F150浮頭式換熱器的設(shè)計(jì)含10張CAD圖

F150浮頭式換熱器的設(shè)計(jì)含10張CAD圖,f150,頭式,換熱器,設(shè)計(jì),10,cad 開題報(bào)告題目 F150浮頭式換熱器設(shè)計(jì)學(xué)生姓名班級(jí)學(xué)號(hào)專業(yè)1 選題的目的與意義換熱器是國民經(jīng)濟(jì)和工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中應(yīng)用十分廣泛的熱量交換設(shè)備。隨著現(xiàn)代新工藝、新技術(shù)、新材料的不斷開發(fā)和能源問題的日趨嚴(yán)重。世界各國已普遍把石油化工深度加工和能源綜合利用擺到十分重要的位置。換熱器因而面臨著新的挑戰(zhàn)。換熱器的性能對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量、能量利用率以及系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和可靠性起著重要的作用，有時(shí)甚至是決定性的作用。目前在發(fā)達(dá)的工業(yè)國家熱回收率已達(dá) 96%。換熱設(shè)備在現(xiàn)代裝置中約占設(shè)備總重的 30%左右，其中管殼式換熱器仍然占絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，約 70%。其余 30%為各類高效緊湊式換熱器、新型熱管熱泵和蓄熱器等設(shè)備。其中板式、螺旋板式、板翅式以及各類高效傳熱元件的發(fā)展十分迅速。在繼續(xù)提高設(shè)備熱效率的同時(shí)，促進(jìn)換熱設(shè)備的結(jié)構(gòu)緊湊性、產(chǎn)品系列化、標(biāo)準(zhǔn)化和專業(yè)化、并朝大型化的方向發(fā)展。浮頭式換熱器屬于管殼式換熱器的范疇,管殼式換熱器仍然是當(dāng)今應(yīng)用最廣泛的換熱設(shè)備,其可靠性和可能性已被充分證明。特別是在較高的參數(shù)的工況條件下,管殼式更顯示其獨(dú)有的長(zhǎng)處。浮頭式換熱器的優(yōu)點(diǎn)如下：（1） 管束可以抽出，以方便清洗管、殼程；（2） 介質(zhì)間溫差不受限制；（3） 可在高溫、高壓下工作，一般溫度小于等于450度，壓力小于等于6.4兆帕；（4） 可用于結(jié)垢比較嚴(yán)重的場(chǎng)合；（5） 可用于管程易腐蝕場(chǎng)合。其缺點(diǎn)如下：（1） 小浮頭易發(fā)生內(nèi)漏；（2） 金屬材料耗量大，成本高20%；（3） 結(jié)構(gòu)復(fù)雜給定設(shè)計(jì)參數(shù)如下：管程介質(zhì)：煙道氣 殼程介質(zhì)：水管程設(shè)計(jì)壓力：1.65MPa 殼程設(shè)計(jì)壓力：1.55MPa管程設(shè)計(jì)溫度：420C 殼程設(shè)計(jì)溫度：90C腐蝕余量：自定 換熱面積：150 m22 國內(nèi)、外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)目前各國在提高管殼式換熱器性能所開展的研究主要是強(qiáng)化傳熱，適應(yīng)高參數(shù)和各類有腐蝕介質(zhì)的耐腐蝕材料以及為大型化的發(fā)展所作的結(jié)構(gòu)改進(jìn)。提高傳熱系數(shù)，擴(kuò)大傳熱面積，增大傳熱溫差是強(qiáng)化傳熱的三種途徑。其中提高傳熱系數(shù)是當(dāng)今強(qiáng)化傳熱的重點(diǎn)。它包括有源強(qiáng)化（即利用外部能量的機(jī)械和流體振動(dòng)，電場(chǎng)、磁場(chǎng)沖擊的辦法，改善流動(dòng)狀態(tài)而強(qiáng)化傳熱）和非源強(qiáng)化（即改變傳熱元件本身的表面形狀和便面處理方法，獲得粗糙表面和擴(kuò)展表面：也有用內(nèi)插物增加流體本身的擾流來強(qiáng)化傳熱）兩種。目前用于管殼式換熱器的強(qiáng)化傳熱，多數(shù)采用非源強(qiáng)化的辦法。采用強(qiáng)化傳熱管提高傳熱強(qiáng)度，減少換熱面積，使換熱器提高緊湊程度，節(jié)省材料，減緩結(jié)垢速度。國內(nèi)外換熱器用強(qiáng)化傳熱管通常使用螺紋管和低翅管，我國螺紋管的翅化率一般 3，該類管子適用于管內(nèi)介質(zhì)給熱系數(shù)比管外介質(zhì)的給熱系數(shù)大于 2 倍以上的換熱器，試驗(yàn)證明可以提高傳熱系數(shù) 30%左右。德國 Hde 公司的螺旋槽管，當(dāng)2300R e 105 時(shí)，傳熱效率比光管提高 2.3 到 11.1 倍，當(dāng) 300Re 1500 時(shí)，傳熱效率比光管提高 2.2 到 22 倍，充分證明對(duì)于粘性介質(zhì) R e 不太高的條件下，使用螺旋槽管有明顯的效果。瑞典 ALLARDS 公司生產(chǎn)的螺旋扁管換熱器，起換熱管經(jīng)壓扁再扭轉(zhuǎn)加工成型，管子的橫截面均為長(zhǎng)圓形。改換熱器管束設(shè)計(jì)有兩種布置，一種為混合管束，一種為純螺旋扁管束。前者用 33%的螺旋扁管和 67%的光管混合排列組成。使用扁管的主要原因是可以用管子壓扁的程度來滿足管內(nèi)介質(zhì)鍋中流量下的適應(yīng)的流通面積，以保證一定的管內(nèi)流速，使換熱器兩側(cè)的流動(dòng)達(dá)到較理想的狀態(tài)。這種管束不僅有利于提高傳熱率，同時(shí)混合管束的排列能使相鄰的管子接觸良好，互相支撐，從而提高了抗振能力。改善換熱器殼側(cè)的傳熱。傳統(tǒng)的管殼式換熱器，流體在殼側(cè)流動(dòng)存在著轉(zhuǎn)折和進(jìn)出口兩端渦流的滯留區(qū)，影響了殼側(cè)的給熱系數(shù)。為改善殼側(cè)的流動(dòng)狀態(tài)，從以下兩方面開展研究，采用折流桿式換熱器。美國在 70 年代初為解決換熱器管束振動(dòng)開發(fā)了這種結(jié)構(gòu)的換熱器。目前美國已直接應(yīng)用強(qiáng)化傳熱管設(shè)計(jì)制造折流桿式換熱器，如菲利普公司使用螺紋管作為換熱管，不僅解決了振動(dòng)問題，而且由于殼側(cè)的流動(dòng)的改善使折流桿換熱器比傳統(tǒng)的弓形折流板換熱器傳熱系數(shù)提高了 30%左右。管束的壓降減少 50%。因而這種換熱器在各國的應(yīng)用日趨廣泛，且多數(shù)用于煉油廠，到 90年代初至少有 1000 余臺(tái)投入運(yùn)行。采用縱流管束換熱器。德國 GRIMMA 公司制造了一種整圓形折流板換熱器，起結(jié)構(gòu)為折流板上橫排管孔，以四個(gè)孔為一組將管橋出銑通，殼側(cè)流體在管橋處沿著軸向流動(dòng)，避免了流體因轉(zhuǎn)折引起的滯留區(qū)。該公司用不同粘度的甘油和水混合物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明在中、低粘度范圍內(nèi)縱流管束換熱器傳熱效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)圓缺形折流板換熱器。3 課題的主要工作3.1 準(zhǔn)備相關(guān)工作 查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料了解浮頭式換熱器的基本原理、性質(zhì)及應(yīng)用。在化工生產(chǎn)中的地位和作用、換熱器應(yīng)用的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)、設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)、技術(shù)路線及其意義。3.2 工藝計(jì)算及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 浮頭式換熱器的結(jié)構(gòu)和類型、操作條件的選擇和操作方式選擇。熱流量計(jì)算、傳熱系數(shù)計(jì)算、傳熱面積的確定、殼程阻力及壓力降計(jì)算。3.3 主要受壓元件強(qiáng)度計(jì)算 換熱器殼體、管箱短節(jié)、封頭厚度確定，容器法蘭、螺栓、墊片的校核計(jì)算，管板厚度的計(jì)算，開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算。 3.4 計(jì)算機(jī)繪圖及說明書的編寫 利用AutoCAD軟件繪制出固定管殼式換熱器的裝配圖及各個(gè)零件圖，并編寫說明書，并完成英文資料翻譯的編寫。4 課題的進(jìn)度安排 第一階段 2018年11月28日至2018年12月15日，收集資料，閱讀文獻(xiàn)，完成開題報(bào)告。 第二階段 2019年2月18日至2019年3月1日，畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研。第三階段 2019年3月4日至2019年3月15日，集中實(shí)習(xí)。第四階段 2019年3月18日至2019年5月24日，畢業(yè)設(shè)計(jì)。第五階段 2019年5月27日至2018年5月31日，畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。 參考文獻(xiàn)1 秦叔經(jīng)，葉文邦.化工設(shè)備設(shè)計(jì)全書-換熱器.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20032 工程材料實(shí)用手冊(cè)編輯委員會(huì).工程材料實(shí)用手冊(cè).北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，20023 朱有庭.化工設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20054 錢頌文.換熱器設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20025 朱振華，邵澤波.過程裝備制造技術(shù).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20116 華南理工大學(xué)化工原理教研組.化工過程及設(shè)備設(shè)計(jì).廣州：華南理工 大學(xué)出版社，19867 趙惠清，蔡紀(jì)寧.化工制圖 .北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20158 譚蔚.化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ).天津：天津大學(xué)出版社，2014指導(dǎo)教師批閱意見 指導(dǎo)教師(簽名)： 年 月 日