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毕业设计固定板式换热设计

毕业设计(论文) 题 目 名 称 固定管板式换热器设计 题 目 类 型 毕业设计 目 录 毕业设计(论文)任务书 Ⅰ 开题报告 Ⅱ 指导教师审查意见 Ⅲ 评阅教师评语 Ⅳ 答辩记录及成绩评定 Ⅴ 中文摘要 Ⅵ 英文摘要 Ⅶ1 选题背景 1 1.1 研究的目的 1 1.2 研究的意义 2 1.3 国内外现状和发展趋势与研究主攻方向 2 2 方案论证 5 2.1 概述 5 2.2 传热原理 5 2.3 换热器的选型 7 3 固定管板式换热器的设计 8 3.1 热力学计算 8 3.2 结构设计 14 4 膨胀节 22 4.1 压力产生的应力 22 4.2 温差产生的应力 23 4.3 拉脱力 26 4.4 强度条件 27 4.5 ANSYS强度分析 29 5 换热器中强化传热途径简述 30 5.1 加大传热系数 30 5.2 增大平均温差 30 5.3 扩大传热面积 30 6 总结 31 参考文献 32 致 谢 33 毕业设计(论文)任务书 系部: 机械系 专业: 过程装备及控制工程 班级: 装备0601 毕业设计(论文)题目: 固定管板式换热器设计 毕业设计(论文)起止时间:2009年11月1日~2010年6月1日 3.毕业设计(论文)所需资料及原始数据(指导教师选定部分) 换热器设计原始数据: 壳体规格Φ700;管箱规格Φ750;换热管规格19×3L=8000 项目 壳程 管程 设计压力(Mp) 1.6 2 操作温度(进口/出口)℃ 175/155 144/163 设计温度℃ 220 200 介质 急冷油 锅炉给水 4.毕业设计(论文)应完成的主要内容 (1)换热器的发展概况 (2)总体参数设计计算 (3)传热学计算 (4)有限元分析 (5)结构的三维设计 (6)换热器的工程图设计 5.毕业设计(论文)的目标及具体要求 换热器的三维图 工程图:总装配图,部件装配图各一张,零件图3张 6、完成毕业设计(论文)所需的条件及上机时数要求 熟悉Solidworks 上机100小时 任务书批准日期 年 月 日系主任/责任教授 任务书下达日期 年 月 日 指导教师 完成任务日期 年 月 日 学生签名 毕业设计(论文)开题报告 题目名称 固定管板式换热器设计 系部 机械系 固定管板式换热器设计 一、题目来源 来源:生产/社会实际 类别:毕业设计 二、研究目的和意义 换热为石油,化工、食品、原子能及其它化工部门所广泛使用的一种工艺设备。一般情况换热器约占石油化工装置设备总重量的40%,其中又以管壳式换热器为主,因此管壳式换热器的研究开发和标准制订一向受到各国的重视,例如美国的TEMA和日本的JISB8249就是管壳式换热器的专用标准。 近年来,随着制造技术的进步,强化传热元件的开发,使得新型高效换热器的研究有了较大的发展,根据不同的工艺条件与换热工况设计制造了不同结构形式的新型换热器,并已在化工、炼油、石油化工、制冷及制药各行业得到应用与推广,取得了较大的经济效益。 各式换热器的设计思想各有新颖之处,结构上各具特色。有的在于强化管内传热,有的着眼于壳程强化传热,有的改进了管箱设计,有的着重防止管板诱导振动,有的紧凑了设备结构,有的在于防腐防垢。其中最先进的要数PACKINOX、SRCTM、HelixchangerTM、Twisted-tube Exchanger、HiTRAN、Hybrid、Exotic Heat Exchanger 几种换热器。 固定管板式换热器的两端管板采用焊接方法与壳体连接固定。换热管可为光管或低翅管。其结构简单,制造成本低,能得到较小的壳体内径,管程可分成多样,壳程也可用纵向隔板分成多程,规格范围广,故在工程中广泛应用。 固定管板式换热器主要有外壳、管板、管束、顶盖(又称封头)等部件构成。在圆形外壳内,装入平行管束,管束两端用焊接或胀接的方法固定在管板上,两块管板与外管直接焊接,装有进口或出口管的顶盖用螺栓与外壳两端法兰相连。它的特点是结构简单,没有壳侧密封连接,相同的壳体内径排管最多,在有折流板的流动中旁路最小,管程可以分成任何管程数,因两个管板由管子互相支撑,故在各种管壳式换热器中它的管板最薄,造价最低,因而得到广泛应用。这种换热器的缺点是:壳程清洗困难,有温差应力存在。当冷热两种流体的平均温差较大,或壳体和传热管材料膨胀系数相差较大,热应力超过材料的许用应力时,在壳体上需设膨胀节,由于膨胀节强度的限制,壳程压力不能太高。这种换热器适用于两种介质温差不大,或温差较大但壳程压力不高,及壳程介质清洁,

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