【正文】 為求壁溫下下之粘度，需按下式求出壁溫的大?。? 將各數(shù)據(jù)代入得： 在的粘度： 氣體通道的壓力降：將已知數(shù)據(jù)代入上式得，水側(cè)通道的壓力降：將已知數(shù)據(jù)代入上式得， 按大連工學(xué)院等單位推薦的公式計算氣體通道和進出口的壓力降按下式計算： 軟水通道和進出口的壓力降按下式計算： 設(shè)定距柱間距t=100mm，no=116個/m2冷程通道的壓力降： 熱程通道的壓力降： 有以上兩種壓力降的計算看出，第一種方法，沒有考慮定距柱和進出口局部阻力的影響因素。而第二種方法的計算考慮了定距柱和進出口局部阻力的影響，所以第一種方法計算的壓力降比第二種壓力降計算的小，即是說，后一種方法考慮的比較全面。 螺旋板的強度、撓度與校核 強度計算按下式進行計算： 已知： 換熱氣的操作壓力 其設(shè)計壓力位 螺旋板材料選Q345R,其 則。曲率影響系數(shù)： 定距柱的間距t按下式計算： 當采用定距柱時c=,將已知數(shù)據(jù)代入上式得： 當采用定距泡時c=,將已知數(shù)據(jù)代入上式得：由上面的計算可知，在計算壓力降時所設(shè)置定距柱間距10cm,均小于計算的值，所以是合理的，故定距柱間距取t=10cm。是合理的，故定距柱間距取t=10cm。 螺旋板的撓度計算公式已知： ，對于定距柱 對于定距泡 采用定距柱時，才產(chǎn)生的撓度：采用定距泡時，才產(chǎn)生的撓度： 說明采用定距泡的撓度大于定距柱的撓度。 螺旋板式換熱器的穩(wěn)定性根據(jù)已知數(shù)據(jù)：板寬H=,螺旋曲率半徑 代入定距柱間距的公式： 由強度計算，取t=10mm。 ,在此條件下，選用下式計算臨界壓力： 將已知數(shù)據(jù)代入計算公式得： 已知設(shè)備的操作壓力為 所以故設(shè)備穩(wěn)定，操作安全。 螺旋板式換熱器的結(jié)構(gòu)尺寸 密封結(jié)構(gòu)螺旋通道采用墊入圓鋼條焊接密封。 定距柱尺寸 按螺旋通道寬度和決定定距柱的尺寸。定距柱的直徑選12mm,長度13mm。 定距柱按等邊三角形排列。 換熱器外殼采用兩個半圓對接焊結(jié)構(gòu)，外殼主要受內(nèi)壓作用，其厚度按承受內(nèi)壓的圓筒計算，即按下式進行計算：已知：設(shè)計壓力 圓筒直徑 壁厚附加量C=0 殼體材料選Q345R許用應(yīng)力 殼體與連接板的連接采用單面V形坡口對接焊縫。將上述各數(shù)據(jù)代入計算公式得： 選碳鋼板厚為8mm。 進出口接管直徑 中心管采用垂直于螺旋板橫斷面的結(jié)構(gòu)，螺旋通道的接管，為了減少加工量，也采用垂直接管。由傳熱工藝計算可知：冷程（氨氣）通道面積 熱程（軟水）通道面積 設(shè)管內(nèi)流量與通道流量相當，亦即它們的截面積相等。冷程（氨氣）通道的接管直徑為： 選的不銹鋼管，配管法蘭為平焊法蘭熱程（軟水）通道的接管直徑為： 選的不銹鋼管，配管法蘭為平焊法蘭 中心隔板的尺寸螺旋板為碳鋼，厚度，寬度。中心隔板的寬度為：代入數(shù)據(jù)得：中心隔板的高度等于螺旋板的寬度。厚度取8mm。 水壓試驗時應(yīng)力校核按《鋼制石油化工壓力容器設(shè)計規(guī)定》水壓試驗壓力 P= Pa已知 PD=將數(shù)據(jù)代入上式得： P水=在此試驗壓力下，殼體所產(chǎn)生的應(yīng)力按下式計算： 已知：代入公式得：故 換熱器支座采用耳式支座。螺旋板式換熱器的設(shè)計參數(shù)如下：換熱面積 螺旋板長度 螺旋板寬度 螺旋體外徑 冷程通道 熱程通道 螺旋板厚度 螺旋中心直徑 定距柱間距 定距柱數(shù) 個/m2 結(jié)束語 換熱器是熱能傳遞必不可少的環(huán)節(jié),換熱器技術(shù)發(fā)展就是為用好能源服務(wù)的。與板式、板翅式換熱器相比, 在生產(chǎn)中仍以各種管殼式換熱器為主。如何最大限度地利用熱能和回收熱能, 強化管殼式換熱器成為人們所研究的重點之一。這就需要我們借鑒國外換熱器發(fā)展中的先進技術(shù)和經(jīng)驗，拓寬思路，發(fā)展適應(yīng)本國生產(chǎn)需要的各類高效傳熱設(shè)備。 本設(shè)計以氣液介質(zhì)專用換熱器為研究對象，對管殼式換熱器與螺旋板式換熱器進行了工藝計算，結(jié)構(gòu)設(shè)計和強度校核算。本設(shè)計首先對管殼式換熱器與螺旋板式換熱器進行了工藝計算。在進行傳熱工藝計算時，為了保證氣、液兩側(cè)的熱負荷平衡，形成典型的大氣量、小液量換熱工況，反復(fù)進行計算，確定了工藝參數(shù)。之后，在老師的指導(dǎo)下，通過查閱相關(guān)的國家標準，進行了結(jié)構(gòu)設(shè)計和強度計算，確定下?lián)Q熱器的工藝尺寸、幾何尺寸和接管位置，并對封頭、筒體和管板等進行了強度校核。之后，對所設(shè)計的換熱器從經(jīng)濟、技術(shù)等方面進行比較評價。最后，用計算機繪制固定管板式換熱器與螺旋板式換熱器裝配圖和零件圖。 通過本次的課題設(shè)計，加深了對本專業(yè)知識的理解度，對其有了更系統(tǒng)的理解與掌握。并學(xué)會了如何借助手冊及其它參考書目，結(jié)合所學(xué)專業(yè)知識和方法去設(shè)計一個具體的化工設(shè)備。通過本設(shè)計更加培養(yǎng)了設(shè)計過程中所需的嚴謹態(tài)度和認真謹慎的心態(tài)，這將對今后的工作和學(xué)習(xí)有極大的幫助。致 謝 本課題是在我的導(dǎo)師郭彥書教授的諄諄教誨和悉心指導(dǎo)下完成。郭老師在學(xué)術(shù)上有著嚴謹?shù)目蒲凶黠L(fēng)，實事求是的治學(xué)態(tài)度，并時刻把握最新科技的前沿，了解本專業(yè)頂級研究動態(tài)，讓我受益匪淺，郭老師在生活上平易近人，和藹可親，令我欽佩不已，是我學(xué)習(xí)和生活中的榜樣。 在畢業(yè)設(shè)計研究之中，郭老師給了我最及時最有效的指導(dǎo)，使得我最終克服各種困難，順利了完成了論文。在此，謹向我的導(dǎo)師表示最崇高的敬意和衷心的感謝。參考文獻 1 崔海亭,姚仲鵬,26（3）：168～17　　　2 陳 增,李寶宏,，（8）：85～87.　　　3 劉曉紅, 徐濤, ,13(2):19～21. 4 nNu n ez_, L. CanizalezDavalos, G. MartnezRodrguez and G. T. Polley .SHORTCUT DESIGN APPROACH FOR SPIRAL HEAT for Scientific Research,85 (C4) 322~327.　　　5 左丹．,27. 6　宋虎堂．蜂窩緊湊結(jié)構(gòu)螺旋板換熱器，［學(xué)位論文］，上海：華東理工大學(xué)．　　　7 劉光啟，馬蓮湘 ， 無機卷（1）.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002　　　8 :石油化學(xué)工業(yè)出版社,1977　　　9 GB ：中國標準出版社，1999　　 10 HG系列（歐洲、美洲）鋼制管法蘭、墊片、緊固件 11 ：化學(xué)工業(yè)出版社，2002　　　12 ：中國標準出版社，1998　　　13 鄭津洋，董其伍，桑芝富．：化學(xué)工業(yè)出版社，2005 14 ：化學(xué)工業(yè)出版社,2002　　　15 路秀林，　　　16 ～　　　17 GB150、　　　18 ～