F400固定管板式換熱器設計含9張CAD圖.zip,F400,固定,板式,換熱器,設計,CAD 設計開題報告 題　　目 F400固定管板式換熱器設計 學生姓名 班級學號 專業(yè) 1 課題任務的學習與理解 1.1對設計課題的分析與簡述 換熱器（英語翻譯：heat exchanger），是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設備，又稱熱交換器。換熱器是實現(xiàn)化工生產過程中熱量交換和傳遞不可缺少的設備。換熱器是化工，石油，動力，食品，制藥，能源及其它許多工業(yè)部門的通用設備，在生產中占有重要地位。在化工生產中換熱器可作為加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器和再沸器等，應用更加廣泛。換熱器即可是一種單元設備，如加熱器、冷卻器和凝汽器等；也可是某一工藝設備的組成部分，如氨合成塔內的換熱器。換熱器是化工生產中重要的單元設備，根據(jù)統(tǒng)計熱交換器的噸位約占整個工藝設備的20%,有的甚至高達30%，其重要性可想而知。換熱器按照結構形式可分為：固定管板式換熱器、浮頭式換熱器、U形管換熱器、填料函式換熱器。固定管板式換熱器是一種實現(xiàn)物料之間熱量傳遞的節(jié)能設備。在煉油、化工裝置中換熱器占總設備數(shù)量的40%左右，占總投資的30%-45%，隨著節(jié)能技術的發(fā)展，應用領域不斷擴大，利用換熱器進行高溫和低溫熱能回收帶來了顯著的經濟效益。 1.2對本次課題設計目的及意義的理解 畢業(yè)課題設計是對我們大學四年所學知識的最后一次全面檢驗，是對我們基本知識、基本理論和基本技能掌握與提高程度的一次總測試。其主要目的是： （1）提高我們技術資料的收集、整理、編譯和運用能力，加強技術文件的撰寫能力，使我們的語言文字在技術文件上的運用、梳理、歸納和總結的到全面的訓練。 （2）通過綜合運用所學理論知識、生產實踐和設計實踐知識，進行難度較大的塑料模具設計，全面提高我們獨立分析問題和解決問題的能力 ，為我們以后的工作打下良好的基礎。 2 題目研究現(xiàn)狀概述 二十世紀20年代出現(xiàn)了板式換熱器，并應用于食品工業(yè)。以板代管制成的換熱器，其結構緊湊，傳熱效果好，因此陸續(xù)發(fā)展為多種形式。30年代初，瑞典首次制成螺旋板換熱器。接著英國用釬焊發(fā)制造出一種由銅及其合金材料制成的板翅式換熱器，用于飛機發(fā)動機的散熱。30年代末，瑞典又制造出第一臺板殼式換熱器，用于紙漿工廠。在此期間，為了解決強腐蝕性介質的換熱問題，人們對新型材料制成的換熱器開始注意。60年代左右，由于空間技術和尖端科學的發(fā)展，迫切需要各種高效能緊湊型的換熱器，再加上沖壓、釬焊和密封的技術的發(fā)展，換熱器制造技術得到進一步的完善，從而推動了緊湊型板面式換熱器的蓬勃發(fā)展和廣泛應用。此外，自60年代開始，為了適應高溫和高壓條件下的換熱和節(jié)能的需要，典型的管殼式換熱器也得到進一步的發(fā)展。70年代中期為了強化傳熱，在研究和發(fā)展熱管的基礎上又創(chuàng)造出熱管式換熱器。 近年來，國內在節(jié)能增效等方面改進換熱器的性能，提高傳熱效率，減少傳熱面積降低壓降，提高裝置熱強度等方面的研究取得了顯著的成績。換熱器的大量使用有效的提高了能源的利用率，使企業(yè)成本降低，提高了效益。根據(jù)國民經濟和社會發(fā)展，“十一五”期間我國經濟增長將保持年均7.5%的速度。而石化、鋼鐵作為支柱型產業(yè)，將繼續(xù)保持快速發(fā)展的勢頭，這些行業(yè)的發(fā)展都將為換熱器行業(yè)提供更加廣闊的發(fā)展空間。 據(jù)統(tǒng)計，在現(xiàn)代石油化工企業(yè)中，換熱器的投資占全部投資的30%-40%，在熱電廠中，如果把鍋爐也作為換熱設備，換熱器的投資約占電廠總投資的70%。由此可見，換熱器的合理設計和良好運行對企業(yè)節(jié)約資金、能源和空間都是十分重要的。如今能源危機，為了節(jié)能降耗，提高工業(yè)生產的經濟效益，要求開發(fā)適用于不同工業(yè)過程要求的高效換熱設備。這些年來，換熱器的開發(fā)與研究成為人們關注的課題。大量的強化傳熱技術應用于工業(yè)裝置，我國換熱器產業(yè)在技術水平上獲得了快速提升，板式換熱器日漸崛起。與此同時，近幾年，我國在大型管殼式換熱器、大直徑螺紋鎖緊環(huán)高壓換熱器、高效節(jié)能板殼式換熱器、大型板式空氣預熱器方面也獲得了重大突破。而且隨著制造技術的進步，強化傳熱元件的開發(fā)，使得新型高效換熱器的研究有了較大的發(fā)展，根據(jù)不同的工藝條件與換熱工況設計制造了不同結構形式的新型換熱器，并已在化工、煉油、石油化工、制冷、空分及制藥各行業(yè)得到了應用于推廣，取得了較大的經濟效益。 最近幾十年來板式換熱器發(fā)展很快，主要表現(xiàn)在： （1）板式換熱器的種類越來越多，技術性能越來越好，應用范圍越來越廣。從可拆式板式換熱器發(fā)展到釬焊式板式換熱器；從半焊接式、全焊接式發(fā)展到板殼式換熱器；從對稱型發(fā)展到非對稱型；從對稱流道發(fā)展到寬窄流道、寬寬流道；從波深為3-5mm的一般板發(fā)展到波深為2-2.5mm的淺密波紋板。 （2）板式換熱器的技術性能越來越好。工作溫度從可拆式的26℃發(fā)展到板殼式的1000℃；工作壓力從可拆式型的2.5MPa發(fā)展到板殼式的8.0MPa；傳熱系數(shù)從2000W/㎡·k發(fā)展至12000W/㎡·k等等。 （3）板式換熱器的應用范圍越來越廣。板式換熱器向大型化、小型化、高性能化、專業(yè)化、多元化、裝置化發(fā)展。 3 研究的主要內容 （1）檢索固定管板式換熱器的相關資料； （2）換熱器總體方案選擇及結構設計； （3）強度設計計算（筒體、換熱管及管板等強度設計、溫度應力計算及校核、設置膨脹節(jié)計算及選型、開孔補強設計計算等）； 4 課題的進度安排 第一階段 2018年1月13日至2018年3月11日，收集資料，閱讀文獻，完成開題報告。 第二階段 2018年2月26日至2018年4月30日，參加畢業(yè)實習，為畢業(yè)設計做好資料準備。 第三階段 2018年5月1日至2018年5月6日，查閱文獻資料，擬定設計方案，開始課題設計。 第四階段 2018年5月7日至2018年5月18日，完成設計說明書的撰寫 第五階段 2018年5月18日至2018年5月24日，依據(jù)設計步驟繪制零件圖，裝配圖。 第六階段 2018年5月25日至2018年5月28日，交論文正式稿，做好答辯前準備。 第七階段 2018年5月29日至2018年6月1日，畢業(yè)設計答辯 參考文獻 [1] 秦叔經，葉文邦.化工設備設計全書-換熱器［Ｍ］.北京：化學工業(yè)出版社，2003 [2] 工程材料實用手冊編輯委員會.工程材料實用手冊［Ｍ］.北京：中國標準出版社，2002 [3] 朱有庭.化工設備設計手冊［Ｍ］.北京：化學工業(yè)出版社，2005 [4] 錢頌文.換熱器設計手冊［Ｍ］.北京：化學工業(yè)出版社，2002 [5] 朱振華，邵澤波.過程裝備制造技術［Ｍ］.北京：化學工業(yè)出版社，2011 [6] 華南理工大學化工原理教研組.化工過程及設備設計［Ｍ］.廣州：華南理工 大學出版社，1986 [7] 趙惠清，蔡紀寧.化工制圖 ［Ｍ］.北京：化學工業(yè)出版社，2015 [8] 譚蔚.化工設備設計基礎［Ｍ］.天津：天津大學出版社，2014 指導教師批閱意見 指導教師(簽名)： 年 月 日