F70螺旋板式換熱器設(shè)計含10張CAD圖
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開題報告
題 目
F70螺旋板式換熱器設(shè)計
學(xué)生姓名
班級學(xué)號
專業(yè)
1 選題的目的與意義
連螺旋板式換熱器是一種高效換熱設(shè)備,適用汽-汽、汽-液、液-液,對液傳熱。是發(fā)展較早的一種板式換熱器,不用管材,價格比較便宜,其傳熱系數(shù)大,結(jié)構(gòu)緊湊,不易結(jié)垢,容易清洗。它適用于化學(xué)、石油、溶 劑、醫(yī)藥、食品、輕工、紡織、冶金、軋鋼、焦化等行業(yè)。該換熱器主要由兩張平行的薄鋼板卷制成,構(gòu)成一對互相隔開的螺旋形通道,冷、熱兩流體以螺旋形板面為傳熱面相間流動。在換熱器中心設(shè)有中心隔板,使兩個螺旋通道隔開,一般有一對進(jìn)、出口設(shè)在圓周邊上,而另一對進(jìn)、出口則設(shè)在中心的圓鼓上。
螺旋板式換熱器結(jié)構(gòu)緊湊,單位體積提供的傳熱面很大,流體在螺旋板內(nèi)允許流速較高,并且流體沿螺旋方向流動,滯流層薄,故傳熱系數(shù)大,傳熱效率高。此外還因流速大,臟物不易滯留,近年來在國內(nèi)各行業(yè)中的應(yīng)用日趨廣泛。但也存在焊接要求質(zhì)量高,檢修比較困難。重量大,剛性差等缺點。未來的市場需求將對產(chǎn)品質(zhì)量有更高的要求,如環(huán)保、節(jié)能型產(chǎn)品將是今后發(fā)展的重點;要求產(chǎn)品性價比提高;對產(chǎn)品的個性化、多樣化的需求趨勢強(qiáng)烈,這也共同預(yù)示著換熱器行業(yè)良好的發(fā)展前景。
本次設(shè)計的螺旋板式換熱器是我之前學(xué)習(xí)所沒有接觸過的,在傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)知識上面添加了一些新的元素。在設(shè)計過程中,一方面可以復(fù)習(xí)和鞏固之前學(xué)習(xí)的知識, 另外又可以拓展思維,查閱資料以擴(kuò)展知識面,培養(yǎng)創(chuàng)新思維,以達(dá)到提升自我的目的。
2 國內(nèi)、外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
2.1 國內(nèi)情況
我國從上世紀(jì)50年代開始研究螺旋板式換熱器,至今已經(jīng)有60多年的歷史,但在最初30年中,受材料、制造設(shè)備及焊接工藝等技術(shù)水平的限制,螺旋板式換熱器的研究與發(fā)展緩慢。改革開放之后,螺旋板式換熱器的市場需求逐步增大,隨著材料及焊接技術(shù)的發(fā)展與提高,使螺旋板式換熱器得到了較快的發(fā)展。產(chǎn)品與國外同類型產(chǎn)品在整體技術(shù)水平及使用功能方面接近,其結(jié)構(gòu)由原來的不可拆式、簡單可拆式發(fā)展為多種可拆式、撬裝式、交錯冷凝式等。單臺熱交換面積、最高工作壓力及溫度都大大提升。然而,盡管國產(chǎn)螺旋管式換熱器的技術(shù)達(dá)到了長足的發(fā)展,但在某些特殊工況傳熱計算中特性參數(shù)的選項(如非牛頓液體參數(shù),動力粘度等)、特殊材料在特殊工況中的耐腐蝕研究、制造工藝已經(jīng)產(chǎn)品外觀質(zhì)量等方面與國外同類產(chǎn)品還存在一定的差距,這是國內(nèi)從事螺旋板式換熱器設(shè)計、制造、應(yīng)用以及相關(guān)研究的企業(yè)和學(xué)者還需繼續(xù)努力的課題。
2.2 國外情況
螺旋板式換熱器是瑞典羅森布拉德公司于1930年首先推薦使用的,很快就開始成批量生產(chǎn)并取得了專利權(quán)。隨后許多國家根據(jù)這個公司乏的專利相繼仿造,其中有英國APV公司、美國 AHRCO公司、西德 ROCA公司等。國外螺旋板式換熱器的發(fā)展無論材料、工藝、結(jié)構(gòu)、設(shè)計理論都已日臻成熟。所有產(chǎn)生廠商都采用了定距柱接觸焊和螺旋板自動翻邊工藝,其應(yīng)用領(lǐng)域也比我國深入、廣泛。國外螺旋板式換熱器共有四種型式:1型、2型、 3型和 3H型。 1型為最普通結(jié)構(gòu)型式,兩個通道內(nèi)的流體均作螺旋流動。國外螺旋板式換熱器最常見的是應(yīng)用于冷凝場合,所有型式的螺旋板式換熱器均可應(yīng)用于冷凝場合。
3 課題設(shè)計的主要工作
3.1 準(zhǔn)備相關(guān)工作 完成緒論
在互聯(lián)網(wǎng)或者圖書館等查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料,或者去相關(guān)工廠了解換熱器方面的知識。明確其熱換的過程、原理、性能及應(yīng)用。還應(yīng)該了解熱換器在國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。掌握基本知識點,計算方法等,并安排設(shè)計進(jìn)度。
3.2 材料選擇及主體、零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計
各零部件的材料選擇,選擇熱換器的類型與結(jié)構(gòu),操作條件的選擇和操作方式的選擇。完成幾何設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計。
3.3 強(qiáng)度計算與校核
計算換熱器各部件尤其受壓部件的應(yīng)力大小檢驗其強(qiáng)度是否在允許范圍內(nèi),按照國家壓力容器安全技術(shù)規(guī)定進(jìn)行計算或者核算。
3.4 加工工藝,裝配程序,安全防腐
選擇加工工藝,及編寫裝配程序,考慮安全性能及采取防腐措施。
3.5 繪制裝配圖及零部件圖
利用AutoCAD繪圖軟件繪制出換熱器的裝備圖及各個零件圖。
3.6 翻譯外文文獻(xiàn),編寫說明書
將外文文獻(xiàn)進(jìn)行翻譯,并按要求編寫說明書。
4 設(shè)計進(jìn)度安排
2月26日~3月11日: 尋找與課題相關(guān)的參考書及文獻(xiàn)資料,撰寫開題報告。
3月12日~3月23日: 集中實習(xí)
3月26日~4月1日: 查閱文獻(xiàn)資料,確定設(shè)計方案,開始課題設(shè)計
4月2日~4月25日: 螺旋板式換熱器的幾何設(shè)計和總體設(shè)計,計算并校核
4月26日~5月1日: 選擇加工工藝,裝配過程,考慮安全防腐等細(xì)節(jié)
5月2日~5月15日: 依據(jù)設(shè)計步驟繪制零件圖,裝配圖
5月16日~5月25日: 提交論文初稿,答辯前的準(zhǔn)備,交論文正式稿
5月28日~6月1日: 畢業(yè)答辯
參考文獻(xiàn)
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