【正文】

　　沈陽化工大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 題 目： 固定管板式換熱器設(shè)計(jì) 院 系： 能源與動(dòng)力工程學(xué)院 專 業(yè)： 熱能與動(dòng)力工程 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 熱能與動(dòng)力工程專業(yè) 班 學(xué)生： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 固定管板式冷卻器設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容： 文獻(xiàn)綜述 CAD 軟件制圖 英文翻譯 畢業(yè)實(shí)習(xí) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專題部分： 起止時(shí)間： 2020 年 3 月 2020 年 6 月 指導(dǎo)教師： 簽字 年 月 日 教研主任： 簽字 年 月 日 學(xué)院院長(zhǎng)： 簽字 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 論文題目 : 固定管板式換熱器的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 : 專業(yè)班級(jí) : 學(xué)號(hào) : 指導(dǎo)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(shè)備。一般情況換熱器約占石油化工裝置設(shè)備總重量的 40%。 近年來 ,隨著制造技術(shù)的進(jìn)步 ,強(qiáng)化轉(zhuǎn)熱元件的開發(fā) ,使得新型高效換熱研究有了較大的發(fā)展 ,根據(jù)不同的工藝條件與換熱工況制造了不同結(jié)構(gòu)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(yè)得到應(yīng)用與推廣，取得了較大的經(jīng)濟(jì)效益。 本 次設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)溫度殼程是 75℃，管程為 35℃。管程內(nèi)介質(zhì)是自來水，殼程內(nèi)為煤油。選用石棉作保溫材料，厚度為 100mm。 根據(jù)任務(wù)書中流體進(jìn)、出口的溫度計(jì)算傳熱負(fù)荷，確定，選定換熱器形式，選取換熱器的材料，確定主要結(jié)構(gòu)尺寸，滿足強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性等要求，根據(jù)設(shè)計(jì)壓力確定壁厚，使換熱器有足夠的腐蝕裕度。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般順序?yàn)?: ，選擇管箱短節(jié)、分程隔板、的材料尺寸及管箱深度。 設(shè)計(jì)，選擇合適的材料，計(jì)算結(jié)構(gòu)尺寸。 ，選擇封頭形式，分別計(jì)算所受內(nèi)壓和外壓。 ，確定連接形式，計(jì)算*小厚度。 ，確定拉桿的結(jié)構(gòu)形式、直徑和數(shù)量、布置及定管距結(jié)構(gòu)尺寸。 ，選擇折流板形式、尺寸及板間距。 。 ，對(duì)上述步驟確定的結(jié)構(gòu)尺寸形式進(jìn)行強(qiáng)度校核，如不滿足要求需重新進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、再校核，直至符合要求。 *后通過設(shè)計(jì)計(jì)算提高換熱器的傳熱效率和減少能源消耗，達(dá)到更高效，更節(jié)能的目的。 1. 查閱中外文 期刊文獻(xiàn)、整理成文獻(xiàn)綜述、翻譯一篇英文資料、寫出開題報(bào)告。 時(shí)間 :第 1 周一第 4 周 2. 進(jìn)行換熱器傳熱計(jì)算、設(shè)計(jì)計(jì)算和強(qiáng)度校核，用 Auto CAD 對(duì)換熱器本體圖及主要零部件圖進(jìn)行初步繪制。 時(shí)間 :第 5 周一第 7 周 3. 確定結(jié)構(gòu)、正式計(jì)算。（ 5 月 4 日 —5 月 6 日中期檢查 ） 時(shí)間 :第 8 周一第 11 周 ，初步進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，為出圖做準(zhǔn)備。時(shí)間 :第 12 周一第 14 周 5. 計(jì)算說明書及圖紙全部整理完畢，將電子版上交給指導(dǎo)教師。進(jìn)一步修改圖紙，準(zhǔn)備答辯。 時(shí)間 :第 15 周一第 16 周 。時(shí)間 :第 17 周一第 18 周 一、文獻(xiàn)綜述 二、傳熱工藝計(jì)算 三 、強(qiáng)度計(jì)算 參考文獻(xiàn) 致謝 附錄一 英文文獻(xiàn)及翻譯 附錄二 實(shí)習(xí)報(bào)告 指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師簽字 : 年 月 日 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 摘要 內(nèi)容摘要 換熱器是進(jìn)行熱交換操作的通用工藝設(shè)備，被廣泛應(yīng)用于各個(gè)工業(yè)部門，尤其在石油、化工生產(chǎn)中應(yīng)用更為廣泛。以煉油廠為例，換熱器占設(shè)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(shí)又是企業(yè)減少能源消耗、降低生產(chǎn)成本的主要手段。由于世界性的能源危機(jī)， 為了降低能耗，工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)換熱器的需求量越來越多，對(duì)換熱器的質(zhì)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(jù)統(tǒng)計(jì)，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(zhǎng)期的操作過程中積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，其設(shè)計(jì)資料比較齊全，在許多國家都有了系列化標(biāo)準(zhǔn)，工業(yè)生產(chǎn)中有高度的可靠性并具有廣泛的適應(yīng)性 本課題設(shè)計(jì)一個(gè)固定管板式換熱器，相對(duì)于其他幾種換熱器，它具有以下優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方 便，造價(jià)低；在相同殼體直徑內(nèi)排管*多，結(jié)構(gòu)緊湊，可以使用各種材質(zhì)的換熱管；處理介質(zhì)包括有相變和無相變各種介質(zhì)的換熱過程。根據(jù) GB《管殼式換熱器》、GB《鋼制壓力容器》進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要包括以下四個(gè)部分：文獻(xiàn)綜述、傳熱工藝計(jì)算、強(qiáng)度校核 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 CAD制圖。 **，文獻(xiàn)綜述：查閱與課題相關(guān)中外期刊，編寫文獻(xiàn)綜述。第二，傳熱工藝計(jì)算：根據(jù)所給數(shù)據(jù)查的相關(guān)物性參數(shù)并計(jì)算有效平均沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 摘要 溫差；由 DittusBoetler 公式計(jì)算管程換熱系數(shù)；同理，有相關(guān)公式計(jì)算殼程換熱系數(shù)并初 定換熱器結(jié)構(gòu)；再計(jì)算總傳熱系數(shù)；根據(jù)相關(guān)公式計(jì)算管程壓降與殼程壓降并進(jìn)行校核。第三，強(qiáng)度校核：選擇換熱器材料、規(guī)格，排列方式；確定筒體壁厚、管箱短節(jié)壁厚與管程封頭壁厚并進(jìn)行應(yīng)力校核與液壓實(shí)驗(yàn)；選擇設(shè)備法蘭與接管法蘭；設(shè)計(jì)管板的厚度并對(duì)危險(xiǎn)工況下的管板應(yīng)力、殼程法蘭應(yīng)力、管子應(yīng)力、殼程圓筒軸向應(yīng)力、拉脫力進(jìn)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(bǔ)強(qiáng)的確定；鞍座的選擇及應(yīng)力校核。第四，運(yùn)用 AutoCAD 軟件進(jìn)行繪圖設(shè)計(jì)，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(dú)的設(shè)備，也可是某一工藝設(shè)備的組成部分。它的主要功能是保證工藝過程對(duì)介質(zhì)所要求的特定溫度，同時(shí)也是提高能源利用率的主要設(shè)備之一。通過這次設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)要求。同時(shí)，也因 CAD 作圖中所遇的各種困難與錯(cuò)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(gòu)造以及為什麼這樣。 關(guān)鍵字： 換熱器；換熱管；固定管板 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)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(xué)學(xué)士學(xué)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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