【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(dú)的設(shè)備，也可是某一工藝設(shè)備的組成部分。第一，文獻(xiàn)綜述：查閱與課題相關(guān)中外期刊，編寫文獻(xiàn)綜述。由于世界性的能源危機(jī)，為了降低能耗，工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)換熱器的需求量越來(lái)越多，對(duì)換熱器的質(zhì)量要求也越來(lái)越高。時(shí)間:第15周一第16周 。時(shí)間:第5周一第7周 3. 確定結(jié)構(gòu)、正式計(jì)算。，對(duì)上述步驟確定的結(jié)構(gòu)尺寸形式進(jìn)行強(qiáng)度校核，如不滿足要求需重新進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、再校核，直至符合要求。，確定連接形式，計(jì)算最小厚度。根據(jù)任務(wù)書中流體進(jìn)、出口的溫度計(jì)算傳熱負(fù)荷，確定，選定換熱器形式，選取換熱器的材料，確定主要結(jié)構(gòu)尺寸，滿足強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性等要求，根據(jù)設(shè)計(jì)壓力確定壁厚，使換熱器有足夠的腐蝕裕度。本次設(shè)計(jì)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(yáng)化工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)題 目： 固定管板式換熱器設(shè)計(jì) 院 系： 能源與動(dòng)力工程學(xué)院 專 業(yè)： 熱能與動(dòng)力工程 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書熱能與動(dòng)力工程專業(yè)班學(xué)生：畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：固定管板式冷卻器設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容：文獻(xiàn)綜述CAD軟件制圖英文翻譯畢業(yè)實(shí)習(xí)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專題部分： 起止時(shí)間： 2012 年 3 月2012 年 6 月指導(dǎo)教師： 簽字 年 月 日教研主任： 簽字 年 月 日學(xué)院院長(zhǎng)： 簽字 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告論文題目: 固定管板式換熱器的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名: 專業(yè)班級(jí): 學(xué)號(hào): 指導(dǎo)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(shè)備。設(shè)計(jì)溫度殼程是75℃，管程為35℃。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般順序?yàn)?，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(jié)構(gòu)形式、直徑和數(shù)量、布置及定管距結(jié)構(gòu)尺寸。最后通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算提高換熱器的傳熱效率和減少能源消耗，達(dá)到更高效，更節(jié)能的目的。（5月4日—5月6日中期檢查） 時(shí)間:第8周一第11周 ，初步進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，為出圖做準(zhǔn)備。時(shí)間:第17周一第18周 一、文獻(xiàn)綜述二、傳熱工藝計(jì)算三、強(qiáng)度計(jì)算參考文獻(xiàn)致謝附錄一 英文文獻(xiàn)及翻譯附錄二 實(shí)習(xí)報(bào)告指導(dǎo)教師意見(jiàn)指導(dǎo)教師簽字: 年 月 日沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 摘要內(nèi)容摘要 換熱器是進(jìn)行熱交換操作的通用工藝設(shè)備，被廣泛應(yīng)用于各個(gè)工業(yè)部門，尤其在石油、化工生產(chǎn)中應(yīng)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(jù)統(tǒng)計(jì)，這類換熱器占總用量的99%。第二，傳熱工藝計(jì)算：根據(jù)所給數(shù)據(jù)查的相關(guān)物性參數(shù)并計(jì)算有效平均溫差；由DittusBoetler公式計(jì)算管程換熱系數(shù)；同理，有相關(guān)公式計(jì)算殼程換熱系數(shù)并初定換熱器結(jié)構(gòu)；再計(jì)算總傳熱系數(shù)；根據(jù)相關(guān)公式計(jì)算管程壓降與殼程壓降并進(jìn)行校核。它的主要功能是保證工藝過(guò)程對(duì)介質(zhì)所要求的特定溫度，同時(shí)也是提高能源利用率的主要設(shè)備之一。 then calculate the overall heat transfer coefficient。畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們?cè)趯W(xué)校結(jié)束階段的一個(gè)綜合學(xué)習(xí)、訓(xùn)練，培養(yǎng)獨(dú)立工作能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，畢業(yè)設(shè)計(jì)作為一個(gè)獨(dú)立的教學(xué)環(huán)節(jié)，不同于一門課程的學(xué)習(xí)，又不同于實(shí)際工程設(shè)計(jì)工作。44沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué)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(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，以能源為中心的環(huán)境、生態(tài)等問(wèn)題日益加劇。 換熱器是一種實(shí)現(xiàn)物料之間熱量傳遞的節(jié)能設(shè)備,在石油、化工、冶金、電力、輕工、食品等行業(yè)應(yīng)用普遍。因此對(duì)其進(jìn)行研究就具有很大的意義。[2] 梁龍虎[3]經(jīng)實(shí)驗(yàn)研究,表明螺旋扁管管內(nèi)膜傳熱系數(shù)通常比普通圓管大幅度提高,在低雷諾數(shù)時(shí)最為明顯,達(dá)2～3倍。 英國(guó)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(cè)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(nèi)翅片管的特點(diǎn)是通過(guò)在換熱管管內(nèi)擴(kuò)大換熱面積，強(qiáng)化管內(nèi)傳熱途徑來(lái)提高換熱效率。同時(shí)還對(duì)該改進(jìn)型管進(jìn)行自然對(duì)流沸騰換熱特性的實(shí)驗(yàn)研究,表明了改進(jìn)型縮放管的自然對(duì)流沸騰換熱性能優(yōu)于普通縮放管[7]。在某些煙氣管對(duì)流換熱中,三維內(nèi)肋管具有獨(dú)特的自清灰功能,李清方[10]經(jīng)實(shí)驗(yàn),比其它強(qiáng)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(shí),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(duì)螺旋角為12176。的單螺旋板折流換熱器性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,隨著螺旋角的減小傳熱效果增強(qiáng),但壓降增大,得出螺旋角為18176。廣東鶴山市磷肥廠年產(chǎn)4104t硫酸的工業(yè)過(guò)程中,應(yīng)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(shù)的工況條件下,管殼式更顯示了其獨(dú)有的長(zhǎng)處“目前在提高該類換熱器性能所開(kāi)展的研究主要是強(qiáng)化傳熱,適應(yīng)高參數(shù)和各類有腐蝕介質(zhì)的耐腐材料以及為大型化的發(fā)展所作的結(jié)構(gòu)改進(jìn)。 則 管子外徑 管子內(nèi)徑 管子長(zhǎng)度 則所需換熱管根數(shù)：=380可取換熱管根數(shù)為400 根 則管程流通面積為（四管程）管程流速為： 管程質(zhì)量流速為： 管程雷諾數(shù)為管程傳熱系數(shù)為：：查GB151—1999知管間距按取：管束中心排管數(shù)為： 取 22根則殼體內(nèi)徑為： 則長(zhǎng)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(shù)：查得管程摩擦系數(shù)為：管程數(shù) 管內(nèi)沿程壓為：回彎壓降為：取進(jìn)出口處質(zhì)量流速為：進(jìn)出口管處壓降為：管程污垢校正系數(shù)為：管程壓降：殼程當(dāng)量直徑為：m殼程雷諾數(shù)為：經(jīng)查殼程的摩擦系數(shù)為：管束壓降為：取進(jìn)口管處質(zhì)量流速為：取進(jìn)口管壓降為：取導(dǎo)流板阻力系數(shù)為：5導(dǎo)流板壓降為：殼程結(jié)垢修正系數(shù) 殼程壓降為：管程、殼程允許壓降為： 符合壓降條件沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第三章 強(qiáng)度計(jì)算第三章 強(qiáng)度計(jì)算序號(hào)項(xiàng)目符號(hào)單位數(shù)據(jù)來(lái)源及計(jì)算公式數(shù)值1換熱管外徑GB1511999《管殼式換熱器》252管長(zhǎng)GB1511999《管殼式換熱器》30003傳熱面積《管殼式換熱器設(shè)計(jì)原理》4換熱管根數(shù)個(gè)4005拉桿個(gè)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(cè)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(shù)根4003分程隔板厚同上104管束中心排管的管數(shù)根同上225筒體直徑同上7726實(shí)取筒體直徑考慮防沖板向上取800 序號(hào)項(xiàng)目符號(hào)單位數(shù)據(jù)來(lái)源及計(jì)算公式結(jié)果1工作壓力給定2材料GB1501998《鋼制壓力容器》Q235R3材料許用應(yīng)力GB1501998《鋼制壓力容器》2354焊接接頭系數(shù)《過(guò)程裝備設(shè)計(jì)》5殼程設(shè)計(jì)壓力6筒體計(jì)算厚度0．537設(shè)計(jì)厚度8名義厚度9實(shí)取名義厚度GB1511999《管殼式換熱器》表8610負(fù)偏差《過(guò)程裝備設(shè)計(jì)》111腐蝕余量《過(guò)程裝備設(shè)計(jì)》212計(jì)算厚度313設(shè)計(jì)厚度下圓筒的計(jì)算應(yīng)力 14校核合格15設(shè)計(jì)溫度下圓筒的最大許用工作壓力序號(hào)項(xiàng)目符號(hào)單位根據(jù)來(lái)源及計(jì)算公式數(shù)值1試驗(yàn)壓力2圓筒薄膜應(yīng)力 3校核 合格序號(hào)項(xiàng)目符號(hào)單位根據(jù)來(lái)源及計(jì)算公式數(shù)值1設(shè)計(jì)壓力2材料GB1501998《鋼制壓力容器》Q235R3材料許用應(yīng)力GB1501998《鋼制壓力容器》2354焊接接頭系數(shù)《過(guò)程裝備設(shè)計(jì)》5封頭計(jì)算厚度6設(shè)計(jì)厚度2．537名義厚度8實(shí)取名義厚度GB1511999《管殼式換熱器》表869有效厚度510設(shè)計(jì)厚度下封頭的計(jì)算應(yīng)力 11校核12設(shè)計(jì)溫度下封頭的最大許用工作壓力13 合格 設(shè)備法蘭的選擇按其條件 設(shè)計(jì)溫度 設(shè)計(jì)壓力 由《壓力容器法蘭》選擇甲型平焊法蘭，相關(guān)參數(shù)如下： 單位（）螺柱規(guī)格螺柱數(shù)量81578075074073736M1628由《壓力容器法蘭》選擇相應(yīng)墊片：非金屬軟墊片 JB/T4704—2000其相應(yīng)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(shè)為，設(shè)進(jìn)出口質(zhì)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(shè)為，設(shè)進(jìn)出口質(zhì)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(shè)計(jì)管板尺寸的確定及強(qiáng)度計(jì)算:本設(shè)計(jì)為管板延長(zhǎng)部分兼作法蘭的形式，圖18所示e型連接方式的管板。