【正文】 數(shù)量為4個(gè)。選取情況如圖23所示： 殼體內(nèi)徑的計(jì)算采用多管程結(jié)構(gòu)，殼體內(nèi)徑可按照文獻(xiàn)[12]式（320）估算。根據(jù)GB1511999，現(xiàn)取傳熱管長(zhǎng)度，則該換熱器的管程數(shù)為：（管程）；所以，傳熱管總根數(shù)為：（根）； 平均傳熱溫差和殼程數(shù)依據(jù)文獻(xiàn)[12]式（313a）和（313b）得：；； 按單殼程、四管程查溫差矯正系數(shù)圖得： ；平均傳熱溫差 ；當(dāng)時(shí)，多管程換熱器內(nèi)出現(xiàn)溫度逼近現(xiàn)象，在這種情況下，就需考慮采用多殼程結(jié)構(gòu)的換熱器或多臺(tái)換熱器串聯(lián)來(lái)解決。并且固定管板式換熱器能得到最小的殼體內(nèi)徑，管程可分多程，殼程也可分成雙程，規(guī)格范圍廣，故在工程中廣泛應(yīng)用。管束可以從殼體中抽出，管外清洗方便，但管內(nèi)清洗困難，所以宜讓不結(jié)垢的流體從管內(nèi)流過(guò)。當(dāng)管束與殼體受熱或受冷產(chǎn)生伸縮時(shí)，兩者互不牽制，因而不會(huì)產(chǎn)生溫差應(yīng)力。與其他形式的換熱器相比，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本較低。 工業(yè)上應(yīng)用的換熱器大多是兩種流體不能直接接觸的間壁式換熱器。對(duì)于低雷諾數(shù)下Re 1 000 的傳熱，螺旋折流板效果更為突出[8]。這種設(shè)計(jì)的先進(jìn)性已為流體動(dòng)力學(xué)研究和傳熱試驗(yàn)結(jié)果所證實(shí)，此設(shè)計(jì)已獲得專利權(quán)。3） 螺旋折流板換熱器在管殼式換熱器中，殼程通常是一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)?！　⒀芯康某崞男逝c計(jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，得出的結(jié)論是：氣動(dòng)噴涂翅片的底面的接觸阻力對(duì)效率無(wú)實(shí)質(zhì)性影響。 換熱器的國(guó)外發(fā)展概況對(duì)國(guó)外換熱器市場(chǎng)的調(diào)查表明，管殼式換熱器占64%。換熱器的大量使用有效的提高了能源的利用率，使企業(yè)成本降低，效益提高。中國(guó)管殼式換熱器產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報(bào)告闡述了世界管殼式換熱器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程，分析了中國(guó)管殼式換熱器產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與差距，開創(chuàng)性地提出了“新型管殼式換熱器產(chǎn)業(yè)” 及替代品產(chǎn)業(yè)概念，在此基礎(chǔ)上，從四個(gè)維度即“以人為本”、“科技創(chuàng)新”、“環(huán)境友好”和“面向未來(lái)”準(zhǔn)確地界定了“新型管殼式換熱器產(chǎn)業(yè)” 及替代產(chǎn)品的內(nèi)涵。傳熱系數(shù)小，效率低。 換熱器國(guó)內(nèi)外的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)對(duì)國(guó)內(nèi)換熱器市場(chǎng)的調(diào)查表明，近年來(lái)，隨著我國(guó)石化、鋼鐵等行業(yè)的快速發(fā)展，換熱器的需求水平大幅上漲，但國(guó)內(nèi)企業(yè)的供給能力有限，導(dǎo)致?lián)Q熱器行業(yè)呈現(xiàn)供不應(yīng)求的市場(chǎng)狀態(tài)，巨大的供給缺口需要進(jìn)口來(lái)彌補(bǔ)。運(yùn)用所學(xué)到的知識(shí)解決設(shè)計(jì)時(shí)的實(shí)際問(wèn)題。早期的換熱器只能采用簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，而且傳熱面積小、體積大和笨重。隨著制造工藝的發(fā)展，逐步形成一種管殼式換熱器，它不僅單位體積具有較大的傳熱面積，而且傳熱效果也較好，長(zhǎng)期以來(lái)在工業(yè)生產(chǎn)中成為一種典型的換熱器。學(xué)會(huì)查閱和熟練使用參考文獻(xiàn)，為以后的工作積累寶貴經(jīng)驗(yàn)。換熱器是一種高效緊湊的換熱設(shè)備，它的應(yīng)用幾乎涉及到所有的工業(yè)領(lǐng)域，而且其類型、結(jié)構(gòu)和使用范圍還在不斷發(fā)展[3]?？煽啃圆?。根據(jù)“新型管殼式換熱器產(chǎn)業(yè)” 及替代品的評(píng)價(jià)體系和量化指標(biāo)體系，從全新的角度對(duì)中國(guó)管殼式換熱器產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)行了推演和精準(zhǔn)預(yù)測(cè)，在此基礎(chǔ)上，對(duì)中國(guó)的行政區(qū)劃和四大都市圈的管殼式換熱器產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)行了全面的研究。根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十一個(gè)五年規(guī)劃綱要，“十一五”％的速度。雖然各種板式換熱器的競(jìng)爭(zhēng)力在上升，但管殼式換熱器仍將占主導(dǎo)地位。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。通常普通的弓形折流板能造成曲折的流道系統(tǒng)（z字形流道），這樣會(huì)導(dǎo)致較大的死角和相對(duì)高的返混。此種結(jié)構(gòu)克服了普通折流板的主要缺點(diǎn)。4）折流桿式換熱器20 世紀(jì)70 年代初，美國(guó)菲利浦公司為了解決天然氣流動(dòng)振動(dòng)問(wèn)題，將管殼式換熱器中的折流板改成桿式支撐結(jié)構(gòu)，開發(fā)出折流桿換熱器。間壁式換熱器又可分為：① 夾套式換熱器；② 沉浸式蛇管換熱器；③ 噴淋式換熱器；④ 套管式換熱器；⑤ 螺旋板式換熱器；⑥ 板式換熱器；⑦ 板翅式換熱器；⑧ 熱管式換熱器；⑨ 列管式換熱器。管內(nèi)不易積累污垢，即使產(chǎn)生了污垢也便于清洗，但無(wú)法對(duì)管子的外表面進(jìn)行檢查和機(jī)械清洗，因而不適宜處理臟的或有腐蝕性的介質(zhì)。浮頭部分由浮頭管板、鉤圈與浮頭端蓋組成，為可拆連接，管束可以抽出，故管內(nèi)外都能清洗，也便于檢修。因彎管時(shí)，必須保證一定的曲率半徑，所以管束的中心部分存在較大的空隙，在相同直徑的殼體中排列的管子數(shù)較固定管板式少，價(jià)格比固定管板式高10％。 2）流程的安排和確定從兩流體的操作壓力看，應(yīng)使異丁烷飽和氣體走管程，循環(huán)冷卻水走殼程。由于平均傳熱溫差校正系數(shù)，則不需設(shè)置多殼程結(jié)構(gòu)。正四邊形排列4程管子時(shí)，取管板利用率。殼程入口處，應(yīng)設(shè)置防沖擋板，厚度取5mm。 5) 傳熱面積和面積裕度 依據(jù)文獻(xiàn)[12]式（335）可得所計(jì)算的傳熱面積Ac為； 該換熱器的實(shí)際傳熱面積A為； 該換熱器的面積裕度依據(jù)文獻(xiàn)[12]式（336）計(jì)算為 ； 所以，由于面積裕度在（15%～20%）之間，則該換熱器面積裕度合適，能夠完成生產(chǎn)任務(wù)。 換熱器內(nèi)流體的流動(dòng)阻力 1) 管程流動(dòng)阻力依據(jù)文獻(xiàn)[12]式（347）～（349）可得：； 式中，ΔPi為單程直管阻力；ΔPr為局部阻力；Ns為殼程數(shù)；ΔPt為管程總阻力；Fs為管程結(jié)垢校正系數(shù)。 由文獻(xiàn)[13]： 。k/W）阻力Pa38062222熱流量kW200傳熱溫差K傳熱系數(shù)[W/（m2管板重量為80kg。當(dāng)管子焊接處有滲漏可以補(bǔ)焊。分程隔板槽型要簡(jiǎn)單。圖32 分程隔板示意圖拉桿通常有兩種形式，一種為拉桿和折流板焊接形式，一般用于換熱管外徑小于或等于14mm的管束。表37 拉桿的連接尺寸拉桿直徑d螺紋公稱直徑dnlalbb101013≥40121215≥50161620≥60在換熱器的管程與殼程，為了回收或排除介質(zhì)，空氣及凝液，在管板或靠近管板的殼體上設(shè)置排氣口和排液口。水壓試驗(yàn)壓力；所選材料的屈服強(qiáng)度；水壓試驗(yàn)校核；，水壓強(qiáng)度滿足要求。因此此時(shí)應(yīng)進(jìn)行開孔補(bǔ)強(qiáng)的計(jì)算。取其名義厚度為4mm。接管有效補(bǔ)強(qiáng)寬度 。且需另加的補(bǔ)強(qiáng)面積為。根據(jù)文獻(xiàn)[1]表（72）取墊片系數(shù)m=，y=11Mpa。2) 螺栓載荷 。 2) 法蘭設(shè)計(jì)力矩 。根據(jù)JB/T47122007標(biāo)準(zhǔn)，選擇重型（B型）、包角帶墊板的鞍式支座。3) 軸向應(yīng)力組合與校核①軸向拉應(yīng)力 。 根據(jù)和值，查參考文獻(xiàn)[1]圖42，得A=。 2) 鞍座有效斷面平均應(yīng)力式中=300mm，為鞍座實(shí)際高度和兩者中較大的，腹板名義厚度為8mm。 對(duì)于換熱器型號(hào)的選擇，由于管壁溫差較小，壓力也較小，故選擇帶膨脹節(jié)的固定管板式冷凝器。經(jīng)過(guò)一系列的傳熱計(jì)算、形式選擇以及相應(yīng)的校核，該換熱器能滿足任務(wù)書所規(guī)定的使用要求。通過(guò)本次設(shè)計(jì)使我深刻體會(huì)到以下幾個(gè)方面：換熱器的傳熱計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，零部件的選用以及制圖，都要經(jīng)過(guò)嚴(yán)密的計(jì)算和精心的選取，只有這樣才能做到有的放矢。這般友誼，彌足珍貴。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，我把先修課程中所獲得的理論知識(shí)在實(shí)際的設(shè)計(jì)工作中綜合地加以動(dòng)用，使這些知識(shí)得到鞏固和發(fā)展，并使理論知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)踐密切地結(jié)合起來(lái)。細(xì)心和虛心是必不可少的尤其是不懂就問(wèn)，問(wèn)老師和同學(xué)還有就要上網(wǎng)查資料。參考文獻(xiàn)[1] 《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》，中華人民共和國(guó)主席令第七十七號(hào)，2007.[2] 余國(guó)宗主編，化工機(jī)械工程手冊(cè)下卷[M]，化學(xué)工業(yè)出版社，.[3] 莊乃光，板式換熱器的實(shí)用性，化學(xué)工程譯叢[M].[4] 莊駿、張紅主編，換熱技術(shù)及其工程應(yīng)用[M]，[5] 魏種主編，化工技術(shù)資料化工機(jī)械專業(yè)分冊(cè)[M]，保障出版社，1999.[6] 馬曉馳編，國(guó)內(nèi)外新型高效換熱器[J]，化工進(jìn)展，2009[7] 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