【正文】 合理的殼程支撐結(jié)構(gòu)應(yīng)該滿足以下幾個(gè)要求：對(duì)管束起到良好的支撐；有效的對(duì)殼程流體形成擾動(dòng)以滿足換熱器的傳熱和流動(dòng)阻力性能；因此此次的研究目的主要傾向于通過(guò)被動(dòng)強(qiáng)化來(lái)提高管殼式換熱器的強(qiáng)化傳熱，當(dāng)然合理的支撐結(jié)構(gòu)是研究的重點(diǎn)，充分考慮流體在交換器中的對(duì)流情況來(lái)設(shè)計(jì)出高效率的熱交換器。螺旋折流板換熱器殼程中的介質(zhì)既不是橫向流，也不是縱向流，而是一種螺旋狀斜向流，該種流動(dòng)方式能適用包括高粘原油、渣油在內(nèi)的所有介質(zhì)，這種結(jié)構(gòu)顯著地提高了換熱效率，大幅度降低了壓力降，控制了振動(dòng)造成的破壞，減少了污垢沉 積的可能性，為換熱器的大型化提供了廣闊的前景。 進(jìn)入 20 世紀(jì) 70 年代后，隨著石化行業(yè)技術(shù)的發(fā)展，國(guó)外換熱器技術(shù)也有了顯著的進(jìn)步。在設(shè)計(jì)中，我經(jīng)常遇到一些問(wèn)題難以解決，當(dāng)我?guī)е鴨?wèn)題去請(qǐng)教時(shí)，他都不是直接給出答案，而是旁敲側(cè)擊的給我一些指引，讓 我充分發(fā)揮自己的思維，一步步地將問(wèn)題慢慢的解決。1F 2m 管心距 32mm 結(jié)論 31 結(jié)論 通過(guò)六個(gè)月的辛苦努力，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于圓滿完成。 表 42 鞍座尺寸 公稱(chēng)直徑ＤＮ 允許載荷Ｑ（ＫＮ） 鞍座高度h 底板 腹板 筋板 墊板 螺栓間距l(xiāng)2 鞍座質(zhì)量（ kg） 增加１００ mm高度增加的質(zhì)量（ kg） l1 b1 1? 2? l3 b3 3? 弧長(zhǎng) b4 4? e 600 165 200 550 150 10 8 300 120 8 710 200 6 36 400 24 5 鞍式支座在換熱器上的布置應(yīng)該按照下列原則確定： （ 1） 當(dāng) LLmmL B )~(3000 ?? 時(shí)，取 ； （ 2） 當(dāng) LLmmL B )~(3000 ?? 時(shí)，取 ； （ 3） 盡量使 CL 和 39。密封面的凸面部分容易破壞，運(yùn)輸與裝拆時(shí)都應(yīng)注意。 mmDDh 20844 12 ???? ?mmmmDD Nf 6 8 0800 ???mmDD ff 5 5 4)1350(201 ?????mmDr f 1 ???燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 殼體法蘭和支座的確定 壓力容器和管道法蘭聯(lián)接中，常用的密封面型式有以下三種。管板材料選用 A3鋼。 ?? ， P= 所以其壁厚可用以下公式計(jì)算： （ 447） 39。1 mdlnF t ?? ? 兩臺(tái)傳熱面積： 239。 按等邊三角形排列時(shí)，流體流動(dòng)方向與三角形的一條邊 垂直，最內(nèi)側(cè)六邊形的邊長(zhǎng)等于 S，通常在管板周邊與六邊形的邊之間的六個(gè)弓形部分內(nèi)部排列管子，但當(dāng)層數(shù) a6 時(shí)，則在這些弓形部分也應(yīng)排列管子，這時(shí)最外層管子的中心不應(yīng)超出最大六邊形的外接圓周。1 39。239。由于該換熱器的管壁溫度和殼體溫度有較大溫差，大于 50℃，因此需要考慮熱補(bǔ)償，設(shè)煤油壓力 1MPa，冷卻水壓力也為 1MPa。 （ 2） 板面式換熱器 此類(lèi)換熱器都是以板面作為傳熱面， 按傳熱板面的結(jié)構(gòu)形式可分分為以下五種：螺旋板式換熱器、板式換熱器、板翅式換熱器、板殼式換熱器和傘板換熱器。 ⑶ 間壁式換熱器 這種換熱器又稱(chēng)表面式換熱器。它是借助于由固體 (如固體調(diào)料或多孔性格子磚等 )構(gòu)成的蓄熱體與熱流體和冷流體交替接觸，把熱量從熱流體傳遞給冷流體的換熱器。 按作 用原理或傳熱方式分類(lèi) ： 按換熱設(shè)備熱傳遞原理或傳熱方式進(jìn)行分類(lèi)，可分為以下幾種主要形式。 近二三十年來(lái)，化工、石油、輕工等過(guò)程工業(yè)得到了迅猛發(fā)展。 二十世紀(jì) 20 年代出現(xiàn)板式換熱器，并應(yīng)用于食品工業(yè)。首先，通過(guò)換熱計(jì)算確定換熱面積與管子的根數(shù)初步選定結(jié)構(gòu)。管箱有橢圓封頭管 箱、球形封頭管箱和平蓋管箱等。在繼續(xù)提高設(shè)備熱效率的同時(shí)，促進(jìn)換熱設(shè)備的結(jié)構(gòu)緊湊性 ，產(chǎn)品系列化、標(biāo)準(zhǔn)化和專(zhuān)業(yè)化，并朝大型化的方向研究發(fā)展。這樣 ，非釬焊時(shí)的有效傳熱面要比釬焊時(shí)大。 四、非釬焊繞絲筋管螺旋管式換熱器 在管子上纏繞金屬絲作為筋條（翅片）的螺旋管式換熱器，一般都是采用焊接方法將金屬絲固定在管子上。改進(jìn)后的麻花管換熱器同傳統(tǒng)的管殼式換熱器一樣簡(jiǎn)單，但有許多激動(dòng)人心的進(jìn)步，它獲得了如下的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益：改進(jìn)了傳熱，減少了結(jié)垢，真正的逆流，降低了成本，無(wú)振動(dòng)，節(jié)省了空間，無(wú)折流元件。 螺旋折流板的設(shè)計(jì)原理很簡(jiǎn)單：將圓截面的特制板安裝在“擬螺旋折流系統(tǒng)” 中，每塊折流板占換熱器殼程中橫剖面的四分之一，其傾角朝向換熱器的軸線，即與換熱器軸線保持一傾斜度。返混也能使平均溫差失真和縮小。為了證實(shí)這一點(diǎn)，又對(duì)基部（管子）與表面（翅片） 的過(guò)渡區(qū)進(jìn)行了金相結(jié)構(gòu)分析?，F(xiàn)就幾種新型換熱器的特點(diǎn)簡(jiǎn)介如下： 一、氣動(dòng)噴涂翅片管換熱器 俄羅斯提出了一種先進(jìn)方法，即氣動(dòng)噴涂法，來(lái)提高翅片化表面的性能。在此期間，為了解決強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)的換熱問(wèn)題，人們對(duì)新型材料制成的換熱器開(kāi)始注意。 未來(lái)，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求將呈現(xiàn)以下特點(diǎn)：對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量水平提出了更高的要求，如環(huán)保、節(jié)能型產(chǎn)品將是今后發(fā)展的重點(diǎn)；要求產(chǎn)品性?xún)r(jià)比提高；對(duì)產(chǎn)品的個(gè)性化、多樣 化的需求趨勢(shì)強(qiáng)烈；逐漸注意品牌產(chǎn)品的選用；大工程項(xiàng)目青睞大企業(yè)或企業(yè)集團(tuán)產(chǎn)品。流動(dòng)阻力要小 。原有的換熱器廠家最近也研制出一種新型 Hybrid 換熱器，他克服了板式因密封問(wèn)題而受到限制的弱點(diǎn)，很有發(fā)展前途。 第一章 緒論 3 采用流體旋轉(zhuǎn)法 采用螺旋槽管等流體旋轉(zhuǎn)法可以強(qiáng)化凝結(jié)換熱。值得注意的是，當(dāng)凝結(jié)液膜增厚到可將粗糙壁面淹沒(méi)時(shí)，粗糙度對(duì)增強(qiáng)凝結(jié)換熱不起作用。狹義的燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 強(qiáng)化傳熱系數(shù)指提高流體和傳熱之間的傳熱系數(shù)。 在我國(guó)隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)，各種不同型式和種類(lèi)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)。 其次是結(jié)構(gòu)計(jì)算。 （Ⅱ型）的換熱器 ：總裝配圖一張；零件圖 3張 參 考 資 料 《熱交換器原理與設(shè)計(jì)》（第二版），史美中 王中錚，東南大學(xué)出版社； 《換熱器設(shè)計(jì)手冊(cè)》，錢(qián)頌文，化學(xué)工業(yè)出版社， 2021； 《板式換熱器工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》，楊崇麟，機(jī)械工業(yè)出版社， 1994； 周 次 1— 4周 5— 8周 9— 12周 13— 16周 17周 應(yīng) 完 成 內(nèi) 容 熟悉課題檢索資料，完成外文資料翻譯、文獻(xiàn)綜述、開(kāi)題報(bào)告 完成初步方案設(shè)計(jì)，進(jìn)行裝置技術(shù)參數(shù)計(jì)算 技術(shù)設(shè)計(jì)及 相關(guān)計(jì)算 繪制技術(shù)工程圖 零部件圖 技術(shù)設(shè)計(jì)繪圖 撰寫(xiě)、完善畢業(yè)論文 答辯 指導(dǎo)教師：于敏之 職稱(chēng)：副教授 2021年 3月 6 日 系級(jí)教學(xué)單位審批： 年 月 日 Ⅱ 摘要 換熱設(shè)備是煉油廠的典型設(shè)備，主要用于原有和油品等的換熱或冷卻。 ，文獻(xiàn)綜述、開(kāi)題 報(bào)告等。工藝計(jì)算的大體內(nèi)容為傳熱面積計(jì)算、初步選型、傳熱系數(shù)校核、有效平均溫度差、校核傳熱面積、流體助力計(jì)算、壁溫計(jì)算。 關(guān)鍵詞 浮頭式換熱器；換熱管；選材 摘要 Ⅰ Abstract Heat exchanger is a typical refinery equipment, mainly for the original and the heat transfer oil, etc., or cooling. Many types of heat exchangers, according to the cold, the thermal fluid heat exchange principles and methods are basically divided into three main categories namely: partitions type, hybrid and regenerative. In the three types of heat exchangers, the partitions heat exchangers most widely used. Shell and tube heat exchanger is the partitions of the main types of heat exchangers. The subject of my design is to reduce II / oil coolers, heat exchangers in the form of shell and tube heat exchangers used in the floating head. First, according to the given process parameters preprocess calculation, the main purpose of this section is to determine the specific floating head heat exchanger models, and some impact on the structural design of the next key data. Process in general terms the contents of the heat transfer area calculation, the initial selection, checking the heat transfer coefficient, effective mean temperature difference, check the heat transfer area, fluid power calculations, the wall temperature calculation. Which after the initial selection of the heat transfer coefficients of primary check, if failed to be reselection, repeated the spreadsheet. Check the fluid resistance part of operating costs and to consider the balance between manufacturing cost. Followed by in calculations. This part is the management board to take over, flanges and other specific parts of the design and selection. Material selection: the selection of ponents for the main pressure for the material Q345R. As corrosive media is not high, so use 20 steel for the tubes of the material. Selection of materials and manufacturing costs are closely linked, so the design should ensure that the premise of minimizing costs. Keywords Floating Head Heat Exchanger Design Check Ⅳ 目 錄 摘要 ...................................................................................................................... II Abstract .............................................................................................................Ⅱ 第一章 緒論 .......................................................................................................1 課題背景 ................................................................................................1 研究的目的和意義 ................................................................................7 本次設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 ................................................................................................7 第二章 換熱器的應(yīng)用及發(fā)展和分類(lèi)特點(diǎn) ....................