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《螺旋折流板式換熱器的設計》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、編號:()字號本科生畢業(yè)設計(論文)螺旋折流板換熱器的設計題目:姓名:學號:班級:摘要折流板是提高換熱器工效的重要部件。傳統(tǒng)換熱器中最普遍應用的是弓形折流板,由于存在阻流與壓降大、有流動滯死區(qū)、易結垢、傳熱的平均溫差小、振動條件下易失效等缺陷,近年來逐漸被螺旋折流板所取代。理想的螺旋折流板應具有連續(xù)的螺旋曲面。由于加工困難,目前所采用的折流板,一般由若干個1/4的扇形平面板替代曲面相間連接,形成近似的螺旋面。在折流時,流體處于近似螺旋流動狀態(tài)。相比于弓形折流板,在相同工況下,這樣的折流板(被稱為非連續(xù)型螺旋折流板)可減少壓降45%左右,而總傳熱系數可提高20%~30%,在相同熱負荷下,
2、可大大減小換熱器尺寸。換熱器是實現化工生產過程中熱量交換和傳遞不可缺少的設備,在石油、化工、輕工、制藥、能源等工業(yè)生產中有廣泛的應用。本換熱器是用于空氣壓縮機級間冷卻,采用常溫冷卻水將壓縮后的高溫空氣冷卻到一定溫度,本次設計采用固定管板式換熱器。換熱器的設計分為工藝設計和機械設計兩個部分。在工藝設計部分,根據給定的設計參數假設傳熱系數,計算換熱器的換熱面積以及初步確定換熱器型號、換熱管、管程和殼程數、折流板間距和數目以及內徑等工藝尺寸,然后進行熱力核算和壓力降核算,確定面積欲度和換熱器壓力降均在合理范圍之內,否則,要重新設定傳熱系數,重復上述過程,直至通過核算。機械設計部分分為兩步,第
3、一步:根據第一部分已設計出的工藝尺寸設計筒體、管箱、接管、折流板以及各部分之間的連接等結構和尺寸;第二步:依據GB150、GB151的規(guī)定進行強度校核,其中主要包括對管板、殼體與換熱管進行的強度校核,校核通過后根據所設計結構參數繪制圖紙。通過復算與校核,使所設計的換熱器能夠滿足生產工藝的要求。關鍵詞:螺旋折流板;換熱器;工藝設計;機械設計;強度校核ABSTRACTThebaffleistoimprovetheergonomicsoftheheatexchangercomponents.Conventionalheatexchangeristhemostcommonapplication
4、ofsegmentalbaffle,defectsduetoachokeandpressuredrop,flowhysteresisdeadband,easytoscale,heattransfer,theaveragetemperaturedifferenceissmall,vibrationconditionspronetofailure,inrecentyearstograduallyspiralbafflereplaced.Theidealhelicalbaffleshallhaveacontinuoushelicalsurfaces.Currentlyusedduetopro
5、cessingdifficulties,baffle,generallyreplacedbythenumberof1/4ofthefan-shapedflatplatesurfaceandwhiteconnection,theformationofthehelicalsurfaceapproximation.Baffle,thefluidintheapproximationofthespiralflowofstate.Comparedtothesegmentalbaffle,inthesamecondition,thebaffle(knownasnon-continuoushelica
6、lbaffles)canreducethepressuredropofabout45%,whiletheoverallheattransfercoefficientcanbeincreasedby20%to30%inthesameheatloadcanbegreatlyreducedheatexchangersize.Heatexchangerisanindispensableequipmenttotransmissionofheatexchangeintheprocessofchemicalproduction,whichisinawiderangeofapplicationsinp
7、etroleum,chemicalindustry,lightindustry,pharmaceuticals,energyandotherindustrialproduction.Thisisaheatexchangerusedforbenzene–tolueneseparationprocess,heatsbenzene-toluenemixturesfromroomtemperaturetothebubblepointtemperatur