材料工程原理b課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)(編輯修改稿)
2024-08-30 05:01 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 . 其他：石油、醫(yī)藥、船舶、海水淡化、地?zé)崂谩?在板式換熱器的設(shè)計(jì)選型使，一般對(duì)壓降有一定的要求，所以應(yīng)對(duì)其進(jìn)行校核。如果校核壓降超過(guò)允許壓降，需重新進(jìn)行設(shè)計(jì)選型計(jì)算，直到滿足工藝要求為止。 （1）結(jié)構(gòu)原理 可拆卸板式換熱器是由許多沖壓有波紋薄板按一定間隔，四周通過(guò)墊片密封，并用框架和壓緊螺旋重疊壓緊而成，板片和墊片的四個(gè)角孔形成了流體的分配管和匯集管，同時(shí)又合理地將冷熱流體分開(kāi)，使其分別在每塊板片兩側(cè)的流道中流動(dòng)，通過(guò)板片進(jìn)行熱交換。 （2）板式換熱器的設(shè)計(jì)特點(diǎn) 高效節(jié)能：其換熱系數(shù)在3000～4500kcal/m2?176。C?h，比管殼式換熱器的熱效率高3~5倍。 結(jié)構(gòu)緊湊：板式換熱器板片緊密排列，與其他換熱器類型相比，板式換熱器的占地面積和占用空間較少，面積相同換熱量的板式換熱器僅為管殼式換熱器的1/5。 容易清洗拆裝方便：板式換熱器靠夾緊螺栓將夾固板板片夾緊，因此拆裝方便，隨時(shí)可以打開(kāi)清洗，同時(shí)由于板面光潔，湍流程度高，不易結(jié)垢。 使用壽命長(zhǎng)：板式換熱器采用不銹鋼或鈦合金板片壓制，可耐各種腐蝕介質(zhì)，膠墊可隨意更換，并可方便在、拆裝檢修。 適應(yīng)性強(qiáng)：板式換熱器板片為獨(dú)立元件，可按要求隨意增減流程，形式多樣；可適用于各種不同的、工藝的要求。 不串液，板式換熱器密封槽設(shè)置泄液液道，各種介質(zhì)不會(huì)串通，即使出現(xiàn)泄露，介質(zhì)總是向外排出。 （3）板式換熱器的應(yīng)用范圍 板式換熱器已廣泛應(yīng)用于冶金、礦山、石油、化工、電力、醫(yī)藥、食品、化纖、造紙、輕紡、船舶、供熱等部門，可用于加熱、冷卻、蒸發(fā)、冷凝、殺菌消毒、余熱回收等各種情況 制造氧化鈦、酒精發(fā)酵、合成氨、樹(shù)脂合成、制造橡膠、冷卻磷酸、冷卻甲醛水、堿炭工業(yè)、電解制堿。 冷卻淬火油，冷卻電鍍用液、冷卻減速器潤(rùn)滑油、冷卻軋制機(jī)、拉絲機(jī)冷卻液。 鋁酸鹽母液的加熱和冷卻，冷卻鋁酸鈉，煉鋁軋機(jī)潤(rùn)滑油冷卻。 各種淬火液冷卻，冷卻壓力機(jī)、工業(yè)母機(jī)潤(rùn)滑油，加熱發(fā)動(dòng)機(jī)用油。 制鹽，乳品，醬油，醋的殺菌、冷卻，動(dòng)植物油加熱、冷卻，啤酒生產(chǎn)中啤酒、麥芽汁的加熱冷卻，制糖，明膠濃縮，殺菌、冷卻，制造谷氨酸鈉。 各種廢液熱回收，沸騰磷化纖維的冷卻，冷卻粘膠液，醋酸和酸醋酐的冷卻，冷卻堿水溶液，粘膠絲的加熱和冷卻。 冷卻黑水，漂白用鹽、堿液的加熱、冷卻，玻璃紙廢液的熱回收，加熱蒸煮酸，冷卻氫氧化鈉水溶液，回收漂白張紙的廢液，排氣的凝縮，預(yù)熱濃縮紙漿似的廢液。 熱電廠廢熱區(qū)域供暖，加熱生活用水，鍋爐區(qū)域供暖 加熱、冷卻合成洗滌劑，加熱鯨油，冷卻植物油，冷卻氫氧化鈉，冷卻甘油、乳化油。 發(fā)電機(jī)軸泵冷卻，變壓器油冷卻。 舶 柴油機(jī)，中央冷卻器，卸套水冷卻器，活塞冷卻器，潤(rùn)滑油冷卻器，預(yù)熱器，海水淡化系統(tǒng)（包括多級(jí)及單級(jí)） 他 醫(yī)藥、石油、建陶、玻璃、水泥、地?zé)崂玫取? 圖２分別顯示了平直形翅片和鋸齒形翅片換熱器中距冷流體入口７ｍｍ處截面的速度場(chǎng)分布。將流體速度達(dá)到入口處速度的９９％處定義為邊界層與主流區(qū)的分界處，本次計(jì)算中，冷熱流體的入口速度分別為６．５ｍ／ｓ和１．６４ ｍ／ｓ?？梢郧宄乜吹搅黧w在鋸齒形翅片中的速度邊界層比在平直形翅片中的速度邊界層薄，說(shuō)明了與平直形翅片相比，鋸齒形翅片對(duì)增加流體擾動(dòng)、破壞邊界層具有明顯的作用。 鋸齒形翅片的溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)分布 圖３ａ顯示了鋸齒形翅片中熱通道中間截面處的溫度場(chǎng)分布，可以看到交錯(cuò)排列的翅片使流體在流動(dòng)方向上產(chǎn)生的熱邊界層總是不斷被破壞，使得鋸齒形翅片比平直形翅片擁有更好的換熱效果。圖３ｂ顯示了的中間截面處的速度矢量分布，從圖中可以看到流體接近翅片時(shí)出現(xiàn)的分流，和流體離開(kāi)翅片時(shí)在翅片尾部產(chǎn)生的微小旋渦。 局部換熱系數(shù)和壓力的變化趨勢(shì)從圖４ａ中可以看出冷熱流體的換熱系數(shù)都是隨著溫度的增加而增加（熱流體沿Ｚ軸正方向流動(dòng)，冷流體相反），這說(shuō)明流體的局部換熱系數(shù)受溫度的影響；冷熱流體在入口附近的局部換熱系數(shù)都相對(duì)較大，這是因?yàn)閺娜肟诘綄恿鞒浞职l(fā)展段之間的區(qū)域內(nèi)，流體的熱邊界層比較薄，因而有較高的局部換熱系數(shù)。熱流體的局部換熱系數(shù)大約是冷流體局部換熱系數(shù)的兩倍，這是因?yàn)闊崃黧w的Ｒｅ數(shù)大約為冷流體Ｒｅ的兩倍。從圖４ｂ中可以看出流體的局部換熱系數(shù)在相鄰兩排鋸齒的交錯(cuò)面上出現(xiàn)突躍，這是因?yàn)榱黧w受到翅片的擾動(dòng)后邊界層突然變薄，使流體在那里的換熱突然增強(qiáng)。比較圖４ａ和圖４ｂ可以看到，相同情況下，鋸齒形翅片的換熱系數(shù)要大于平直形翅片的換熱系數(shù)。從圖５ａ中可以看到冷熱流體的壓力變化基本是線性的，在入口處變化較大，冷熱流體的總壓損大約在２５０Ｐａ和７５Ｐａ。從圖５ｂ中可以看到冷熱流體的壓力變化也呈現(xiàn)
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