F100螺旋板式換熱器設(shè)計含9張CAD圖.zip
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設(shè)計開題報告
題 目
F100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
管殼式換熱器是石油、化工、輕工、食品、冶金及動力等工業(yè)部門廣泛應(yīng)用的節(jié)能設(shè)備。相對水- 水管殼式換熱器而言,一般殼程流體流速較低,換熱熱阻較大,因此增強殼程換熱效果顯得尤為重要。近年來,人們采用各種各樣的管束支撐結(jié)構(gòu)來改變殼程流體的流動形態(tài),以求增強殼程換熱。其中螺旋折流板支撐結(jié)構(gòu)以其高效傳熱、低流阻的特點得到了人們的廣泛關(guān)注。
螺旋流換熱器是一種利用流體的渦旋流動來強化殼程傳熱的換熱設(shè)備。渦旋流動是流體沿一定螺旋角方向的曲線運動,因而是一種以較少能量克服流動阻力的運動方式,在換熱器中采用螺旋折流板結(jié)構(gòu)時,可使殼程流場與溫度場實現(xiàn)協(xié)同而獲得較高的強化傳熱效果。
換熱設(shè)備按照其功能可命名,如冷凝器、蒸發(fā)器、再熱器、過熱器等,按換熱部件的特點可分為:管殼式換熱器、翅片管式換熱器、板式換熱器(包括板片式換熱器和板翅式換熱器)。對于各型換熱器的強化換熱技術(shù)的研究,主要集中在對換熱器內(nèi)流體流態(tài)變化以及對各部件的參數(shù)優(yōu)化研究兩方面,而對換熱器部件參數(shù)的主要研究對象就是換熱管(板)排列方式(順排或叉排)、換熱管(板)排數(shù)、換熱管(板)間距大小、肋片布置間距、肋片形狀等。通常的研究方法包括:數(shù)值模擬計算、實驗方法研究、理論研究三類
本文通過設(shè)計一種合理結(jié)構(gòu)的螺旋換熱器,可以大大提高換熱效率,節(jié)省能耗,因此,具有明顯的經(jīng)濟效益。是一種高效的換熱元件,廣泛應(yīng)用于各種換熱設(shè)備中,不僅可以強化傳熱,而且可以減少流動阻力,熱效率比較高。
2 國內(nèi)、外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
2.1 國內(nèi)情況
我國對某些種類的換熱器已經(jīng)建立了標準,形成了系列。換熱器的應(yīng)用廣泛,日常生活中取暖用的暖氣散熱片、汽機裝置中的航天火箭上的冷卻器等,都是換熱器。它還廣泛應(yīng)用于化工、石油、動力和原子能等工業(yè)部門。他的主要功能是保證工藝過程對戒指所要求的待定溫度,同時也是提高能源利用率的主要設(shè)備之一。換熱器即可是一種單元設(shè)備,如加熱器、冷卻器等,也可是工藝設(shè)備的組成部分,如氨合成塔內(nèi)的換熱器。換熱器是化工生產(chǎn)中重要的單元設(shè)備,根據(jù)統(tǒng)計,熱交換熱的噸位約占整個工藝設(shè)備的20%有的甚至高達30%,其重要性可想而知。
。
2.2 國外情況
美國傳熱研究(Heat?Transfer?Research?Inc.)即HTRI,是1962年發(fā)起組建的一個國際性、非贏利的合作研究機構(gòu),會員數(shù)百家,遍及全球,取得了大量的研究成果,積累了換熱器設(shè)計的豐富經(jīng)驗,在傳熱機理、兩相流、振動、污垢、模擬及測試技術(shù)方面作出了巨大貢獻。近年來,該公司在計算機應(yīng)用軟件開發(fā)上發(fā)展很快,所開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化軟件、各種換熱器工藝設(shè)計軟件計算精度準確,不僅節(jié)省了人力,提高了效率,而且提高了技術(shù)經(jīng)濟性能。目前國內(nèi)有近20家成為HTRI會員。
英國傳熱及流體服務(wù)中心(Heat?Transfer?andFluid?Flow?Service)即HTFS,于1967年成立,隸屬于英國原子能管理局。該中心有會員數(shù)百家,長期從事傳熱與流體課題的研究,所積累的經(jīng)驗和研究成果不僅廣泛用于原子能工業(yè),而且用于一般工業(yè)。它最大特點是與各大學(xué)和企業(yè)合作,進行專門的課題研究,研究成果顯著。在傳熱與流體計算上更精確,開發(fā)的HTFS、TASC各類換熱器微機計算軟件備受歡迎,國內(nèi)有30多家企業(yè)成為會員
3 課題的主要工作
3.1 準備相關(guān)工作
在互聯(lián)網(wǎng)或者圖書館等查閱相關(guān)文獻資料,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,編寫說明書
將外文文獻進行翻譯,并按要求編寫說明書。
4 課題的進度安排
2月26日—3月9日畢業(yè)設(shè)計調(diào)研
3月12日—3月23日集中實習
3月26日—6月1日畢業(yè)設(shè)計
6月4日—6月8日畢業(yè)答辯
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