化工原理課程設(shè)計--換熱器-在線瀏覽
2025-08-08 14:08本頁面
【正文】 期： 2021 年 8 月 25 日 摘 要 換熱器是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設(shè)備，又稱熱交換器。換熱器的應(yīng)用廣泛，日常生活中取暖用的暖氣散熱片、汽輪機裝置中的凝汽器和航天火箭上的油冷卻器等，都是換熱器。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(shè)備之一。 由于制造工藝和科學(xué)水平的限制，早期的換熱器只能采用簡單的結(jié)構(gòu)，而且傳熱面積小、體積大和笨重，如蛇管式換熱器等。以板代管制成的換熱器， 結(jié)構(gòu)緊湊，傳熱效果好，因此陸續(xù)發(fā)展為多種形式。接著英國用釬焊法制造出一種由銅及其合金材料制成的板翅式換熱器，用于飛機發(fā)動機的散熱。在此期間，為了解決強腐蝕性介質(zhì)的換熱問題，人們對新型材料制成的換熱器開始注意。此外，自 60年代開始，為了適應(yīng)高溫和高壓條件下的換熱和節(jié)能的需要，典型的管殼式換熱器也得到了進一步的發(fā)展。 70 年代末隨著能源矛盾的日益突出，國內(nèi)冶金工業(yè)爐開始大量采用換熱器，其中絕大多數(shù)是金屬對流換熱器。由于單位體積內(nèi)的換熱面積大，所以換熱器整體效率高，占地小，適合舊有爐子改造位置緊張的條件。自80年代后期以來，各種軋制管材的換熱器逐漸取代了翅片管換熱器。目前應(yīng)用最多的是管式換熱器，其換熱管是無縫鋼管，有時管內(nèi)加插件以強化傳熱，材質(zhì)是碳鋼或碳鋼滲鋁或耐熱鋼。近年來．盡管受到了其他新型換熱器的挑戰(zhàn)．但反過來也促進了其自身的發(fā)展。 根據(jù)管殼式換熱器的結(jié)構(gòu)特點，可分為固定管板式、浮頭式、 U型管式、填料函式和釜式重沸器五類。管束連接到管板上，管板與殼體焊接。這種換熱器適用于殼側(cè)介質(zhì)清潔且不易結(jié)垢并能進行清洗。為減少熱應(yīng)力，通常在固定 管板式換熱器中設(shè)置柔性元件 (如膨脹節(jié)、撓性管板等 )，來吸收熱膨脹差。管束連接在管板上，管板與殼體焊接。這種換熱器適用于殼側(cè)介質(zhì)清潔且不易結(jié)垢并能進行清洗，管程和殼程兩側(cè)溫差不大或溫差較大但殼側(cè)壓力不高的場合。 換熱器設(shè)計任務(wù)書 ..................................................................錯誤 !未定義書簽。 確定工藝流程 ...........................................................................錯誤 !未定義書簽。 計算總傳熱系數(shù) .......................................................................錯誤 !未定義書簽。 熱流量核算 ........................................................................錯誤 !未定義書簽。 換熱器內(nèi) 流體的流動阻力 ...............................................錯誤 !未定義書簽。在換熱器中至少要有兩種溫度不同的流體，一種流體溫度較高，放出熱量；另一種流體則溫度較低，吸收熱量。隨著我國工業(yè)的不斷發(fā)展，對能源利用、開發(fā)和節(jié)約的要求不斷提高，因而對換熱器的要求也日益加強。 隨著換熱器在工業(yè)生產(chǎn)中的地位和作用不同，換熱器的類型也多種多樣，不同類型的換熱器各有優(yōu)缺點，性能各異。 換熱器按用途不同可分為加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器、再沸器、深冷器、過熱器等。其中間壁式換熱器應(yīng)用最廣泛，按照傳熱面的形狀和結(jié)構(gòu)特點又可分為管殼式換熱器、板面式換熱器和擴展表面式換熱器（板翅式、管翅式等），如表 21所示。設(shè)計者應(yīng)根據(jù)這些條件進行熱力學(xué)和流體力學(xué)的計算，經(jīng)過反復(fù)比較，使所設(shè)計的換熱器具有盡可能小的傳熱面積，在單位時間內(nèi)傳遞盡可能多的熱量。 ① 增大
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