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　　沈陽化工大學 本科畢業設計 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： 熱能與動力工程 畢業設計任務書 熱能與動力工程專業 班 學生： 畢業設計（論文）題目： 固定管板式冷卻器設計 畢業設計（論文）內容： 文獻綜述 CAD 軟件制圖 英文翻譯 畢業實習 畢業設計（論文）專題部分： 起止時間： 2020 年 3 月 2020 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 : 專業班級 : 學號 : 指導教師 : 2020 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%。 近年來 ,隨著制造技術的進步 ,強化轉熱元件的開發 ,使得新型高效換熱研究有了較大的發展 ,根據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、制冷和制藥各行業得到應用與推廣，取得了較大的經濟效益。 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。管程工作壓力為 ，殼程工作壓力為 。設計溫度殼程是 75℃，管程為 35℃。管程內介質是自來水，殼程內為煤油。選用石棉作保溫材料，厚度為 100mm。 根據任務書中流體進、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、剛度和穩定性等要求，根據設計壓力確定壁厚，使換熱器有足夠的腐蝕裕度。 結構設計的一般順序為 : ，選擇管箱短節、分程隔板、的材料尺寸及管箱深度。 設計，選擇合適的材料，計算結構尺寸。 ，選擇封頭形式，分別計算所受內壓和外壓。 ，確定連接形式，計算*小厚度。 ，確定拉桿的結構形式、直徑和數量、布置及定管距結構尺寸。 ，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。 *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，更節能的目的。 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 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。 時間 :第 5 周一第 7 周 3. 確定結構、正式計算。（ 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 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。進一步修改圖紙，準備答辯。 時間 :第 15 周一第 16 周 。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部門，尤其在石油、化工生產中應用更為廣泛。以煉油廠為例，換熱器占設備總金屬消耗量的 20%左右。它既是工藝流程中的重要裝備，同時又是企業減少能源消耗、降低生產成本的主要手段。由于世界性的能源危機， 為了降低能耗，工業生產中對換熱器的需求量越來越多，對換熱器的質量要求也越來越高。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*大，據統計，這類換熱器占總用量的 99%。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，工業生產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，它具有以下優點：結構簡單，加工方 便，造價低；在相同殼體直徑內排管*多，結構緊湊，可以使用各種材質的換熱管；處理介質包括有相變和無相變各種介質的換熱過程。根據 GB《管殼式換熱器》、GB《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 錯誤 !未找到引用源。 CAD制圖。 **，文獻綜述：查閱與課題相關中外期刊，編寫文獻綜述。第二，傳熱工藝計算：根據所給數據查的相關物性參數并計算有效平均沈陽化工大學學士學位論文 摘要 溫差；由 DittusBoetler 公式計算管程換熱系數；同理，有相關公式計算殼程換熱系數并初 定換熱器結構；再計算總傳熱系數；根據相關公式計算管程壓降與殼程壓降并進行校核。第三，強度校核：選擇換熱器材料、規格，排列方式；確定筒體壁厚、管箱短節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。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 。 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。它的主要功能是保證工藝過程對介質所要求的特定溫度，同時也是提高能源利用率的主要設備之一。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。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。 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 Abstract Abstract Heat 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 amount .Recuperative heat exchanger can be divided into a shell and tube and shell heat exchanger types, including shell and tube heat exchanger in the longterm operation has accumulated rich experience in the design data more plete, in many countries have a standard series, industrial production has high reliability and wide range of adaptability. Design of this project a fixed tube heat exchanger, heat exchanger relative to other types , it has the following advantages: simple structure, 沈陽化工大學學士學位論文 Abstract easy processing, low cost, within the same shell diameter discharge pipe up, pact structure, you can use the kind of material tubes, treatment media including phase transition and no phase change heat transfer process a variety of media. According to GB ‘shell and tube heat exchangers’, GB ‘Steel Pressure Vessels’ for design, including the following four sections: literature review, heat transfer process calculation, strength check CAD drawings. First, the literature review : Review and issues related to foreign journals, writing literature review .Second, the heat transfer process calculation : According to the data related to the investigation and calculation of effective physical parameters of mean temperature difference, Calculated by the DittusBoetler tube heat transfer coefficient, Similarly, relevant formula shell heat

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