【正文】 論文的寫作是繁瑣枯燥而又富有挑戰(zhàn)的一件事，同學(xué)的互相幫助，老師的諄諄教導(dǎo)是我完成論文的動力源泉。 (4)設(shè)計中盡可能減小傳熱系數(shù)，基本參數(shù)，管 子長度和殼體內(nèi)徑的誤差，在檢驗階段不斷平衡這幾個數(shù)據(jù)，以便使設(shè)計達到最優(yōu)化。 第二章 熱力計算 12 還須注意，只有提高換熱系數(shù)低的那一側(cè)的流速，才能對傳熱系數(shù)的增加發(fā)生顯著的影響。因此管徑的選擇要視所用材料和操作條件等而定，總的趨向是采用小直徑的管子。但是計算的到的傳熱系數(shù)往往也與實際有出入，這主要是由于計算換熱系數(shù)的公式不完全準確以及污垢熱阻也不易準確估計等原因?！?) （ 38） 水的密度 10002?? kg/m179。這時要考慮下述一些原則： (1)要盡量提高使傳熱系數(shù)受到限制的那一側(cè)的換熱系數(shù)，使傳熱面兩側(cè)的傳熱條件盡量接近； (2)盡量節(jié)省金屬材料 ，特別是貴重材料，以降低制造成本； (3)要便于清洗積垢，以保證運行可靠； (4)在溫度較高的熱交換器中應(yīng)減少熱損失，而在制冷設(shè)備中則應(yīng)減少冷量損失 (5)要減小殼體和管子因受熱不同而產(chǎn)生的溫差應(yīng)力，以便使結(jié)構(gòu)得到簡化； (6)在高壓下工作的熱交換器，應(yīng)盡量使密封簡單而可靠； (7)要便于流體的流入、分配和排出 根據(jù)這些原則，可以認為在下列情況下的流體在管程流過是比較合理的，即容積流量小的流體；不清潔、易結(jié)垢的流體；壓力高的流體；有腐蝕性的流體；高溫流體或在低溫裝置中的低溫流體。由于在流道分區(qū)過程中，單元流路區(qū)域與殼程多通道管殼式換熱器的殼程流路具有極高的相似性，因此模擬結(jié)果對了解超大型管殼式換熱器的殼程的速度場分布有意義 [26]。改變管殼式換熱器換熱管型式，就能使換熱管的傳熱系數(shù)、傳熱面積和對數(shù)平均溫度差等參數(shù)發(fā)生改變，也就能改變換熱管的傳熱量，這對于我們尋求換熱管的最大換熱效率，實現(xiàn)節(jié)能減排具有重要意義 [23]。射 線檢測Ⅱ級合格，超聲檢測Ⅰ級合格。這主要是為了保證殼體剛度，浮頭式和 U 形管式還要考慮一定的磨損量，所以，比固定管板式還厚。 在冷卻器的設(shè)計中，還有一些常規(guī)問題需要考慮。設(shè)計計算是由已知數(shù)據(jù)計算換熱面積，進而決定換熱器的結(jié)構(gòu)， 可選定標準形式的浮頭式冷卻器；校核計算是對已有換熱器，核定一些運行參數(shù)，校核它是否滿足預(yù)定的換熱要求。浮頭式換熱器適用于殼體和管束溫差較大或殼程介質(zhì)易結(jié)垢的場合 [2]。國內(nèi)外絕人多數(shù)在役的管殼式換熱器還在采用垂直弓型折流板結(jié)構(gòu)，存在流動死區(qū)大、殼程流動阻力大、易積垢等不足，換熱器整體傳熱效率低，使用周期短，還容易誘發(fā)管束的振動噪音 [5] 。為本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 使折流板的性能得到改進，人們又提出了多弓形折流板，整圓形折流板，異形孔折流板、網(wǎng)狀板，偏心孔折流板。為提高換熱器的傳統(tǒng)熱效能，也可采用螺紋管、翅片管等。目前，在換熱設(shè)備中，管殼式換熱器使用量最大。處理完基本數(shù)據(jù)，接著對冷卻器進行結(jié)構(gòu)的設(shè)計，初定換熱系數(shù)，選擇合適的管子尺寸，算的換熱面積，冷卻器管程和殼程的相關(guān)結(jié)構(gòu)尺寸，包括這流管尺寸、管子長度、接管直徑等。 畢 業(yè) 設(shè) 計（論文） 學(xué)生姓名： xxx 學(xué) 號： 所在學(xué)院： 專 業(yè)： 設(shè)計 (論文 )題目 : 浮頭式對二甲苯冷卻器的設(shè)計 指導(dǎo)教師： 2022 年 6 月 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） Ⅰ 浮頭式對二甲苯冷卻器的設(shè)計 摘 要 各種類型的換熱器 作為工藝過程重要的設(shè)備，廣泛應(yīng)用于石油化工、醫(yī)藥、冶金、制冷等部門。殼程的尺寸通過管子的排布而確定， 管子的布置盡量要均勻合理，以免導(dǎo)致受熱不均引起的應(yīng)力。因此對其進行研究就具有很大的意義 [1]。管子的布置 有等邊三角形、正方形、正方形斜轉(zhuǎn) 45186。這些新型折流板支承結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)主要是為了使流體由橫向流動變?yōu)榭v向流動，從而盡可能消除死區(qū)，使得傳熱綜合性能得到提高，也使得管束的抗振性能得到增強。 管殼式換熱器按結(jié)構(gòu)特點分為固定管板式換熱器、浮頭式換熱器、 U 型管式換熱器、雙重管式換熱器、填料函式換熱器和雙管板換熱器的 [6]。 在設(shè)計浮頭式冷卻器時，在滿足工藝過程要求的前提下，浮頭式冷卻器換熱器應(yīng)達到安全與經(jīng)濟的目標。 [9]文獻 [2]提供了冷卻器設(shè)計的基本步驟如圖 11 所示。比如在物流的安排上，一般應(yīng)遵循以下原則： 1．不清潔的流體走管內(nèi)，因為在管內(nèi)空間得到較高的流速并不困難，而流速高，懸浮物不易沉積，且管內(nèi)空間也便于清洗； 2．體積小的流體走管內(nèi)，因為管內(nèi)空間的流動截面往往比管外空間的截面小，流體易于獲得必要的理想流速，而且也便于做成多程流 動； 3．壓力大的流體走管內(nèi)，因為管子承壓能力強，而且還簡化了殼體密封的要求； 4．腐蝕性強的流體走管內(nèi)，因為只有管子及管箱才需用耐腐蝕材料，而殼體可用普通材料制造，所以造價可以降低。如果厚度附加量 C2 大于 1，最小厚度還應(yīng)相應(yīng)增加。當(dāng)法蘭所在容器圖樣的容器的檢測未能滿足要求時，則該要求應(yīng)在圖樣中標明。 實驗證明，各種強化傳熱結(jié)構(gòu)在不同工況下強化傳熱效果不同，但一般都以增大管內(nèi)阻力為代價，因而應(yīng)根據(jù)具體工況選擇 適當(dāng)?shù)姆椒?，也可以根?jù)不同強化傳熱結(jié)構(gòu)的特點，采用兩種或兩種以上強化傳熱結(jié)構(gòu)相結(jié)合的復(fù)合強化傳熱技術(shù)，如螺旋槽管內(nèi)插入旋向相反的扭帶，使二者取長補短，事實證明該方法行之有效 [24]。 設(shè)計方法研究 第一章 緒論 8 基于微分法，提出了一種簡單但精確的單相管殼式換熱器溫度分布計算模型。 下列情況的流體在殼程流過比 較合理，即：容積流量大的流體特別是常壓下的氣體；剛性結(jié)構(gòu)熱交換器中換熱系數(shù)大的流體；高黏度流體和在層流區(qū)流動的流體；飽和蒸汽。 （ 39） 水的導(dǎo)熱系數(shù) ?? W/(m 估算傳熱面積 87 500 00 ??????? mtK QF m178。 管程內(nèi)水的流速 ?? m/s（選用） （ 53） 選擇恰當(dāng)?shù)牧魉賹τ跓峤粨Q器的正常操作具有重要的意義。 管程所需流通截面 2 ???? ??MA tm178?！?)（ 63） 殼程結(jié)構(gòu)及殼程計算 折流板形式 弓形（弓形折流板的缺口和板間距的大小是影響傳熱效果和壓降的兩個重要因素?！?) (824) 需用傳熱面積 水垢熱阻 /)Cm( o22, ??sr W（查相關(guān)資料） (91) 對二甲苯污垢熱阻 ? ? W/Cm0 0 0 1 o21, ??sr （查相關(guān)資料） (92) 傳熱系數(shù) 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 )Cm/(W58230352 5 4 9130350 0 0 3 0 0 1 1 4 4 3111o2110202,1,1???????? ??????????????????iiss ddddrrK?? (93)傳熱面積 )(87 5000 ????? mtK QF (94) 檢驗殼側(cè)壁溫 ) 1()1(o1,0o11?????????? msmw trKtt ? (95) （與原假定值相差 ℃） 阻力計算 管內(nèi)摩擦系數(shù) ?if （查圖 ） (101) 管側(cè)壁溫 )(C38 o2 假定?wt (102) 壁溫下水的粘度 )sm/( 9 6 62 ??? ?w? （查物性表） (103) 沿程阻力 Pa2 5 8 0 0 240 0 6 242????????????????ttiii ZdLfP ?? (104) 回彎阻力 Pa100022 22 ??????? ttr ZP ?? (105) 進出口連接管阻力 22 ?????? tNP ?? (106) 兩臺管程 總阻力 7 7 8 71 0 0 02 5 8 5N ??????????? PPPP rit (107) 第二章 熱力計算 18 理想管束摩擦系數(shù) ?kf （查圖 ） (108) 理想管束錯流段阻力 )/(24221122???? ?????? ?wccskbk ANMfP ??? (109) 理想管束缺口處阻力 )()(2212???? ??????? cwcbswk NAAMP? (1010) 旁路校正系 數(shù) ?bR （查圖 ） (1011) 折流板泄漏校正系數(shù) ?R （查圖 ） (1012) 折流板間距不等的校正系數(shù) 1?sR (1013) 殼程總阻力 ? ?? ?Pa4 9 5 6 4 91)12 ()134()1(2)1( 1bk???????????????????????? sccwbbkwkbbbs RNNRPRPNRPNP (1014) 對于相同的雷諾數(shù)，殼程摩擦系數(shù)大于管程摩擦系數(shù)，因為流過管束的流動有加速、方向變化等。 展望 (1)強化傳熱的途徑很多，通過加快流體的流速可以提高傳熱性能，同時通過改變流體與管子的接觸狀況也可以強化傳熱性能，流體與管子的接觸狀況是以后強化傳熱技術(shù)的主要發(fā)展方向。在此，我要真摯的感謝我的指導(dǎo)老師 xx，他在我論文的完成過程中給予我很多幫助，從論文的選題、文獻的采集、框架的設(shè)計、結(jié)構(gòu)的布局到最終的定稿，從內(nèi)容到格式，從標題到標點，他都盡心盡責(zé)。 s) i? 污垢及導(dǎo)熱熱阻 iP? 阻力 Pa xf 理想摩擦系數(shù) R 校正系數(shù) 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 致謝 大學(xué)四年生活即將結(jié)束，時光如白駒過隙，匆匆而過，回首走過的歲月，心中倍感充實，當(dāng)在些這致謝詞時，心中無限感慨。 (3)在設(shè)計換熱器管子排布時，不同的管子排布對換熱性能也有一定的影響，因此在管子排布方面盡可能的達到最優(yōu)化，這也提高設(shè)計的難度。 殼程雷諾數(shù) 16 5853 61 011 ??? ??? ?sAdM? (814) 理想管束傳熱因子 ?Hj （由圖 ） (815) 折流板缺口校正因子 ?cj （由圖 ） (816) 折流板泄漏校正因子 ?j (817) 旁通校正因子 ?bj （查圖 ） (818) 殼程傳熱因子 0 2 4 0 3 ?????? bcH jjjjj (819) 殼程質(zhì)量流速 ? ?sm/kg20 6106 21 ???? ss AMG (820) 殼側(cè)壁面溫度 C45owt ? (假定 ) (821) 壁溫下對二甲苯粘度 )sm/( 8 4 6w1 ??? ?? (822) 殼側(cè)換熱系數(shù) ? ? ??? ??