【文章內(nèi)容簡介】 水、水水換熱領(lǐng)域[4]。 板式換熱器 板式換熱器主要分為可拆式板式換熱器，焊接式板式換熱器，板殼式換熱器，螺旋板式換熱器，板翅式換熱器。 可拆式板式換熱器是將薄的金屬板片沖壓成為凸凹狀，周邊張貼合成橡膠類的密封墊片。Laval公司的“按扣” 式墊片，墊片直接扣壓在板片上；GEA 公司的板片，板片槽口上窄底寬呈梯形，墊片與板片槽過盈配合將墊片壓緊。可拆式板式換熱器便于拆卸清洗，增減換熱器面積靈活，在供熱工程中使用較多[1]。但是，一般的可拆卸式板式換熱器由于本身結(jié)構(gòu)的局限性，使用溫度不超過250℃，此外還存在流體與密封墊片的相容性問題。 焊接式板式換熱器 用焊接結(jié)構(gòu)來替代橡膠墊來密封型，不僅在結(jié)構(gòu)上消除了墊片因為材料耐溫、耐腐蝕、耐壓方面的限制。焊接式板使換熱器的組焊板片內(nèi)部原件不能用機(jī)械方法的清洗，且全焊式只可以用于不易結(jié)構(gòu)的介質(zhì)進(jìn)行流通換熱，其最大的有點就是可以成手較高溫度和壓力，沒有墊片泄漏的問題。焊接式板式換熱器近寫年來獲得了很大的發(fā)展，在德國與日本合作的千代本田BAVARIA 混合焊接板式換熱器的有點得到發(fā)展，操作壓力可以從真空狀態(tài)到6MPa，到單元換熱面積可以達(dá)到 以上。 板殼式換熱器 歐美發(fā)達(dá)國家從20 世紀(jì)80 年代開始便競相開發(fā)和研制各種型式的板殼式換熱器。板殼式換熱器的基本結(jié)構(gòu)與板式換熱器相似，但板間距增大，取消了墊片，改用焊接法連接各板，形成通道。板殼式換熱器最適合于介質(zhì)清沽、換熱量大和壓降小的場合。 螺旋板式換熱器 螺旋板式換熱器在國外較早使廢氣中的能量等，螺旋板式換熱器的構(gòu)造包括螺旋形傳熱板、隔板、頭蓋和連接管等基本部件。流體在螺旋形流道內(nèi)的流動所產(chǎn)生的離心力，使流體在流道內(nèi)外側(cè)之間形成二次環(huán)流，增加擾動。螺旋板式換熱器具有體積小、效率高、制造簡單、成本較低、能進(jìn)行地溫差換熱等優(yōu)點，如今螺旋板式換熱器在我國已形成規(guī)模，國家已制定了配套的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計制造技術(shù)在我國業(yè)已成熟。 板翅式換熱器 在 20 世紀(jì)30 年代，板翅式換熱器Z最開始是在先進(jìn)國家被用在發(fā)動機(jī)散熱上，它是板束單元結(jié)構(gòu)，由翅片隔板和封條三個部分組成。我國是從20 世紀(jì)60 年代初開始制造板翅式換熱器的，原先是用于水分制氧，制做了我國第一套板翅式空分設(shè)備制造機(jī)。板翅式換熱器由于器結(jié)構(gòu)緊湊、輕巧、傳熱強度高等等特點，被認(rèn)為是最有發(fā)展錢途的新型換熱器設(shè)備之一。 國內(nèi)外開發(fā)研究的發(fā)展方向 非金屬材料應(yīng)用 非金屬材料在一定的適應(yīng)范圍內(nèi)具有金屬材料不可能比擬的特殊優(yōu)點。比如石墨材料具有良好的導(dǎo)電性能、導(dǎo)熱性能，較高的化學(xué)穩(wěn)定性能和良好的機(jī)加工性能，氟塑料具有特別優(yōu)良的抗耐腐蝕性[5]。氟塑料耐腐蝕性能極強，并且與金屬材料相比還具有成本上的價格優(yōu)勢。在復(fù)合材料中比如搪瓷玻璃具有良好的抗腐蝕性能、優(yōu)良的耐磨性、電絕緣性以及表面光滑不已粘附物料等優(yōu)點，已經(jīng)在制作換熱產(chǎn)品等方面應(yīng)用。陶瓷材料具有優(yōu)異的耐腐蝕性、耐高溫性能而引起功業(yè)界的高度重視，已經(jīng)在換熱鏟品的制造中得到應(yīng)用。 計算流體力學(xué)和模型化設(shè)計在換熱器中的應(yīng)用 在換熱器的冷熱流體分析計算中，引入計算機(jī)科學(xué)技術(shù)，對換熱器中介質(zhì)的復(fù)雜流動過程進(jìn)行定量的數(shù)學(xué)模擬仿真計算。目前基于計算機(jī)技術(shù)的熱流已經(jīng)分析用于自然對流、剝離流、振動流和湍流熱傳導(dǎo)等的直接嗜血模擬計算等方面。在此基礎(chǔ)上，在換熱器的數(shù)學(xué)模型設(shè)計和實體開發(fā)中，利用CFD的數(shù)學(xué)分析結(jié)果和相對應(yīng)的實體模型實驗數(shù)據(jù)，使用計算機(jī)對換熱器進(jìn)行更為精確和細(xì)致的設(shè)計。 加強實驗和理論研究 采用更加先進(jìn)的計算儀器來精確測量換熱器的流暢分布和溫度場分布，并結(jié)合經(jīng)驗分析計算，進(jìn)一步摸清不同結(jié)構(gòu)下的強化傳熱機(jī)理。采用數(shù)學(xué)模擬方法對換熱器內(nèi)液體流動和傳熱機(jī)理進(jìn)行研究，預(yù)測各種結(jié)構(gòu)下的對流場傳熱過程的影響[5]。比如利用振動、電場方法強化傳熱的機(jī)理研究、試驗研究，給出試驗數(shù)據(jù)，提出理論數(shù)學(xué)模型，對換熱器進(jìn)行有理技術(shù)研究。為達(dá)到管殼程強化的目的，強化結(jié)構(gòu)組合研究將成為近來各國傳熱強化技術(shù)研究的大體發(fā)展方向。結(jié)語 經(jīng)過兩個多月的時間，我的畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲。在剛剛接到畢業(yè)設(shè)計的題目時的一無所知，到現(xiàn)在畢業(yè)設(shè)計的成熟，我經(jīng)歷了大學(xué)四年里前所未有的挑戰(zhàn)。畢業(yè)設(shè)計是我對本專業(yè)的學(xué)習(xí)內(nèi)容以及技能都有了一個前所未有的熟悉。也是我大學(xué)生活結(jié)束的最后一塊試金石，我接受住了挑戰(zhàn)，完成了畢業(yè)設(shè)計。會在未來的工作是自己更加的有能力。本次畢業(yè)設(shè)計也讓我認(rèn)識到自己的不足和認(rèn)識不全面深刻的地方，首先是在對工藝產(chǎn)品的強度計算上有很大的認(rèn)識全面，公式運用不熟練。再者就是自己對語言總結(jié)上有很大的缺陷，我會在以后的學(xué)習(xí)和生活中認(rèn)真的對待自己的工作，努力的提高自己。參考文獻(xiàn)[1]鄭津洋等,過程裝備設(shè)計[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,: 229294.[2]張立強,張及瑞,楊春光,[J],無機(jī)化工信息,2003(3):1417.[3][J].化工進(jìn)展,2001(1):4951.[4]李安軍,邢桂菊,[J].冶金能源,2008,27(1):5054.[5]朱躍釗,廖傳華,[M].北京:中國石化出版社,2008:51160.32沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章 換熱器傳熱器工藝計算 第二章 換熱器傳熱工藝計算 殼程油的進(jìn)口溫度：=130℃ 殼程油的出口溫度：=85℃ 殼程油的工作壓力：P1=1. 5MPa 殼程油的流量：G1=280 管程水的進(jìn)口溫度：=20℃ 管程水的出口溫度：=80℃ 管程水的工作壓力：P2 = ①殼程（煤油） 殼程油的定性溫度：t1=℃ 查表得殼程煤油的密度：ρ1=800Kg/m3 查表得殼程油的比熱：Cp1=(Kg℃) 查表得殼程油的導(dǎo)熱系數(shù)：λ1=(m℃) 殼程油的粘度：μ1=106Pas 查表得殼程油的普朗特系數(shù)：Pr1=42②管程（水） 管程水的定性溫度：t2=50℃ 查表得管程水的密度：ρ2=998Kg/m3 查表得管程水的比熱：CP2=(Kg℃) 查表得管程水導(dǎo)熱系數(shù)：λ2=(m℃) 查表得管程水的粘度：μ2=106Pas 查表得管程水的普朗特系數(shù)：Pr2= 假定取熱交換效率為η= 其設(shè)計傳熱量： Q0=G1Cp1(－)η1000/3600 =280000(130－85)1000/3600 =則管程水流量為：G2===△tn===℃其中有關(guān)參數(shù)的計算參數(shù)：P===參數(shù)：R===冷卻器按照單殼程雙管程設(shè)計差《管程式換熱器原理與設(shè)計》得溫差校正系數(shù)248。=有效平均溫差：△tm=248?！鱰n==℃采用試算的方式計算換熱系數(shù)初選換熱系數(shù)為K0=560w/mk則可得出下列數(shù)據(jù)：初選傳熱面積。F0===1 選用248。25管子外徑為：d0=25mm管子內(nèi)徑為：di=20mm管子長度為：L=6000mm則需要換熱管數(shù)為:===417根可取換熱管根數(shù)為420根管程流通面積: ==㎡管程流速: ===管程雷諾: ==998106=則管程傳熱系數(shù):α2=== 結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計查GB1511999《管殼