潤滑油-水U型管換熱器設計含4張CAD圖.zip,潤滑油,換熱器,設計,CAD 潤滑油-水 U型管換熱器設計開題報告 1 .題目來源及類型 生產實際 2 .研究目的和意義 隨著現(xiàn)代新工藝、新技術、新材料的不斷發(fā)展和能源問題的日益嚴重, 必然帶來更多的高性能、高參數(shù)換熱設備的需求。換熱器作為一種通用換熱設備在食品、制藥、石油化工、空調、動力、冶金、輕工等工業(yè)部門得到廣泛的應用。目前在發(fā)達的工業(yè)國家熱回收率已達96 % , 換熱設備在石油煉廠中約占全部工藝設備投資的35 %～40 %。其中管殼式換熱器仍然占絕對的優(yōu)勢, 約70 %。管殼式換熱器單位體積設備所能提供的傳熱面積大，傳熱效果好，結構堅固，可選用的結構材料范圍寬廣，操作彈性大，大型裝置中普遍采用。該換熱器是當前應用最廣, 理論研究和設計技術完善, 運用可靠性良好的一類換熱器。 3 .主要參考文獻及資料名稱 [1] 錢頌文.換熱器設計手冊[M].北京：化學工業(yè)出版社，2002 [2] 史美中,王中錚.熱交換器原理與設計[M].南京：東南大學出版社，1989 [3] 潘國昌,郭慶豐.化工設備設計[M].北京：清華大學出版社，1996 [4] 鄭津洋,董其伍,桑芝富.過程設備設計[M].北京：化學工業(yè)出版社，2005 [5] 尾花英朗著,徐忠權譯.熱交換器設計手冊[M].北京：石油工業(yè)出版社,1982 [6] 卓震.化工容器及設備[M].北京：中國石化出版社，1998 [7] 董舒民,姜德林煉油廠換熱器腐蝕分析及防護[J].化工技術與開發(fā), 2006年10期 35卷. [8] 趙淑芝.換熱器技術新進展[J].石油化工動態(tài), 1996年4期 4卷 [9] 王海名.換熱器的強化傳熱[J].石油化工建設,2005年第2期第27卷 [10] 吳金星（編），《高效換熱器及其節(jié)能應用》，化學工業(yè)出版社，2009 [11] 馬曉馳。國內外新型高效換熱器[J]?；みM展，2001，（01）：49-51 [12] 盧煥章. 石油化工基礎數(shù)據(jù)手冊[M]. 北京：化學工業(yè)出版社. 1982. [13] 李世玉. 壓力容器工程師設計指南[M]. 北京：化學工業(yè)出版社. 1996 [14] 中華人民共和國國家標準 《鋼制壓力容器》.GB150-2011 [15] 中華人民共和國國家標準 《鋼制壓力容器封頭》.GBT25198-2010 [16] 中華人民共和國行業(yè)標準 《容器支座》.JB4712-2007 [17] 中華人民共和國行業(yè)標準 《鞍式支座壓力容器法蘭》.GB150-2011 [18] 中華人民化學工業(yè)部工程建設標準 《鋼制管法蘭、墊片、緊固件》.HG20592-20635-2009 [19] 中華人民共和國國家標準 《熱交換器》 GB/T 151-2014 4 .國內外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 4.1 國內外現(xiàn)狀 近年以來由于制造技術、材料科學技術的不斷進步和傳熱理論研究的不斷完善，有關換熱器的節(jié)能設計和應用越來越引起關注。按照傳送熱量的方法來分：間壁式、混合式、蓄熱式等三大類。其中間壁式換熱器的冷、熱流體被固體間壁隔開，并通過間壁進行熱量交換的換熱器，因此又稱表面式換熱器，這類換熱器應用最廣間壁式換熱器根據(jù)傳熱面的結構不同可分為管式和板面式。管式換熱器以管子表面作為傳熱面，包括套管式換熱器和管殼式換熱器等；板面式換熱器以板面作為傳熱面，包括板式換熱器、螺旋板換熱器、板翅式換熱器、板殼式換熱器和傘板換熱器等。其中管殼式換熱器仍然占絕對的優(yōu)勢, 約70 %。其余30 %為各類高效緊湊式換熱器、新型熱管和蓄熱器等設備, 其中板式、板翅式、熱管及各類高效傳熱元件的發(fā)展十分迅速。 目前各國為改善該換熱器的傳熱性能開展了大量的研究。強化傳熱主要有3 種途徑提高傳熱系數(shù)、擴大傳熱面積和增大傳熱溫差, 研究主要集中在強化管程和殼程傳熱面方面。 　 管程強化傳熱歸結起來不外乎2 條途徑, 即改變傳熱面的形狀和在傳熱面上或傳熱流路徑內設置各種形狀的插入物。改變傳熱面形狀的方法有多種, 用于強化管程傳熱的有: 橫紋管、螺旋槽管、螺紋管(低翅管)和縮放管以及螺旋扁管(瑞典ALLARDS 公司生產)。目前管內插入物種類很多, 如螺旋線、紐帶、錯開紐帶、螺旋片和靜態(tài)混合器等。最近, 英國Cal Garin Ltd 公司開發(fā)的一種稱之為Hitran Matrix Elements 的花環(huán)式插入物[6 ] , 它是一種金屬絲制翅片管子插入物(Wire2Fin Tube Inserts) ,能增強湍流。中國石化北京設計院與華南理工大學聯(lián)合研制的交叉鋸齒型插入物, 是華南理工大學對12 種內插件(在Re = 300～3500 和Pr = 135 范圍內) 進行比較后優(yōu)選的型式, 可直接形成流體的混合, 尤其適用高粘度流體的換熱。 殼側的傳熱強化研究包括管型與管間支撐物的研究。如采用折流桿式換熱器，空心環(huán)管殼式換熱器，采用縱流管束換熱器，強化沸騰傳熱的傳熱管，強化冷凝傳熱的傳熱管。 近期國內外開發(fā)研究的發(fā)展方向主要是 1） 非金屬材料應用， 2） 計算流體力學和模型化設計的應用， 3） 加強實驗和理論研究， 4） 有源技術研究， 5） 強化結構組合研究。 4.2 生產需求狀況 換熱器廣泛地應用在工農業(yè)各個領域，在煉油、化工裝置中換熱器占總設備量和設備投資的40%左右。在換熱器設備中，因管殼式換熱器具有結構堅固、可靠性高、適應性大、材料范圍廣等優(yōu)。市場供需關系是影響市場變化的主要因素，在激烈地市場競爭中，企業(yè)及投資人能否全面準確地了解自己以及所處的環(huán)境，做出適時有效的市場決策是制勝的關鍵。市場供需情況就是為了解行情、分析環(huán)境提供依據(jù)，是企業(yè)了解市場和把握發(fā)展方向的重要手段，是輔助企業(yè)決策的重要工具。除了一些新材料新型換熱設備外管殼式換熱器需求量依然很大，如果能更近一步發(fā)展管殼式換熱器前途遠大。 5 .主要研究內容、重點研究的關鍵問題及解決思路 5.1換熱器設計原始數(shù)據(jù)： 項目 殼程 管程 設計壓力（Mpa） 1.6 1.2 操作溫度（進口/出口）℃ 20/65 250/210 介質 水 潤滑油 5.2主要研究內容? 第1部分：準備工作 　　 查閱相關文獻資料了解管殼式換熱器的基本原理、性質及應用。在化工生產中的地位和作用、換熱器應用的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢、設計的理論基礎、技術路線及其意義。 第2部分：工藝計算 管殼式換熱器的結構和類型、操作條件的選擇和操作方式選擇。熱量衡算、物料衡算、傳熱膜系數(shù)的確定、傳熱面積的確定、壓力降計算。 第3部分：主要受壓元件強度計算 　　 換熱器殼體、管箱短節(jié)、封頭厚度確定，容器法蘭、螺栓、墊片的校核計算，管板厚度的計算，開孔補強計算。 第4部分：計算機繪圖及說明書的編寫 　　 利用Auto CAD 軟件繪制出固定管板式換熱器的裝配圖及各個零件圖，并編寫說明書。 6 .完成設計所必須具備的工作條件及采取的措施方法 6.1 工作條件 按照設計的需要及老師的要求查閱技術文獻、資料手冊、工具書等。并且通過autoCAD軟件進行計算機繪圖。 6.2 采取的措施方法 行動研究法是一種適應小范圍教育改革的探索性的研究方法，起目的不在于建立理論，歸納規(guī)律，而是對教育活動和教育實踐中的問題，在行動研究中不斷地探索，改進工作，解決教育實際問題。行動研究將改革行動與研究工作相結合，與教育實踐的具體改革行動機密相連。（特點是邊執(zhí)行、邊評價、邊修改）。 模式：預診-——收集資料初步研究——擬定總體計劃——制定具體計劃——行動——總結評價 這個方法的具體特點： 一是具有動態(tài)性，所有的設想，計劃都處于一個開放的動態(tài)系統(tǒng)中，都有可修改的； 二是較強的聯(lián)合性與參與性； 三是在整個研究過程中，診斷性評價、形成性評價、總結性評價貫穿于行動研究法工作流程的始終。 7 .預期成果（達到目標） （1）開題報告1份 （2）設計說明書1份 （3）設計圖樣裝配圖1張 （4）主要零件圖樣3-5張 8 .工作的主要階段、進度與時間安排 第1周 調研、收集資料、英文翻譯 第2周 英文翻譯、組織文獻 第3周 組織文獻、撰寫開題報告 第4周 研究換熱工藝、確定設計方案 第6周 換熱工藝流程的計算、換熱器總圖設計 第8周 換熱器總圖的設計 第9周 換熱器總圖的設計 第10周 換熱器總圖的設計、主要零部件圖的設計 第11周 主要零部件圖的設計 第12周 指導老師全面審閱、修改圖紙 第13-15周 整理、撰寫論文、檢查、修改圖紙與論文 第16周 裝訂、檢查論文、準備答辯 9 .指導老師審查意見