螺旋折流板式換熱器的設(shè)計畢業(yè)論文

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1、編號：（）字號本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）螺旋折流板換熱器的設(shè)計題目：姓名：學(xué)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(yīng)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(jié)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(yīng)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(shù)可提高2

2、0%～30%，在相同熱負(fù)荷下，可大大減小換熱器尺寸。換熱器是實現(xiàn)化工生產(chǎn)過程中熱量交換和傳遞不可缺少的設(shè)備，在石油、化工、輕工、制藥、能源等工業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的應(yīng)用。本換熱器是用于空氣壓縮機(jī)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(shè)計采用固定管板式換熱器。換熱器的設(shè)計分為工藝設(shè)計和機(jī)械設(shè)計兩個部分。在工藝設(shè)計部分，根據(jù)給定的設(shè)計參數(shù)假設(shè)傳熱系數(shù)，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(shù)、折流板間距和數(shù)目以及內(nèi)徑等工藝尺寸，然后進(jìn)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(nèi)，否則，要重新設(shè)定傳

3、熱系數(shù)，重復(fù)上述過程，直至通過核算。機(jī)械設(shè)計部分分為兩步，第一步：根據(jù)第一部分已設(shè)計出的工藝尺寸設(shè)計筒體、管箱、接管、折流板以及各部分之間的連接等結(jié)構(gòu)和尺寸；第二步：依據(jù)GB150、GB151的規(guī)定進(jìn)行強(qiáng)度校核，其中主要包括對管板、殼體與換熱管進(jìn)行的強(qiáng)度校核，校核通過后根據(jù)所設(shè)計結(jié)構(gòu)參數(shù)繪制圖紙。通過復(fù)算與校核，使所設(shè)計的換熱器能夠滿足生產(chǎn)工藝的要求。關(guān)鍵詞：螺旋折流板；換熱器；工藝設(shè)計；機(jī)械設(shè)計；強(qiáng)度校核ABSTRACTThebaffleistoimprovetheergonomicsoftheheatexchangercomponents.Conven

4、tionalheatexchangeristhemostcommonapplicationofsegmentalbaffle,defectsduetoachokeandpressuredrop,flowhysteresisdeadband,easytoscale,heattransfer,theaveragetemperaturedifferenceissmall,vibrationconditionspronetofailure,inrecentyearstograduallyspiralbafflereplaced.Theidealhelicalbaf

5、fleshallhaveacontinuoushelicalsurfaces.Currentlyusedduetoprocessingdifficulties,baffle,generallyreplacedbythenumberof1/4ofthefan-shapedflatplatesurfaceandwhiteconnection,theformationofthehelicalsurfaceapproximation.Baffle,thefluidintheapproximationofthespiralflowofstate.Comparedto

6、thesegmentalbaffle,inthesamecondition,thebaffle(knownasnon-continuoushelicalbaffles)canreducethepressuredropofabout45%,whiletheoverallheattransfercoefficientcanbeincreasedby20%to30%inthesameheatloadcanbegreatlyreducedheatexchangersize.Heatexchangerisanindispensableequipmenttotrans

7、missionofheatexchangeintheprocessofchemicalproduction,whichisinawiderangeofapplicationsinpetroleum,chemicalindustry,lightindustry,pharmaceuticals,energyandotherindustrialproduction.Thisisaheatexchangerusedforbenzene–tolueneseparationprocess,heatsbenzene-toluenemixturesfromroomtemp

8、eraturetothebubblepointtemperatur