計（論文）內容：文獻綜述CAD軟件制圖英文翻譯畢業(yè)實習畢業(yè)設計（論文）專題部分： 起止時間： 2012 年 3 月2012 年 6 月指導教師： 簽字 年 月 日教研主任： 簽字 年 月 日學院院長： 簽字 年 月 日畢業(yè)設計開題報告論文題目: 固定管板式換熱器的設計 學生姓名: 專業(yè)班級: 學號: 指導教師: 2013年3月1日1. 選題的目的和意義 換熱器為石油化工、食品、原子能及其它化工部門所廣泛使用的一種工藝設備。設計溫度殼程是75℃，管程為35℃。結構設計的一般順序為:，選擇管箱短節(jié)、分程隔板、的材料尺寸及管箱深度。，確定拉桿的結構形式、直徑和數量、布置及定管距結構尺寸。最后通過設計計算提高換熱器的傳熱效率和減少能源消耗，達到更高效，更節(jié)能的目的。（5月4日—5月6日中期檢查） 時間:第8周一第11周 ，初步進行結構設計，為出圖做準備。時間:第17周一第18周 一、文獻綜述二、傳熱工藝計算三、強度計算參考文獻致謝附錄一 英文文獻及翻譯附錄二 實習報告指導教師意見指導教師簽字: 年 月 日沈陽化工大學學士學位論文 摘要內容摘要 換熱器是進行熱交換操作的通用工藝設備，被廣泛應用于各個工業(yè)部門，尤其在石油、化工生產中應用更為廣泛。換熱器分類方式多樣，按照其工作原理可分為：直接接觸式換熱器、蓄能式換熱器和間壁式換熱器三大類，其中間壁式換熱器用量最大，據統(tǒng)計，這類換熱器占總用量的99%。第二，傳熱工藝計算：根據所給數據查的相關物性參數并計算有效平均溫差；由DittusBoetler公式計算管程換熱系數；同理，有相關公式計算殼程換熱系數并初定換熱器結構；再計算總傳熱系數；根據相關公式計算管程壓降與殼程壓降并進行校核。它的主要功能是保證工藝過程對介質所要求的特定溫度，同時也是提高能源利用率的主要設備之一。 then calculate the overall heat transfer coefficient。畢業(yè)設計是我們在學校結束階段的一個綜合學習、訓練，培養(yǎng)獨立工作能力的重要教學環(huán)節(jié)，畢業(yè)設計作為一個獨立的教學環(huán)節(jié)，不同于一門課程的學習，又不同于實際工程設計工作。44沈陽化工大學學士學位論文 第一章 緒論第一章 緒論1 研究的目的和意義 隨著現代工業(yè)的發(fā)展，以能源為中心的環(huán)境、生態(tài)等問題日益加劇。 換熱器是一種實現物料之間熱量傳遞的節(jié)能設備,在石油、化工、冶金、電力、輕工、食品等行業(yè)應用普遍。因此對其進行研究就具有很大的意義。[2] 梁龍虎[3]經實驗研究,表明螺旋扁管管內膜傳熱系數通常比普通圓管大幅度提高,在低雷諾數時最為明顯,達2～3倍。 英國CalGavin公司研制一種叫Heatex的插入物,它由一組延伸至管壁的圓態(tài)體組成,可使管側傳熱效率提高2～15倍[4]。此外,與正常流速相比,這種插入物使換熱管的防垢能力提高8～10倍[5] 內翅片管的特點是通過在換熱管管內擴大換熱面積，強化管內傳熱途徑來提高換熱效率。同時還對該改進型管進行自然對流沸騰換熱特性的實驗研究,表明了改進型縮放管的自然對流沸騰換熱性能優(yōu)于普通縮放管[7]。在某些煙氣管對流換熱中,三維內肋管具有獨特的自清灰功能,李清方[10]經實驗,比其它強化管如螺紋管的傳熱效果好。在氣水換熱的情況下,傳遞相同熱量時,該換熱器可減少30%～40%的傳熱面積,節(jié)省材料20%～30%。商利艷[17]等分別對螺旋角為12176。的單螺旋板折流換熱器性能進行了實驗研究,隨著螺旋角的減小傳熱效果增強,但壓降增大,得出螺旋角為18176。廣東鶴山市磷肥廠年產4104t硫酸的工業(yè)過程中,應用該換熱器比傳統(tǒng)換熱器節(jié)省換熱面積50%,節(jié)省鋼材40%。特別是在較高參數的工況條件下,管殼式更顯示了其獨有的長處“目前在提高該類換熱器性能所開展的研究主要是強化傳熱,適應高參數和各類有腐蝕介質的耐腐材料以及為大型化的發(fā)展所作的結構改進。 則 管子外徑 管子內徑 管子長度 則所需換熱管根數：=380可取換熱管根數為400 根 則管程流通面積為（四管程）管程流速為： 管程質量流速為： 管程雷諾數為管程傳熱系數為：：查GB151—1999知管間距按?。汗苁行呐殴軘禐椋?取 22根則殼體內徑為： 則長徑比為（合理）折流板由書可知可以選擇弓形折流板。壁溫下油的黏度為：黏度修正系數：查得管程摩擦系數為：管程數 管內沿程壓為：回彎壓降為：取進出口處質量流速為：進出口管處壓降為：管程污垢校正系數為：管程壓降：殼程當量直徑為：m殼程雷諾數為：經查殼程的摩擦系數為：管束壓降為：取進口管處質量流速為：取進口管壓降為：取導流板阻力系數為：5導流板壓降為：殼程結垢修正系數 殼程壓降為：管程、殼程允許壓降為： 符合壓降條件沈陽化工大學學士學位論文 第三章 強度計算第三章 強度計算序號項目符號單位數據來源及計算公式數值1換熱管外徑GB1511999《管殼式換熱器》252管長GB1511999《管殼式換熱器》30003傳熱面積《管殼式換熱器設計原理》4換熱管根數個4005拉桿個GB1511999《管殼式換熱器》16/86材料GB1501998《鋼制壓力容器》201正三角形排列GB1511999《管殼式換熱器》圖112換熱管中心距GB1511999《管殼式換熱器》323隔板板槽兩側相鄰中心距GB1511999《管殼式換熱器》441換熱管中心距GB1511999《管殼式換熱器》表12322換熱管根數根4003分程隔板厚同上104管束中心排管的管數根同上225筒體直徑同上7726實取筒體直徑考慮防沖板向上取800 序號項目符號單位數據來源及計算公式結果1工作壓力給定2材料GB1501998《鋼制壓力容器》Q235R3材料許用應力GB1501998《鋼制壓力容器》2354焊接接頭系數《過程裝備設計》5殼程設計壓力6筒體計算厚度0．537設計厚度8名義厚度9實取名義厚度GB1511999《管殼式換熱器》表8610負偏差《過程裝備設計》111腐蝕余量《過程裝備設計》212計算厚度313設計厚度下圓筒的計算應力 14校核合格15設計溫度下圓筒的最大許用工作壓力序號項目符號單位根據來源及計算公式數值1試驗壓力2圓筒薄膜應力 3校核 合格序號項目符號單位根據來源及計算公式數值1設計壓力2材料GB1501998《鋼制壓力容器》Q235R3材料許用應力GB1501998《鋼制壓力容器》2354焊接接頭系數《過程裝備設計》5封頭計算厚度6設計厚度2．537名義厚度8實取名義厚度GB1511999《管殼式換熱器》表869有效厚度510設計厚度下封頭的計算應力 11校核12設計溫度下封頭的最大許用工作壓力13 合格 設備法蘭的選擇按其條件 設計溫度 設計壓力 由《壓力容器法蘭》選擇甲型平焊法蘭，相關參數如下： 單位（）螺柱規(guī)格螺柱數量81578075074073736M1628由《壓力容器法蘭》選擇相應墊片：非金屬軟墊片 JB/T4704—2000其相應尺寸為：D=739mm d=703mm 接管法蘭的選擇1〉管程接管的公稱直徑相同設為，設進出口質量流量為 則同理 故取a =b=100mm故取公稱直徑 公稱壓力為 2〉殼程接管的公稱直徑相同設為，設進出口質量流量為 則同理故取公稱直徑 公稱壓力為 由《鋼制管法蘭，墊片，緊固件》選擇板式平焊法蘭 DNA/ 法蘭理論重量100210170418M1618由《鋼制管法蘭，墊片，緊固件》選擇板式平焊法蘭 DNA/ 法蘭理論重量80190150418M161管板的設計管板尺寸的確定及強度計算:本設計為管板延長部分兼作法蘭的形式，圖18所示e型連接方式的管板。