流量为170th双管程固定管板式换热器设计.zip

毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）任务书 过程装备与控制工程 学生： 毕业设计（论文）题目：流量为170t/h双管程固定管板式换热器 毕业设计（论文）内容： 有关换热器综述一篇； 计算书说明书一份； 毕业设计（论文）专题部分： 固定管板式换热器 起止时间：2016 年 5 月 25 至 2016 年 6 月 6 日 指导教师： 签字 2016 年 3 月 1 日 本 科 毕 业 设 计 题 目：流量为 170t/h 双管程固定管板式换热器 专 业： 班 级： 学生姓名： 指导教师： 论文提交日期： 论文答辩日期： 毕业论文文献综述 换热器文献综述换热器文献综述 姓名： 班级： 指导教师： 引言：引言： 在不同温度的流体间传递热能的装置成为热交换器，简称为换热器。换热器 作为化工工程、石油化工、动力能源、冶金工业、交通发展、国防重工等工业 部门重要工艺设备之一。换热器正确的设定，性能的改善关系各部门有关工艺 的合理性、经济性以及能源的有节约与有效利用，对国民经济有着十分显著的 影响。 正文：正文： 1.1 换热器的类型 由于物料的性质、要求各不相同，换热器的种类很多，根据使用场合，使 用不低有所不同。了解各种换热器的特点，根据工艺要求正确选用适当类型的 换热器很重要。按照热量交换的方式不同，分为间壁式换热器、直接接触式换 热器、蓄热式换热器三种。 间壁式换热器的特点是冷，热两流体被一层固体壁面（管或板）隔开， 不相混合，通过间壁进行热交换。 1）管壳式换热器：管壳式(又称列管式) 换热器是最典型的间壁式换热器, 它在工业上的应用有着悠久的历史,而且至今仍在所有换热器中占据主导地位。 管壳式换热器主要有壳体、管束、管板和封头等部分组成,壳体多呈圆形,内部 装有平行管束,管束两端固定于管板上。在管壳换热器内进行换热的两种流体, 一种在管内流动,其行程称为管程；一种在管外流动,其行程称为壳程。管束的 壁面即为传热面。为提高管外流体给热系数,通常在壳体内安装一定数量的横向 折流档板。折流档板不仅可防止流体短路,增加流体速度,还迫使流体按规定路 径多次错流通过管束,使湍动程度大为增加。常用的档板有圆缺形和圆盘形两种,前 者应用更为广泛.。流体在管内每通过管束一次称为一个管程,每通过壳体一次 称为一个壳程。为提高管内流体的速度,可在两端封头内设置适当隔板,将全部 管子平均分隔成若干组。这样,流体可每次只通过部分管子而往返管束多次,称 为多管程。如两者温差很大, 换热器内部将出现很大的热应力,可能使管子弯曲,断 裂或从管板上松脱。因此,当管束和壳体温度差超过 50时,应采取适当的温差 补偿措施,消除或减小热应力。 2）喷淋式换热器：套管热交换器是由不同直径的直管同心套筒制成，并通 过一个 U 形弯头连接。在这种热交换器中，流体管，其他的流体间隙，既可以 得到更高的速度，因此，传热系数越大。此外，在该管式换热器，二种流体可 以是纯的逆流，对数平均的驱动力较大。这种换热器是将换热管成排地固定在 钢架上，热流体在管内流动,冷却水 从上方喷淋装置均匀淋下,故也称喷淋式冷 却器。 3）沉浸式换热器：这种热交换器是一个金属管弯曲圆成各种，适当的容器 的形状，并浸入液体容器。夹套式换热器：这种换热器是在容器外壁安装夹套 制成,结构简单;但其加热面受容器壁面限制,传热系数也不高。 4）板式换热器：板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而 成的一种新型高效换热器。 直接接触式换热器 直接接触换热为一种高效的换热方式,与传统的间壁式换热相比,它 的热阻 大大减小,并且不受换热面结垢和腐蚀的影响。 蓄热式换热器蓄热式换热器 蓄热式换热器与回热式换热器相对应，是一种应用历史比较久远的换热装 置，是按照大类划分的换热器的一种形式，具有能够在高温条件下运行的优点。 1.2 管壳式换热器的分类及应用 固定管板式换热器主要是由封头、管板、换热管、简体、管箱、法兰及折流 板等组成，管班上两端分别固定着管束，简体和管板之间是刚性连接在一起， 相互之间无相对移动，热交换器结构简单，成本低，易于制造，内直径相同的 外壳可被布置成安装更多的热交换管，每个热交换管可以分离为管道清洗或更 换，而管道清洗外是困难的。固定管板式换热器，因此，更适合于壳侧流体清 洁的规模不容易，且冷，热流体的温度差是不常用的清洗场合太大管侧。不适 用。 U 型管换热器和固定管板式换热器。U 型管换热器的结构的特点是只有一块管 板的，在 V 的热交换管，在管的两端被固定在同一块板的，监控的至少两个过 程。 U 型管换热器的优点是：只有一块管板的，结构简单，密封面，少，运行 可靠;配件清洗方便，束可以拉出。缺点是管板的利用率低，管道清洗，成捆， 成壳短路之间的距离，工艺管道坏了，不能改变，所以废品率是非常高的。 浮头式换热器，浮头换热器是使用最广泛的管式换热器之一，应力消除原理 是传递热量管束管板放手，让它浮动某些控制和消除内应力，浮头式换热器的 传热束可出在壳，清洁和维护更方便，但由于结构复杂，所以浮头热交换器的 价格非常高。 1.3 管壳式换热器的强化传热途径 强化传热加强管壳式换热器管传递的热传递主要通过增加流体湍流，延伸， 传热面积和提高流体流动，即表面处理的凸肋或鳍状结构的方法，并插入管， 并提高流速。凸筋结构。这种传热元件的主要是通过在管道内表面加工凸肋， 以增强流体湍流强度，从而达到增强传热的目的。目前应用比较广泛的螺旋槽 管，横纹管和波纹管。螺旋槽管的内表面与凸肋，该螺旋槽的外表面的螺旋槽。 当流体流过螺旋槽凸肋的干扰，减薄管壁厚度的表面上的层流层产生，增强管 侧的对流热传递系数，同时，引起流体流边界层分离的涡流轴的轴向凸肋的部 分的螺旋槽表面，减少的热传递。螺旋槽管可以用来提高单相流体管的热传递， 并沿着所述，衬里相变传热 123 横纹管轴向间隔环槽，由于外壁环槽的膨胀向 内的壁和对应环，沿流体边界层分离流的流的壁，促进流体湍流强度，增加流 体边界层，从而增强加强壳侧热交换器的方法，包括之间的变化的热传递的传 热促进管壳侧该管结构及管道支撑结构的外表面。传热管外表面的改变主要是 在其外表面上加工出沟槽和翅片。 管外传热强化。外表面有沟槽的传热管主要包括螺旋槽管和横纹管。螺旋 槽管和横纹管对管外蒸汽冷凝，加强效果是明显的，是槽的主要机制使液膜和 薄膜层产生涡流，破坏气薄膜层的稳定性。边界层厚度的交换面积可以有效地 延长，可以用于单相和冷凝传热促进 1111 管支承结构。传统管壳式换热器的拱 形挡板支撑，大多在壳侧流体流动是“Z”的形式中，隔板和管壁流动死区相连， 所述热传递系数和压力损失较大;板和管壳式旁通流和泄漏流现象之间是严重和 降低的流体的有效质量流量。为了克服上述缺点，提高在壳侧的流体的传热性 能，一些新的管支撑结构的外观。当前比较优越的管间支撑结构形式主要有折 流杆、螺旋扁管自支撑和螺旋隔板。 1.4 换热器发展前景 换热器发展前景的可行性研究报告显示：各类换热器，管式换热器是一个产品 大批量，多品种，国防工业技术的发展，换热器的工作条件比较苛刻，迫切需 要一个新的耐磨损，耐腐蚀，高强度材料。近年来，我国在发展不锈钢铜合金 复合材料、铝镁合金及碳化硅等非金属材料等方面都有不同程度的进展，其中 尤以钛材发展较快。钛在海水中，碱，如醋酸具有良好的耐蚀性，如再次强化 传热，效果会更好，目前，一些制造单元具有钛加工和制造技术的熟练掌握。 对涂层的材料，我国先后从国外进口生产线。铝的镁合金具有高的耐腐蚀性和 热导率，比钛便宜，应该注意。 近年来，国内节能热交换器的性能效率的提高，提高热传递的效率，降低的 热交换面积的压降，显著提高了工作性能单位。大量使用换热器的能量利用率 得到有效提高，降低了企业成本，随着我国工业化，城镇化进程沿，有利于增 加，全球经济增长在发展中国家，国内市场和出口市场将继续增长，需求换热 器换热器行业与目标的快速发展提供了广阔的市场空间。从市场需求，四万亿 的投资点，将继续保持国民经济的快速发展。石化，能源，电力，环保等行业 保持稳定增长，大型乙烯项目，大规模的核电站建设，大型风电场的建设，太 阳能光伏产业，多晶硅的快速增长生产规模较大，环保，日益成熟的海水淡化 项目建设，将在换热器行业的巨大需求。随着现代工业的飞速发展，对能源的 环境和生态问题为中心。世界找同时新能源各国，更加注重新能源和节能方法 的发展。强大的中国换热技术的应用不仅可以节约能源，保护环境，可大大节 省成本。因为在石油，电力，化工，核工业，如换热器换热器技术的强化传热 的广泛应用，对研究人员的关注。该研究结果不断出现。 目前，大量的改进的热传递技术已被应用到工业设备，因此，成为在板式换热 器的工业中的重要产品。同时，大管壳式换热器，高压换热器的大直径螺旋锁 紧环。高效节能板空气预热器等也将成为未来市场细分的焦点。除了在我国的 高换热器主要依靠进口和出口的产品是低附加值，低端产品，进口产品都是高 附加值的高端产品。国内的能力较弱，在低端产品，产能过剩，体积较大，主 换热器的未来发展方向是由高端的新的应用为主。 行业分析师指出,根据中国 工业发展目标换热器,换热器行业在 2016 年超过 2016 元规模在 2020 年达到油 换热器热功率成世界上最大的生产商,你成功地实现目标必须是高效、节能、新 突破高端环保换热器。 总结：总结：随着现代工程技术的急剧发展，中心的环境和生态问题的能量。世界各 国家更加重视发展节能和寻找新能源的新途径。的强化传热技术的应用，不仅 可以节能，环保，而且可以大大节约成本。因为研究人员长时间在石油，电力， 化工和利用原子能等工业部门，用于换热器技术的强化传热研究的换热器。这 项新的研究成果已更新 参考文献参考文献 1 邱树林.换热器-原理 结构 设计.上海交通大学出版社 2 钢制压力容器. GB150-1998. 国家质量技术监督局发布 3 化工设备设计手册.材料与零部件（上）M 上海科学技术出版社 1982 年 4 邹广华,刘强.过程装备制造与检测M 北京化工工业出版社 2003 年 5 管壳式换热器. GB151-1999. 国家质量技术监督局发布 6 王国胜,王祝敏,孙怀宇.化工原理.大连:大连理工大学出版社 2014 年 7 东大秦,袁凤隐.压力容器与化工设备使用手册（上册）M.化学工业出版 社 2000 年 本 科 毕 业 设 计 题 目：流量为 170t/h 双管程固定管板式换热器 专 业： 班 级： 学生姓名： 指导教师： 论文提交日期： 论文答辩日期： 毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）任务书 过程装备与控制工程 学生： 毕业设计（论文）题目：流量为170t/h双管程固定管板式换热器 毕业设计（论文）内容： 有关换热器综述一篇； 计算书说明书一份； 毕业设计（论文）专题部分： 固定管板式换热器 起止时间：2016 年 5 月 25 至 2016 年 6 月 6 日 指导教师： 签字 2016 年 3 月 1 日 课题名称 流量为170t/h双管程固定管板式换热器 设计者何香颐图号GK311202110-01 设计参数管口表 容器类别符号公称尺寸用途或名称 参数名称壳程管程a450进油管 工作压力 MPa1.62.5b450出油管 设计压力 MPa1.652.5c200热水出口 工作温度2085d 设计温度52.5110e20放气口 介质水油f20放气口 介质特性h200冷水进口 推荐材料Q34520 钢g20排液口 腐蚀余量 mm0.32m20排液口 焊接接头 系数 0.850.85 程数12 传热面积465465 换热管 推荐尺寸 管子与管板 连接方式 强度焊接 强度 焊接 设计参数： 管程： 管程为油，入口温度为 130，出口温度为 90 壳程：壳程介质为热水，由 20加热到 85；流量为 170t/h 结构为固定管板式换热器 摘要摘要 在不同温度的流体间传递热能的装置成为热交换器，简称为换热器。 换热器是化工、交通、动力