【正文】 0418M161管板的設計管板尺寸的確定及強度計算:本設計為管板延長部分兼作法蘭的形式，圖18所示e型連接方式的管板。所以可以計算出總傳熱系數(shù)為：則傳熱系數(shù)比為：(合理)所以假設合理。 則 管子外徑 管子內(nèi)徑 管子長度 則所需換熱管根數(shù)：=380可取換熱管根數(shù)為400 根 則管程流通面積為（四管程）管程流速為： 管程質(zhì)量流速為： 管程雷諾數(shù)為管程傳熱系數(shù)為：：查GB151—1999知管間距按?。汗苁行呐殴軘?shù)為： 取 22根則殼體內(nèi)徑為： 則長徑比為（合理）折流板由書可知可以選擇弓形折流板。不僅要重視加強換熱器傳熱元件的研究,而且防腐措施的強化同樣具有舉足輕重的作用,綜合考慮各方面因素,生產(chǎn)高質(zhì)量、低成本的換熱器,在推動生產(chǎn)發(fā)展的同時,也會獲得較高的經(jīng)濟效益。特別是在較高參數(shù)的工況條件下,管殼式更顯示了其獨有的長處“目前在提高該類換熱器性能所開展的研究主要是強化傳熱,適應高參數(shù)和各類有腐蝕介質(zhì)的耐腐材料以及為大型化的發(fā)展所作的結構改進。但空心環(huán)支承的擾流作用不如折流桿支承,而且管束固定工藝相對較復雜。廣東鶴山市磷肥廠年產(chǎn)4104t硫酸的工業(yè)過程中,應用該換熱器比傳統(tǒng)換熱器節(jié)省換熱面積50%,節(jié)省鋼材40%。王樹立[18]等實驗結果表明最佳的螺旋角與殼程流體的雷諾數(shù)有關.[19]空心環(huán)支承是由華南理工大學研發(fā)的,它是由直徑較小的鋼管截成短節(jié),均勻分布在換熱管之間的同一截面上,呈線性接觸,其結構如圖4所示。的單螺旋板折流換熱器性能進行了實驗研究,隨著螺旋角的減小傳熱效果增強,但壓降增大,得出螺旋角為18176。、30176。商利艷[17]等分別對螺旋角為12176。其設計形式是折流板圍繞中心管螺旋纏繞,形成整體連續(xù)的螺旋折流板結構,這種結構文獻中報道較少,張正國等[14]和英國公司[15]均有相關專利。在氣水換熱的情況下,傳遞相同熱量時,該換熱器可減少30%～40%的傳熱面積,節(jié)省材料20%～30%。縱流形支承結構的特征是殼程流體的流動方向與管束平行,這類換熱器基本實現(xiàn)了殼程、管程流體的完全逆流,增大了有效平均溫差,提高了傳熱效果。在某些煙氣管對流換熱中,三維內(nèi)肋管具有獨特的自清灰功能,李清方[10]經(jīng)實驗,比其它強化管如螺紋管的傳熱效果好。 三維內(nèi)肋管是通過專用的工具經(jīng)過一定的方法對普通圓管內(nèi)壁加工而成的高效強化傳熱元件。同時還對該改進型管進行自然對流沸騰換熱特性的實驗研究,表明了改進型縮放管的自然對流沸騰換熱性能優(yōu)于普通縮放管[7]?？s放管應用于單相流的研究已開展很多。此外,與正常流速相比,這種插入物使換熱管的防垢能力提高8～10倍[5] 內(nèi)翅片管的特點是通過在換熱管管內(nèi)擴大換熱面積，強化管內(nèi)傳熱途徑來提高換熱效率。用于液體工況,可使管殼式換熱器管程傳熱效率提高25倍。 英國CalGavin公司研制一種叫Heatex的插入物,它由一組延伸至管壁的圓態(tài)體組成,可使管側傳熱效率提高2～15倍[4]。這是由瑞士Allares公司首先提出的一種換熱管。[2] 梁龍虎[3]經(jīng)實驗研究,表明螺旋扁管管內(nèi)膜傳熱系數(shù)通常比普通圓管大幅度提高,在低雷諾數(shù)時最為明顯,達2～3倍。根據(jù)在光管表面加工螺旋槽的類型螺旋槽管有單頭和多頭之分,其主要結構參數(shù)有槽深e、槽距p和槽旋角β。因此對其進行研究就具有很大的意義。近年來隨著節(jié)能技術的發(fā)展,換熱器的應用領域不斷擴大,帶來了顯著的經(jīng)濟效益[2]。 換熱器是一種實現(xiàn)物料之間熱量傳遞的節(jié)能設備,在石油、化工、冶金、電力、輕工、食品等行業(yè)應用普遍。強化傳熱技術的應用不但能節(jié)約能源、保護環(huán)境，而且能大大節(jié)約投資成本。44沈陽化工大學學士學位論文 第一章 緒論第一章 緒論1 研究的目的和意義 隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，以能源為中心的環(huán)境、生態(tài)等問題日益加劇。最大限度的采用新技術成就，反映現(xiàn)代技術的發(fā)展水平，充分發(fā)揮獨立工作能力，一定要遵循理論聯(lián)系實踐的原則。畢業(yè)設計是我們在學校結束階段的一個綜合學習、訓練，培養(yǎng)獨立工作能力的重要教學環(huán)節(jié)，畢業(yè)設計作為一個獨立的教學環(huán)節(jié)，不同于一門課程的學習，又不同于實際工程設計工作。 Tubes 。 then calculate the overall heat transfer coefficient。同時，也因CAD作圖中所遇的各種困難與錯誤，并在逐步的克服與改正過程中知道換熱器某一部分的具體構造以及為什麼這樣。它的主要功能是保證工藝過程對介質(zhì)所要求的特定溫度，同時也是提高能源利用率的主要設備之一。第四，運用AutoCAD軟件進行繪圖設計，圖紙包括裝配圖和拉桿、左右管板、左右管箱等零件圖。第二，傳熱工藝計算：根據(jù)所給數(shù)據(jù)查的相關物性參數(shù)并計算有效平均溫差；由DittusBoetler公式計算管程換熱系數(shù)；同理，有相關公式計算殼程換熱系數(shù)并初定換熱器結構；再計算總傳熱系數(shù)；根據(jù)相關公式計算管程壓降與殼程壓降并進行校核。根據(jù)GB1511999《管殼式換熱器》、GB1501998《鋼制壓力容器》進行設計，主要包括以下四個部分：文獻綜述、傳熱工藝計算、強度校核CAD制圖。換熱器分類方式多樣，按照其工作原理可分為：直接接觸式換熱器、蓄能式換熱器和間壁式換熱器三大類，其中間壁式換熱器用量最大，據(jù)統(tǒng)計，這類換熱器占總用量的99%。它既是工藝流程中的重要裝備，同時又是企業(yè)減少能源消耗、降低生產(chǎn)成本的主要手段。時間:第17周一第18周 一、文獻綜述二、傳熱工藝計算三、強度計算參考文獻致謝附錄一 英文文獻及翻譯附錄二 實習報告指導教師意見指導教師簽字: 年 月 日沈陽化工大學學士學位論文 摘要內(nèi)容摘要 換熱器是進行熱交換操作的通用工藝設備，被廣泛應用于各個工業(yè)部門，尤其在石油、化工生產(chǎn)中應用更為廣泛。進一步修改圖紙，準備答辯。（5月4日—5月6日中期檢查） 時間:第8周一第11周 ，初步進行結構設計，為出圖做準備。時間:第1周一第4周 2. 進行換熱器傳熱計算、設計計算和強度校核，用Auto CAD對換熱器本體圖及主要零部件圖進行初步繪制。最后通過設計計算提高換熱器的傳熱效率和減少能源消耗，達到更高效，更節(jié)能的目的。，確定拉桿的結構形式、直徑和數(shù)量、布置及定管距結構尺寸。，選擇封頭形式，分別計算所受內(nèi)壓和外壓。結構設計的一般順序為:，選擇管箱短節(jié)、分程隔板、的材料尺寸及管箱深度。選用石棉作保溫材料，厚度為100mm。設計溫度殼程是75℃，管程為35℃。 近年來,隨著制造技術的進步,強化轉熱元件的開發(fā),使得新型高效換熱研究有了較大的發(fā)展,根據(jù)不同的工藝條件與換熱工況制造了不同結構形式的新型換熱器,并已在化工、煉油、石油化工、制冷和制藥各行業(yè)得到應用與推廣，取得了較大的經(jīng)濟效益。 沈陽化工大學本科畢業(yè)設計題 目： 固定管板式換熱器設計 院 系： 能源與動力工程學院 專 業(yè)： 熱能與動力工程 畢業(yè)設計任務書熱能與動力工程專業(yè)班學生：畢業(yè)設計（論文）題目：固定管板式冷卻器設計 畢業(yè)設計（論文）內(nèi)容：文獻綜述CAD軟件制圖英文翻譯畢業(yè)實習畢業(yè)設計（論文）專題部分： 起止時間： 2012 年 3 月2012 年 6 月指導教師： 簽字 年 月 日教研主任： 簽字 年 月 日學院院長： 簽字 年 月 日畢業(yè)設計開題報告論文題目: 固定管板式換熱器的設計 學生姓名: 專業(yè)班級: 學號: 指導教師: 2013年3月1日1. 選題的目的和意義 換熱器為石油化工、食品、原子能及其它化工部門所廣泛使用的一種工藝設備。一般情況換熱器約占石油化工裝置設備總重量的40%。本次設計的換熱器是固定管板式換熱器，主要完成冷卻水一煤油間的熱量交換。管程內(nèi)介質(zhì)是自來水，殼程內(nèi)為煤油。根據(jù)任務書中流體進、出口的溫度計算傳熱負荷，確定，選定換熱器形式，選取換熱器的材料，確定主要結構尺寸，滿足強度、剛度和穩(wěn)定性等要求，根據(jù)設計壓力確定壁厚，使換熱器有足夠的腐蝕裕度。，選擇合適的材料，計算結構尺寸。，確定連接形式，計算最小厚度。，選擇折流板形式、尺寸及板間距。，對上述步驟確定的結構尺寸形式進行強度校核，如不滿足要求需重新進行結構設計、再校核，直至符合要求。1. 查閱中外文期刊文獻、整理成文獻綜述、翻譯一篇英文資料、寫出開題報告。時間:第5周一第7周 3. 確定結構、正式計算。時間:第12周一第14周 5. 計算說明書及圖紙全部整理完畢，將電子版上交給指導教師。時間:第15周一第16周 。以煉油廠為例，換熱器占設備總金屬消耗量的 20%左右。由于世界性的能源危機，為了降低能耗，工業(yè)生產(chǎn)中對換熱器的需求量越來越多，對換熱器的質(zhì)量要求也越來越高。間壁式換熱器又可分為管殼式和板殼式換熱器兩類，其中管殼式換熱器在長期的操作過程中積累了豐富的經(jīng)驗，其設計資料比較齊全，在許多國家都有了系列化標準，工業(yè)生產(chǎn)中有高度的可靠性并具有廣泛的適應性本課題設計一個固定管板式換熱器，相對于其他幾種換熱器，它具有以下優(yōu)點：結構簡單，加工方便，造價低；在相同殼體直徑內(nèi)排管最多，結構緊湊，可以使用各種材質(zhì)的換熱管；處理介質(zhì)包括有相變和無相變各種介質(zhì)的換熱過程。第一，文獻綜述：查閱與課題相關中外期刊，編寫文獻綜述。第三，強度校核：選擇換熱器材料、規(guī)格，排列方式；確定筒體壁厚、管箱短節(jié)壁厚與管程封頭壁厚并進行應力校核與液壓實驗；選擇設備法蘭與接管法蘭；設計管板的厚度并對危險工況下的管板應力、殼程法蘭應力、管子應力、殼程圓筒軸向應力、拉脫力進行校核；拉桿與定距管的確定；折流板、防沖板、分程隔板的選擇；接管的選擇與是否需開口補強的確定；鞍座的選擇及應力校核。換熱器既可以是一種單獨的設備，也可是某一工藝設備的組成部分。通過這次設計使我更深入的了解了影響傳熱過程的各種因素，并通過改變它們使之符合設計要求。關鍵字：換熱器；換熱管；固定管板沈陽化工大學學士學位論文 AbstractAbstractHeat exchanger for heat exchange operation is a mon sectors, especially in the petroleum, chemical production more widely used .In the refinery, for example, the total heat consumption of metal equipment accounted for about 20%. It is an important process equipment , is also the panies to reduce energy consumption, the primary means of reducing production costs. As a worldwide energy crisis, in order to reduce energy consumption, industrial production, the demand for more and more heat exchanger, the heat exchanger quality requirements are also exchanger classification diverse, according to its working principle can be divided into: direct contact heat exchangers, heat exchanger accumulator and recuperative heat exchanger three categories, including the largest amount of recuperative heat exchanger , according to statistics, such heat exchanger 99% of the total amo