【正文】 外流體湍動(dòng)程度高，傳熱分系數(shù)大；流體每通過管束一次稱為一個(gè)管程；每通過殼體一次稱為一個(gè)殼程。進(jìn)行換熱的冷熱兩種流體，一種在管內(nèi)流動(dòng)，稱為管程流體；另一種在管外流動(dòng)，稱為殼程流體。 列管式換熱器是以封閉在殼體中管束的壁面作為傳熱面的間壁式換熱器。 表 11 不同類型的換熱器及其特性 類 型 特 點(diǎn) 間 壁 式 管 殼 式 列管式 固定管板式 剛性結(jié)構(gòu) 用于管殼溫差較小的情況（一般≤ 50℃），管間不能清洗 帶膨脹節(jié) 有一定的溫度補(bǔ)償能力，殼程只能承受低壓力 浮頭式 管內(nèi)外均能承受高壓，可用 于高溫高壓場(chǎng)合 U型管式 管內(nèi)外均能承受高壓，管內(nèi)清洗及檢修困難 填料函式 外填料函 管間容易泄漏，不宜處理易揮發(fā)、易爆炸及壓力較高的介質(zhì) 內(nèi)填料函 密封性能差，只能用于壓差較小的場(chǎng)合 釜式 殼體上部有個(gè)蒸發(fā)空間用于再沸、蒸煮 雙套管式 結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，主要用于高溫高壓場(chǎng)合和固定床反 應(yīng)器中 套管式 能逆流操作，用于傳熱面較小的冷卻器、冷凝器或 預(yù)熱器 螺旋管式 沉浸式 用于管內(nèi)流體的冷卻、冷凝或管外流體的加熱 噴淋式 只用于管內(nèi)流體的冷卻或冷凝 板面式 板式 拆洗方便，傳熱面能調(diào)整，主要用于粘性較大的液 體間換熱 螺旋板式 可進(jìn)行嚴(yán)格的逆流操作，有自潔的作用，可用作回 收低溫?zé)崮? 平板式 結(jié)構(gòu)緊湊，拆洗方便，通道較小、易堵，要求流體 干凈 板殼式 板束類似于管束，可抽出清洗檢修，壓力不能太高 混合式 適用于允許換熱流體之間直接接觸 蓄熱式 換熱過程分階段交替進(jìn)行，適用于從高溫爐氣中回 收熱能的場(chǎng)合 列管式換熱器的工作原理 列管式換熱器是目前化工及酒精生產(chǎn)上應(yīng)用最廣 的一種換熱器。 （ 2）預(yù)熱器：預(yù)熱器預(yù)先加熱流體，為工序操作提供標(biāo)準(zhǔn)的工藝參數(shù)。蓄熱式換熱器有旋轉(zhuǎn)式、閥門切換式等。 （ 6） 書寫畢業(yè)論文。 （ 2） 篩選搜集的資料，對(duì)本課題的國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)有一個(gè)大致了解，自作一個(gè)設(shè)計(jì)大綱。 換熱器的設(shè)計(jì)要求 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各種不同型式和種類的換熱器發(fā)展很快，新結(jié)構(gòu)、新材料的換熱器不斷涌現(xiàn)。他們認(rèn)為，一般換熱器的雙殼程結(jié)構(gòu)大多應(yīng)用在雙管程換熱器上，就是利用 1 塊縱向隔板將殼側(cè)分成雙程，管束由管板、分程結(jié)構(gòu)、內(nèi)螺旋折流板和外螺旋折流板所組成，其中分程結(jié)構(gòu)是由 1 個(gè)分程筒體和 1 塊環(huán)形分隔板組成。 40176。模擬結(jié)果表明，扇形折流板在兩側(cè)直邊處同時(shí)加寬 5~10mm 后 ,短路現(xiàn)象仍然存在，加寬到一排至二排管距寬度后，殼程內(nèi)介質(zhì)以理想的螺旋流通過殼體 ,短路現(xiàn)象幾乎沒有。 為了搞清螺旋折流板換熱器換熱效率不如弓形折流板結(jié)構(gòu)的原因，專家學(xué)者對(duì)不同直徑殼體、不同角度的螺旋折流板換熱器進(jìn)行了多次的模擬試驗(yàn)。 目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)申報(bào)過的螺旋折流板列管式換熱器有關(guān)專利已達(dá) 30 多項(xiàng)，大體上分成 非連續(xù)型螺旋折流板結(jié)構(gòu)和連續(xù)型螺旋折流板結(jié)構(gòu)兩大類。此外，由于折流板對(duì)管束起到連續(xù)支撐作用，能削弱由于局部或整體橫流而產(chǎn)生的管束誘發(fā)振動(dòng)，降低換熱器產(chǎn)生由于機(jī)械破壞而造成失效的可能性。 理想的螺旋折流板結(jié)構(gòu)其軸線應(yīng)當(dāng)與換熱器殼體軸線重合，從而形成連續(xù)的螺旋狀回轉(zhuǎn)空間。 工業(yè)化的螺旋折流板換熱器是上世紀(jì)九十年代初，由前捷克斯洛伐克國(guó)家化工設(shè)備研究所科學(xué) 家杰 .盧卡和杰尼姆肯斯基等人首次提出的，其特點(diǎn)是殼程介質(zhì)的流動(dòng)呈螺旋線型方式，折流板的基本形狀為扇形，每塊折流板與殼體軸線形成一定的夾角，相鄰的折流板在周邊首尾相接構(gòu)成一個(gè)沿外圓周連續(xù)的類似螺旋線，從而起到改變殼程流體的流動(dòng)狀態(tài)達(dá)到提高傳熱效率的目的，并相對(duì)降低了管束因振動(dòng)而產(chǎn)生的損傷，提高了換熱器的使用壽命。此項(xiàng)技術(shù)后被美國(guó) AB 公司買斷，后又轉(zhuǎn)讓給 CBamp。所以提高換熱器的換熱效率是化工行業(yè)所迫不及待的，這不僅僅會(huì)節(jié)約成本，而且會(huì)擴(kuò)大產(chǎn)量，大大的提高化工產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。因此近年來國(guó)內(nèi)外對(duì)傳統(tǒng)管殼式換熱技術(shù)的改進(jìn)，集中在開發(fā)研究新一代強(qiáng)化傳熱方法上，以更好地滿足不同使用場(chǎng)合對(duì)管殼式換熱器的性能要求。渣油冷卻器 L209/1 技術(shù)改造后采用螺旋折流板列管換熱器 , 有如下特點(diǎn)：傳熱系數(shù)高；殼程介質(zhì)不易沉積，不易結(jié)垢，一般可延長(zhǎng) 50%使用周期，減少相應(yīng)的檢修、清洗費(fèi)用；殼程介質(zhì)呈連續(xù)平穩(wěn)的螺旋型 流動(dòng)，適合所有介質(zhì)；阻力降小，可以有效的降低壓力損失，減少電耗；可節(jié)省大量檢修改造費(fèi)用。 冷換設(shè)備在石油、化工行業(yè)中占有十分關(guān)鍵的地位。 mechanical design。 關(guān)鍵詞： 螺旋折流板； 換熱器； 工藝設(shè)計(jì)； 機(jī)械設(shè)計(jì)； 強(qiáng)度校核 ABSTRACT The baffle is to improve the ergonomics of the heat exchanger ponents. Conventional heat exchanger is the most mon application of segmental baffle, defects due to a choke and pressure drop, flow hysteresis dead band, easy to scale, heat transfer, the average temperature difference is small, vibration conditions prone to failure, in recent years to gradually spiral baffle replaced. The ideal helical baffle shall have a continuous helical surfaces. Currently used due to processing difficulties, baffle, generally replaced by the number of 1/4 of the fanshaped flat plate surface and white connection, the formation of the helical surface approximation. Baffle, the fluid in the approximation of the spiral flow of state. Compared to the segmental baffle, in the same condition, the baffle (known as noncontinuous helical baffles) can reduce the pressure drop of about 45%, while the overall heat transfer coefficient can be increased by 20% to 30 % in the same heat load can be greatly reduced heat exchanger size. Heat exchanger is an indispensable equipment to transmission of heat exchange in the process of chemical production, which is in a wide range of applications in petroleum, chemical industry, light industry, pharmaceuticals, energy and other industrial production. This is a heat exchanger used for benzene – toluene separation process, heats benzene toluene mixtures from room temperature to the bubble point temperature by water vapor, shellandtube exchanger has being chosen. Design is divided into two parts, process design part and mechanical design part. In process design, first of all, suppose a heat transfer coefficient according to given design parameters. Then, account the heat transfer area and determine variety of technology size, such as Models of heat exchanger, heat exchange tube number of tube side and shell side, Spacing and number of traverse baffles and diameter size, etc. At last, make heat check and pressure check on process data, make sure that area degree and pressure drop are both in reasonable limits. Otherwise, it is necessary to reset the heat transfer coefficient, repeat the process until the adoption of check. Mechanical design part has two steps. Step one is structural design, determine structural sizes of the heat exchanger by process parameters such as the main body, channel box, adapter tube, and tubesheet, etc.。換熱器的設(shè)計(jì)分為工藝設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)兩個(gè)部分。在折流時(shí)，流體處于近似螺旋流動(dòng)狀態(tài)。 院 長(zhǎng)簽字： 指導(dǎo)教師簽字： 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師評(píng)閱書 指導(dǎo)教師評(píng)語 （①基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握； ② 獨(dú)立解決實(shí)際問題的能力；③ 研究?jī)?nèi)容的 理論依據(jù)和技術(shù)方法；④取得的主要成果及創(chuàng)新點(diǎn)；⑤工作態(tài)度及工作量；⑥總體評(píng)價(jià)及建議成績(jī)；⑦存在問題； ⑧ 是否同意答辯等）： 成 績(jī)： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)閱教師評(píng)閱書 評(píng)閱教師評(píng)語 （ ①選題的意義；②基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；③綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力；③工作量的大??；④取得的主要成果及創(chuàng)新點(diǎn)；⑤寫作的規(guī)范程度；⑥總體評(píng)價(jià)及建議成績(jī)；⑦存在問題； ⑧ 是否同意答辯等 ）： 成 績(jī)： 評(píng)閱教師簽字： 年 月 日 中國(guó)礦 業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯及綜合成績(jī) 答 辯 情 況 提 出 問 題 回 答 問 題 正 確 基本 正確 有一般性錯(cuò)誤 有原則性錯(cuò)誤 沒有 回答 答辯委員會(huì)評(píng)語及建議成績(jī)： 答辯委員會(huì)主任簽字： 年 月 日 學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組綜合評(píng)定成績(jī)： 學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組負(fù)責(zé)人： 年 月 日 摘 要 折流板是提高換熱器工效的重要部件。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。對(duì)本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。盡我所知，除文中特別加