【正文】 ******2010/9/16。于是，我覺得，那句老生常談還是有道理的：團(tuán)結(jié)就是力量。起初，老師布置班級的同學(xué)分為若干個(gè)組，然后攜手完成，我們起先不理解老師為何這樣安排，于是就各自為戰(zhàn)。特別是教師節(jié)的那一天，邱運(yùn)仁老師還花了一個(gè)上午的時(shí)間給我們解決問題，同學(xué)們雖然口頭上沒說什么，但是心里挺感動(dòng)的，感謝老師。還記得第一天回寢室的時(shí)候，我的手指好累，腦子也很乏很困，這考驗(yàn)忒大了點(diǎn)。這對沒有電腦的我來說，實(shí)在又是一個(gè)挑戰(zhàn)，不僅僅是硬件條件的缺乏，更是打字熟練程度的限制讓我痛苦不堪。圖書館的作用大，在資料的海洋中不再害怕。（3）.圖書館的作用大，在資料的海洋里不再害怕 課程設(shè)計(jì)動(dòng)員會一結(jié)束，我就跑到本部圖書館，借了三本超厚的換熱器的設(shè)計(jì)相關(guān)的圖書，當(dāng)我把它們?nèi)M(jìn)書包的時(shí)候，我很擔(dān)心：我啥時(shí)候能把這么厚的書給翻完呢？ 沒想到啊沒想到，最后不僅看完了這三本里和設(shè)計(jì)相關(guān)的部分，而且還搶著看了其他同學(xué)借的好幾本書。（2）.化工制圖，要一絲不茍 初次見到往屆學(xué)生的課程設(shè)計(jì)所繪的圖紙，我感到很震驚！那么大的一個(gè)圖，還要仔細(xì)標(biāo)注每一個(gè)細(xì)枝末節(jié)，還要有很多的剖開或放大的局部零件，這得需要多大的工作量??！當(dāng)我落實(shí)到圖紙上的時(shí)候，我再一次遇到挫折感，零件尺寸的確定、繪制的簡潔美觀、局部細(xì)節(jié)的準(zhǔn)確性，還有眼力、筆力、精力的多重考驗(yàn)，真的，既是體力活，又是腦力活啊。經(jīng)過這次化工原理課程設(shè)計(jì)，我充分認(rèn)識到以下幾點(diǎn)：（1）.實(shí)踐來自理論，又高于理論這次專業(yè)性較強(qiáng)的課程設(shè)計(jì)，讓我認(rèn)識到：課堂上理論知識掌握的再好，沒有落實(shí)到實(shí)處，是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。[1] 夏清，姚玉英,陳常貴,等. 化工原理[M]. 天津：天津大學(xué)出版社，2001[2] 華南理工大學(xué)化工原理教研組. 化工過程及設(shè)備設(shè)計(jì)[M]. 廣州：華南理工大學(xué)出版社，1996[3] 刁玉瑋,王立業(yè). 化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)（第五版）[M]. 大連：大連理工大學(xué)出版社, 2000[4] 大連理工大學(xué)化工原理教研室．化工原理課程設(shè)計(jì)[M]. 大連：大連理工大學(xué)出版社，1996[5] 魏崇光，鄭曉梅. 化工工程制圖[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社,1998[6] 婁愛娟,吳志泉. 化工設(shè)計(jì)[M].上海：華東理工大學(xué)出版社，2002[7] 華東理工大學(xué)機(jī)械制圖教研組. 化工制圖[M]. 北京：高等教育出版社，1993[8] 王靜康. 化工設(shè)計(jì)[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版，1998[9] 傅啟民. 化工設(shè)計(jì)[M]. 合肥：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，2000[10] 董大勤. 化工設(shè)備機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社,1999[11] GB 1511999管殼式換熱器[12] JB/T 471592 固定管板式換熱器與基本參數(shù)[13] 靳明聰. 換熱器[M]. 重慶：重慶大學(xué)出版社，1990[14] 蘭州石油機(jī)械研究所. 換熱器[M]. 北京：烴加工出版社，1986[15]GB15098鋼制壓力容器[16]化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計(jì)，化學(xué)工業(yè)出版社，2003167。167。振動(dòng)問題最好是在事前預(yù)防,而不是待振動(dòng)出現(xiàn)后再去修正。（5）在換熱管外表面沿周向纏繞金屬絲或沿軸向安裝金屬條，可抑制周期性漩渦的形成。(4)改變管束支撐形式,采用新型的縱向流管束支撐,例如折流桿式、空心環(huán)式、整圓形異形孔折流板,還可以用折流帶或折流棒來代替折流板等。(3)提高傳熱元件的固有頻率是防止振動(dòng)的另一個(gè)關(guān)鍵因素,減少跨距與有效質(zhì)量,增加材料的彈性模量與慣性矩,都可以提高傳熱元件的固有頻率。(2)降低換熱器殼側(cè)流體速度是防止管束振動(dòng)的最直接的方法?？拐竦母就窘?jīng)是激振力頻率盡量避開管子的固有頻率。振動(dòng)是不可避免的但是輕微的振動(dòng)不但不會帶來損壞,而且還有強(qiáng)化傳熱和減少結(jié)垢的作用。換熱器內(nèi)流體誘導(dǎo)振動(dòng)的機(jī)理相當(dāng)復(fù)雜,能夠有效地防止振動(dòng)的完整的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則尚未建立起來。f2/fn。f2/fn。對于多跨直管的固有頻率求解方程相當(dāng)復(fù)雜，為方便計(jì)算，美國的管殼式換熱器制造者協(xié)會設(shè)計(jì)了相應(yīng)的計(jì)算公式和振型常數(shù)，將等跨距直管的固有頻率簡化為跨度數(shù)和兩端支撐條件決定的參數(shù)，由下面的式子計(jì)算： 換熱管發(fā)生振動(dòng)的基本條件是各種激振力的頻率等于或接近換熱管的固有頻率。利用管子兩端的固定條件與管子在中間管子簡支處的連續(xù)條件，求解方程組可得到換熱管的各階固有頻率。換熱器管束的管子具有多個(gè)固有頻率，每一種固有頻率對應(yīng)一種不同振型。換熱管與管板之間不論采用焊接、脹接或脹接焊接并用，都不能發(fā)生振動(dòng)和位移，因而在固有頻率分析時(shí)可看作剛性固定支撐；管束中間用弓形折流板支撐，管子與折流板管孔之間有很小的的間隙，管子可以轉(zhuǎn)動(dòng)，但不能發(fā)生縱向位移，因而可以看作是簡支。通過以上管束振動(dòng)的分析可知，管子的振動(dòng)與管子的系統(tǒng)的固有頻率、系統(tǒng)的阻尼和流體流動(dòng)特性等因素有關(guān)。這種振動(dòng)在流體速度減小到遠(yuǎn)低于初始速度時(shí)仍會持續(xù)。它一般是在已有其它機(jī)理誘發(fā)起管子運(yùn)動(dòng)的情況下產(chǎn)生的。一根管子的位移會對相鄰的管子施加流體力而使其也產(chǎn)生位移。換熱器內(nèi)密集的管束中,任何一根管子的運(yùn)動(dòng)都會改變周圍的流場。通常認(rèn)為，當(dāng)管子間距較小時(shí)，由于沒有足夠的空間產(chǎn)生漩渦分離，紊流的影響是主要的。由紊流抖振而誘發(fā)的振動(dòng)不很規(guī)律,較少導(dǎo)致大范圍的共振響應(yīng)。T———管束的橫向管間距,m　　　U———相鄰兩管間的流體平均速度,m/s　　　　紊流抖振是一個(gè)由隨機(jī)力作用的衰減振動(dòng),管子僅在其固有頻率附近產(chǎn)生響應(yīng),振動(dòng)的峰值出現(xiàn)在脈動(dòng)力的主頻率與管子的固有頻率重合之處。產(chǎn)生振動(dòng)的振源為流體穩(wěn)定流動(dòng)產(chǎn)生的振動(dòng),流體速度的波動(dòng),通過管道或其它連接件傳播的動(dòng)力機(jī)械振動(dòng)等,橫向流是流體誘導(dǎo)管束振動(dòng)的主要根源。另外，橫流流動(dòng)與激振機(jī)理與流體介質(zhì)還有一定的關(guān)系，具體見下表：. 橫流流動(dòng)與激振機(jī)理與流體介質(zhì)關(guān)系表流動(dòng)情況漩渦分離湍流抖振流體彈性不穩(wěn)定性聲共振液流中可能發(fā)生可能發(fā)生重要?dú)饬髦胁荒馨l(fā)生可能發(fā)生重要重要兩相流中不可能發(fā)生不重要重要不大可能 因?yàn)樗婕暗氖敲河团c冷卻水，均是液體，和湍流抖振漩渦分離、湍流抖振、流體彈性不穩(wěn)定性這三者相關(guān)性較大，便主要從這三方面進(jìn)行分析。在坑點(diǎn)處引起應(yīng)力集中,導(dǎo)致管子失效,縮短了管子壽命。這種損傷還會由于腐蝕作用而加速。管子與管板的連接處是換熱器中十分重要的結(jié)構(gòu),然而在工程實(shí)際中,由于管子振動(dòng)使管子與管板連接處受力較大,從而導(dǎo)致脹接或焊接點(diǎn)的損壞,造成泄漏。大多數(shù)振動(dòng)破壞都是換熱器管束的機(jī)械損壞，主要的有以下幾點(diǎn):　　當(dāng)管子振動(dòng)的振幅大到足以使相鄰管子互相撞擊,或邊緣管不斷擊打殼體,在管子的撞擊部位將產(chǎn)生特有的菱形磨損形式,管壁不斷減薄而至最后開裂。通常,傳熱管是換熱器中撓性最大的部件,對振動(dòng)也最敏感。隨著工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展和生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，管殼式換熱器逐漸趨于大型化，并且，由于換熱器尺寸和管束支撐間距的增大，以及流體流速的增大、運(yùn)行工況不穩(wěn)定等因素影響，經(jīng)常引起換熱器管束發(fā)生流體誘導(dǎo)振動(dòng)，造成換熱器的局部失效甚至整體報(bào)廢，所以應(yīng)想法預(yù)防振動(dòng)。fo——?dú)こ塘黧w的摩擦系數(shù)，當(dāng)Re﹥500時(shí)，nc——橫過管束中心線的管子數(shù)，對正三角形排列ncNB——折流擋板數(shù)代入數(shù)值得：=1930825=而，其中h=，d=，NB=29,D——?dú)?，mh——折流擋板間距，mdo——換熱器外徑，muo——按殼程流通截面積S計(jì)算的流速，而S=h（Dncdo）代入數(shù)值得： =29（） =1380Pa對于液體=，于是我們有：=1（1380+）=2317Pa100kpa經(jīng)過以上的核算，我們發(fā)現(xiàn)，管程壓力降和殼程壓力降都符合要求。下面以埃索法計(jì)算殼程壓力降：殼程壓力降埃索法公式為：——流體橫過管束的壓力降，Pa；——流體通過折流擋板缺口的壓力降，Pa；Fs——?dú)こ虊毫档墓笇有Ｕ禂?shù)，無因次，；Ns——?dú)こ虜?shù)；而=，nc=19，NB=29,uo=。 管程壓力降的計(jì)算公式為：Rei=13670（前面已求），為湍流。 對圓缺形的折流板，可采用克恩公式： 計(jì)算殼程當(dāng)量直徑，由正三角形排列可得：= =殼程流通截面積：So= =殼程流體流速為： = =雷諾準(zhǔn)數(shù)為：Reo= 普朗特?cái)?shù)為：Pro= Nu=。采用試差法最終求得tw=℃本換熱器的管子及殼體均采用10號碳鋼，由此可得下表：管子殼體操作壓力，Mpa