【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì)雖已完成，但由于知識(shí)水平的局限，實(shí)際經(jīng)驗(yàn)缺乏，設(shè)計(jì)還存在很多不足之處，有很多的方面進(jìn)行改進(jìn)，對(duì)于這些不足，我會(huì)在今后的工作中加以補(bǔ)充，并用自己所學(xué)到的知識(shí)，服務(wù)社會(huì)，成為一名合格的社會(huì)工作者。于此同時(shí)還要感謝張永恒老師給我提寶貴的建議，還要感謝那些給予我?guī)椭耐瑢W(xué)們，也正是有了大家的幫助與鼓勵(lì)，我的設(shè)計(jì)才得以順利完成。本設(shè)計(jì)的可拆式板式換熱器，拆卸方便，重量輕，污垢熱阻小，但選用橡膠密封墊耐熱溫度的限制，所以選用水水換熱本設(shè)計(jì)無(wú)法做實(shí)驗(yàn)，所以只能采用迭代的方法進(jìn)行大量傳熱計(jì)算和壓降的計(jì)算，并進(jìn)行了校核計(jì)算，設(shè)計(jì)確定了換熱器的框架結(jié)構(gòu)為雙支撐框架式，板片為雙人字形形狀，板片的厚度對(duì)傳熱影響很大，板片數(shù)數(shù)為149的并聯(lián)式流程組合方式的板式換熱器，并用Auto CAD繪制出板式換熱器的零部件圖及總裝圖。繁冗的設(shè)計(jì)過(guò)程和大量的資料查找，使我感到小有成就感。如在建設(shè)一座換熱站的時(shí)候應(yīng)該考慮其社會(huì)效益。（3）政策標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于換熱項(xiàng)目的工藝來(lái)說(shuō)，所謂政策標(biāo)準(zhǔn)，就是要符合我國(guó)已定的技術(shù)方針政策，例如我國(guó)現(xiàn)行的能源政策、環(huán)境保護(hù)與治理等相關(guān)政策。（2）經(jīng)濟(jì)指標(biāo)同其他任一工程項(xiàng)目一樣，應(yīng)對(duì)擬議的換熱項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)條件及經(jīng)濟(jì)效益加以研究與重視。各方案在其技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的時(shí)候，應(yīng)該采用相同時(shí)間內(nèi)的經(jīng)濟(jì)影響因素，或拆算為相同周期作為對(duì)比條件，這樣，才便于比較與分析。這些都可以用經(jīng)濟(jì)指標(biāo)作為同一的衡量尺度，以便于進(jìn)行計(jì)算比較。經(jīng)濟(jì)效益的計(jì)算原則上也需要有可比性。K查表33運(yùn)動(dòng)粘度查表34雷諾數(shù)1186835努塞爾特?cái)?shù)36對(duì)流換熱系數(shù)37普朗特?cái)?shù)查表38導(dǎo)熱系數(shù)查表39運(yùn)動(dòng)粘度查表40雷諾數(shù)41努塞爾數(shù)42對(duì)流換熱系數(shù)15239 43加熱側(cè)查表44被加熱側(cè) 查表45選用材料鎳絡(luò)鋼（1Cr18Ni9）46板片厚度查表47板片導(dǎo)系數(shù)查表48板片導(dǎo)熱熱阻49總傳熱系數(shù)2413表47 實(shí)際傳熱面積計(jì)算序號(hào)計(jì)算項(xiàng)目符號(hào)單位計(jì)算公式數(shù)值50對(duì)數(shù)平均溫差 51溫差修正系數(shù)按有效板片數(shù)查圖52傳熱溫差53傳熱面積 6854 校核 10表48 壓降計(jì)算序號(hào)計(jì)算項(xiàng)目符號(hào)單位計(jì)算公式數(shù)值備注55加熱側(cè)歐拉數(shù)壓降皆小于56加熱側(cè)壓降Pa57被加熱被歐拉數(shù)58被加熱側(cè)壓降Pa5. 經(jīng)濟(jì)與技術(shù)分析 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的原則技術(shù)經(jīng)濟(jì)的分析是在不同的技術(shù)方案上進(jìn)行的，因此，對(duì)于每個(gè)計(jì)劃要進(jìn)行的工程項(xiàng)目，都要根據(jù)可能的條件，擬定兩個(gè)或更多的技術(shù)方案，彼此間以可比條件進(jìn)行研究、分析與對(duì)比，從中優(yōu)選出較為理想的技術(shù)方案。(4)求換熱量及流量被加熱水量 傳熱量 加熱水量 (5)求流通段面積取加熱水流程 取被加熱水流程 取加熱水流速 取被加熱水流速 加熱水的流通段面積 被加熱水的流通段面積 (6)選定流道數(shù)加熱水流道數(shù) 被加熱水流道數(shù) 初步取流道數(shù)為 (7)求換熱面積 (8)求實(shí)際流速加熱水實(shí)際流速 被加熱水實(shí)際流速 (9)求雷諾數(shù)及努塞爾數(shù) （10）求對(duì)流傳熱膜系數(shù)加熱側(cè) 被加熱側(cè) （11）板片的選擇及導(dǎo)熱熱阻的確定選用材料 1Cr18Ni9板片厚度 板片導(dǎo)熱系數(shù) 板片的導(dǎo)熱熱阻 （12）兩側(cè)污垢系數(shù) （一般流體） （一般流體）式中： 為加熱側(cè)污垢系數(shù)； 為被加熱側(cè)導(dǎo)熱系數(shù)。 設(shè)計(jì)工藝條件熱水鍋爐的進(jìn)出口溫度為90/70；生活熱水配水溫度為40；若市政上計(jì)算過(guò)程額水溫為30；生活水量為150噸/時(shí)；。表43板式換熱器的經(jīng)驗(yàn)總傳熱系數(shù)K值 物料 水—水水蒸氣—油 冷水—油 油—油 氣—水2000～4650 870～930 400～580 175～350 28～58（2）計(jì)算確定在設(shè)計(jì)計(jì)算中，常常需要知道比較準(zhǔn)確的總傳熱系數(shù)值，這可以通過(guò)總傳熱系數(shù)的計(jì)算確定。選歐拉關(guān)系式為： （420）（15）壓降計(jì)算關(guān)聯(lián)式 （421）（16）污垢熱阻的選擇表42 污垢的選取流體名稱 污垢熱阻流體名稱 污垢熱阻 軟水或蒸餾水 機(jī)器夾套水 城市用軟水 潤(rùn)滑油水 ～處理過(guò)的冷卻水 植物油 ～ 海水或港灣水 有機(jī)溶劑 ～ 大樣的海水 水蒸氣 河水，運(yùn)河水 一般流體 ～ 確定總傳熱系數(shù)的途徑在設(shè)計(jì)計(jì)算板式換熱器時(shí)，總傳熱系數(shù)的確定可通過(guò)兩條途徑：（1）選用經(jīng)驗(yàn)公式有設(shè)計(jì)者根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或從有關(guān)參考書(shū)籍、有關(guān)性能測(cè)定的實(shí)驗(yàn)報(bào)告中，選用與工藝條件相仿、設(shè)備類型類似的換熱器的總傳熱系數(shù)值作為設(shè)計(jì)依據(jù)。（14）流體阻力計(jì)算歐拉數(shù)關(guān)聯(lián)式 （418）式中 系數(shù)b、指數(shù)d—隨不同型式的板片而異，又是實(shí)驗(yàn)求得，制為造廠為其提供的公式中已確定具體的數(shù)值。（12）傳熱溫差計(jì)算式 （415） （416） 式中：逆流換熱時(shí)冷熱兩流體端部溫差的最大值和最小值，； 對(duì)數(shù)平均溫差，； 隨不同的流程組合，導(dǎo)致冷熱流體流動(dòng)方向差修正系數(shù)，可從圖查取。(10)對(duì)流傳熱系數(shù)計(jì)算式 （413）式中：對(duì)流換熱系數(shù)，；(11)總傳熱系數(shù)計(jì)算式在板式換熱器中，熱量從高溫物體傳向低溫物體的過(guò)程中，通常存在著五項(xiàng)熱阻：板片熱側(cè)流體傳熱熱阻，污垢層熱阻，板片熱阻，板片冷側(cè)流體傳熱熱阻，污垢層熱阻。參考公式如下： （411）典型的數(shù)據(jù)為：～；～；～()。（8）對(duì)流傳熱準(zhǔn)則數(shù)關(guān)系式 （410）式中： C系數(shù)，由實(shí)驗(yàn)求得； N指數(shù)，由實(shí)驗(yàn)求得； 雷諾準(zhǔn)則數(shù)，無(wú)因次； 普朗特準(zhǔn)數(shù)，無(wú)因次。（5）流道內(nèi)實(shí)際流速的計(jì)算 （47）式中：v流道內(nèi)實(shí)際流速，； G傳熱量。 （3）加熱水流通段面積計(jì)算式 （45）式中：流通段面積，； G傳熱量，； 板內(nèi)取定流速,； 水的密度，； 流程數(shù)。 設(shè)計(jì)計(jì)算公式和曲線（1）傳熱的基本方程式 （43） 式中：Q傳熱量，； A換熱面積，； K總傳熱系數(shù)，； 傳熱平均溫差，系對(duì)數(shù)平均溫差乘以板片組合校正系數(shù)。（7）單板面積的選擇單板面積過(guò)小，則板式換熱器的板片數(shù)多，也使得占地面積增大，程數(shù)增多，導(dǎo)致阻力降增大；反之，雖然占地面積和阻力降減小了，卻難以保證板間通道必要的流速。其中要特別注意的是，有相變的流體除不宜采用多程外，還要求要從板片的上部進(jìn)，下部出，以便排除冷凝液體。若安排為不等程，則順逆流需交替出現(xiàn)，此時(shí)的平均傳熱溫差將明顯小于純逆流時(shí)。在一般換熱器的工程設(shè)計(jì)中都盡量把流體布置為逆流。對(duì)于兩換熱流體的對(duì)數(shù)溫度很大，流量差亦很大的換熱工況，選用長(zhǎng)寬比較小的波紋板較為理想。水平平直波紋板片則適用于對(duì)傳熱效率、阻力損失都適中的場(chǎng)合。波紋板的型式，應(yīng)按工藝條件進(jìn)行選擇，人字形波紋板片是廣為采用的板片，人字角大的板片(如：，稱為H板片)，適用于允許阻力損失較大，而要求傳熱效率高的場(chǎng)合。墊片材料既要耐溫又要耐腐蝕。角孔的尺寸與單板面積有一定的內(nèi)在聯(lián)系，為使流體通過(guò)角孔流道不致?lián)p失過(guò)多壓力，一般取流體在角孔中的流速為4～6，表41列出了單板面積和處理量的關(guān)系，表中流體通過(guò)角孔以6計(jì)算的。對(duì)于蒸發(fā)的工況，則相反，蒸發(fā)的介質(zhì)采用單程，由下而上，使蒸汽從上部排出。（見(jiàn)圖41）并聯(lián)U型的流程組合也常常被采用，因?yàn)檫@種流程組合，可把冷、熱流體的進(jìn)、出口接管，都集中到固定壓緊板上，拆卸清洗時(shí)，可不拆卸外部接管。圖41 并聯(lián)U型和Z型流程板間流道的流體流速變化圖（2）流程組合 一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于一般對(duì)稱型流道的板式換熱器，兩流體的體積流量大致相當(dāng)時(shí)，應(yīng)盡可能按等程布置；如果兩側(cè)流量相差懸殊時(shí)，則流量小的一側(cè)可采取多流程布置。具體設(shè)計(jì)時(shí)，可以先確定一個(gè)流速，計(jì)算其阻力降是否在給定的范圍內(nèi)；也可按給定的壓力降求出流速的初選值。為使流體在板間流動(dòng)時(shí)，處于充分的湍流狀態(tài)，～。 熱力計(jì)算熱力計(jì)算的目的在于使所設(shè)計(jì)的換熱器在服從傳熱方程式的基礎(chǔ)撒謊能夠滿足熱負(fù)荷所應(yīng)具有的換熱面積、傳熱系數(shù)、總傳熱系數(shù)、平均溫差等綜合方面的計(jì)算。由于板片及垢層的厚度和板面尺寸相比很小，所以導(dǎo)熱過(guò)程可認(rèn)為是沿厚度方向的一維導(dǎo)熱，其計(jì)算公式為： （42） 式中： Q換熱量，； 導(dǎo)熱系數(shù)，W /(m飽和沸騰則是液體的主流溫度超過(guò)了飽和溫度，從加熱壁面產(chǎn)生的氣泡不再被液體重新凝結(jié)的沸騰。不論哪種沸騰，又都有過(guò)冷沸騰和飽和沸騰之分。（2）沸騰換熱液體在受熱情況下產(chǎn)生的沸騰或蒸發(fā)吸熱過(guò)程，稱為沸騰換熱，這是一種流體由液相轉(zhuǎn)變?yōu)闅庀嗟膿Q熱過(guò)程。膜狀凝結(jié)時(shí)所釋放出來(lái)的潛熱必須通過(guò)凝結(jié)膜才能供給較低溫度的壁面，顯然，這層液膜成為一項(xiàng)熱阻。按照蒸汽在壁面上的凝結(jié)形式不同，可分為兩種凝結(jié)。（1）凝結(jié)換熱蒸汽和低于相應(yīng)壓力下飽和溫度的壁面相接觸，在壁面上就會(huì)發(fā)生凝結(jié)。 相變換熱在對(duì)流換熱中發(fā)生著蒸汽的凝結(jié)或液體的沸騰（或蒸發(fā)）的換熱過(guò)程，統(tǒng)稱為相變換熱。