固定管板式换热器开题报告.docx

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固定管板式换热器开题报告

    ：

开题固定报告板式换热器固定管板式换热器

图纸固定管板式换热器cad图昆明固定管板式换热器   

篇一：

换热器毕业设计开题报告

生毕业论文（设计）开题报告表

 说明：

1、论文（设计）类型：

A—理论研究B—应用研究C—设计等 

2、论文（设计）来源：

指来源于科研项目、生产/社会实际、教师选题或其他（学生自拟）等 

3、各项栏目空格不够，可自行扩大。

篇二：

换热器开题报告

毕业设计（论文）开题报告

 设计（论文）题目：

 学院：

专业班级：

过程装备与控制工程

学生姓名：

指导教师：

 开题2010年10月18日

指导教师评阅意见

 1.课题的目的和意义

节约能源是当今世界的一种重要社会意识，是指尽可能的减少能源的消耗、增加能源利用率的一系列行为。

加强用能管理，采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会可以承受的措施，从能源生产到消费的各个环节，降低消耗、减少损失和污染物排放、制止浪费，有效、合理地利用能源。

目前，在我国石油化工产业换热器受到普遍的重视，而换热器的广泛应用性，决定了换热器换热性能的改善设计理论的不断创新，企业经济的收益和工业的飞速发展都具有一定的积极作用为节约能源和保护环境有显著的贡献。

本课题所设计的冷却器，是针对给定的设计参数，按照相关规定的要求，通过壁厚计算和强度校核等，设计换热器产品。

熟悉压力容器设计的基本要求，掌握换热器的常规设计方法，把所学的知识应用到实际的工程设计中去，为以后的工作和学习打下扎实的基础。

[1][2][3][4]

2.国内、外现状及发展趋势

2.1国内情况

管壳式换热器是一个量大而品种繁多的产品，由于国防工业技术的不断发展，换热器操作条件日趋苛刻，迫切需要新的耐磨损、耐腐蚀、高强度材料。

[5]近年来，我国在发展不锈钢铜合金复合材料、铝镁合金及碳化硅等非金属材料等方面都有不同程度的进展，其中尤以钛材发展较快。

钛对海水、氯碱、醋酸等有较好的抗腐蚀能力，如再强化传热，效果将更好，目前一些制造单位已较好的掌握了钛材的加工制造技术。

对材料的喷涂，我国已从国外引进生产线。

铝镁合金具有较高的抗腐蚀性和导热性，价格比钛材便宜，应予注意。

近年来国内在节能增效等方面改进换热器性能，提高传热效率，减少传热面积降低压降，提高装置热强度等方面的研究取得了显著成绩。

换热器的大量使用有效的提高了能源的利用率，使企业成本降低，效益提高。

根据国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要，“十一五”期间我国经济增长将保持年均7.5的速度。

而石化及钢铁作为支柱型产业，将继续保持快速发展的势头，预计2010年钢铁工业总产值将超过5000亿元，化工行业总产值将突破4000亿元。

这些行业的发展都将为换热器行业提供更加广阔的发展空间。

未来，国内市场需求将呈现以下特点：

对产品质量水平提出了更高的要求，如环保、节能型产品将是今后发展的重点要求产品性价比提高对产品的个性化、多样化的需求趋势强烈逐渐注意品牌产品的选用大工程项目青睐大企业或企业集团产品。

据统计，在一般石油化工企业中，换热器的投资占全部投资的40—50在现代石油化工企业中约占30—40在热电厂中，如果把锅炉也作为换热设备，换热器的投资约占整个电厂总投资的70在制冷机中，蒸发器的质量要占制冷机总质量的30—40，其动力消耗约占总值的20—30。

由此可见，换热器的合理设计和良好运行对企业节约资金、能源和空间都十分重要。

提高换热器传热性能并减小其体积，在能源日趋短缺的今天更是具有明显的经济效益和社会效益。

[6][7][8][9]

 2.2国外情况

对国外换热器市场的调查表明，管壳式换热器占64%。

虽然各种板式换热器的竞争力在上升，但管壳式换热器仍将占主导地位。

随着动力、石油化工工业的发展，其设备也继续向着高温、高压、大型化方向发展。

而换热器在结构方面也有不少新的发展。

螺旋折流板换热器是最新发展起来的一种管壳式换热器是由美国ABB公司提出的。

其基本原理为:

将圆截面的特制板安装在“拟螺旋折流系统”中每块折流板占换热器壳程中横剖面的四分之一其倾角朝向换热器的轴线即与换热器轴线保持一定倾斜度。

相邻折流板的周边相接与外圆处成连续螺旋状。

每个折流板与壳程流体的流动方向成一定的角度使壳程流体做螺旋运动能减少管板与壳体之间易结垢的死角从而提高了换热效率。

在气—水换热的情况下传递相同热量时该换热器可减少30%-40%的传热面积节省材料20%-30%。

相对于弓形折流板螺旋折流板消除了弓形折流板的返混现象、卡门涡街从而提高有效传热温差防止流动诱导振动;在相同流速时壳程流动压降小;基本不存在震动与传热死区不易结垢。

对于低雷诺数下的传热螺旋折流板效果更为突出。

换热器广泛地应用在工农业各个领域，在炼油、化工装置中换热器占总设备量和设备投资的40%左右。

在换热器设备中，因管壳式换热器具有结构坚固、可靠性高、适应性大、材料范围广等优。

市场供需关系是影响市场变化的主要因素，在激烈地市场竞争中，企业及投资人能否全面准确地了解自己以及所处的环境，做出适时有效的市场决策是制胜的关键。

市场供需情况就是为了解行情、分析环境提供依据，是企业了解市场和把握发展方向的重要手段，是辅助企业决策的重要工具。

除了一些新材料新型换热设备外管壳式换热器需求量依然很大，因此近一步发展管壳式换热器将会前途远大。

[10][11][12][13]

3.课题的主要工作

本台设计的换热器是一台BEM700汽-水换热器，主要完成冷却水—水蒸气的热量交换，设计压力为管程1.0MPa，壳程压力为1.0MPa，管程冷却水进，出口温度分别为80oC和95oC，流量G2=20000Kg/h。

壳程水蒸气进、出口温度分别为170oC和100oC，运用所学的知识，独立解决设计中碰到的以下问题：

 

（1）设计方案简介

对给定或选定的工艺流程、主要设备的形式进行简要论述。



（2）根据原始数据进行工艺计算

物料衡算、热量衡算、工艺参数的选定、设备的结构设计和工艺尺寸的设计计算。

（3）主要受压元件强度计算

计算热交换器各部件尤其受压部件（如壳体）的应力大小，检查其强度是否在允许范围内。

在考虑强度时，应该尽量采用中国生产的标准材料和部件，按照国家压力容器安全技术规定进行计算或核算。

（4）计算机绘图及说明书的编写

 利用AutoCAD软件绘制出固定管壳式换热器的装配图及各个零件图，并编写说明书。

4.完成课题所需的条件

 U形管换热器、压力表、温度表、计算机、CAD软件，《钢制压力容器》、《钢制管壳式换热器》、《压力容器法兰》、《管壳是换热器》、《管壳是换热器原理与设计》等参考资料。

[14][15][16][17]5.课题的进度安排

第1-2周：

搜索文献资料，完成外文翻译

第3-4周：

完成开题报告

第5-6周：

查询各方面资料，熟悉课题，对课题形成直观的了解，实地考察搜集资料

第7-8周：

整理资料，对设计中可能用到的软件进行熟悉，查找相关专业资料

第9-10周：

初步设定设计方案，通过反复比较验证从中并选择最优方案

第11-12周：

初步进行设计，结合专业资料，反复论证设计的合理性，依据设计步骤绘制简图等

第13-14周：

论文初稿提交指导老师审阅

篇三：

换热器设计开题报告

 理工学院

毕业设计（论文）开题报告

 题目：

气-液介质专用换热器设计

 学生姓名：

石静学号：

09L0503216

专业：

过程装备与控制工程

指导教师：

郭彦书（教授）

 2013年4月8日

 1文献综述

1.1绪论

换热设备是化工、炼油、动力、能源、冶金、食品、机械、建筑工业中普遍应用的典型设备。

一般换热设备在化工、炼油装置中的建设费用比例达20%~50%因此无论从能源利用，还是从工业的投资来看，合理地选择和设计换热器，都具有重要意义。

在各种换热器中，由于管壳式换热器具有单位体积内能够提供较大的传热面积、传热效果好、适应性强、操作弹性大、易制造、成本低、易于检修和清洗等特点，因此应用最广泛。

管壳式换热器按结构特点分为固定管板式、U型管式、浮头式、双重管式、填涵式和双管板等几种形式。

不同的结构各有优缺点，适用于不同的场合。

本文介绍的是板式换热器[1]。

1.2管壳式换热器的特点

管壳式换热器是由一系列具有一定波纹形状的的金属片叠装而成的一种高效换热

器。

换热器的各板片之间形成许多小流通断面的流道，通过板片进行热量交换，它与常规的管壳式换热器相比，在相同的流动阻力和泵功率消耗情况下，其传热系数要高出很多。

板式换热器的广泛应用，加速了我国板式换热器行业的迅速发展，但我国板式换热器设计与发达国家之间仍存在着不小的差距。

板式换热器是以波纹为传热面，在流道中布满网状触电，流体沿着板间狭窄弯曲、犹如迷宫式的通道流动，其速度大小和方向不断改变，形成强烈的湍流，从而破坏边界层，减少界面膜热阻，并使固体颗粒悬浮，不易沉积，有效地强化了传热，因此，它比管壳式等其他类型换热器具有很多独特的优点。

第一，传热系数高，由于换热器的特殊结构及组装方式，使介质在流经相邻两板片间的流道时，流动方向和流速不断变化，在低流速下，形成急剧湍流，强化换热第二，温差小，由于板式换热器具有较高的传热系数及强烈的湍流，可使热交换器的一、二次流体温度十分接近，温差趋近1~3℃第三，热损失小，由于板片边缘及密封垫暴露在大气中，所以热损失极小，一般为1%左右，不需采取保护措施。

在相同换热面积情况下，板式换热器的热损失仅为管壳式换热器的五分之一，而重量则不到管壳式的一半第四，结构紧凑，换热板片由薄的不透钢板压制而成，板片间距一般为4mm，板片表面的波纹大大增加了有效换热面积，这样单位容积中可容纳很大的传热面积（每立方米体积可布置250㎡的传热面积），占地面积仅为管壳式的五分之一到十分之一。

因此，体积小，节省安装空间。

第五，适应性强，可根据产量及工艺要求，方便地增加或减少传热板片，亦可将板片重新排列，改变流程组合第六，用途广泛，目前已广泛应用于化工、石油、机械、冶金、电力、食品、热水供应、集中供暖等工程领域，完成加热、冷却、蒸发、冷凝、余热回收等工艺过程中截止间的热交换第七，操作灵活，维修方便，传热板片

及活动压紧板均悬挂在机器的横梁上，压紧板上方设有滚动装置，可方便地打开设备，进行清洗，并能取出一板片，进行检查或更换垫片[2]。

一般来说，人字形波纹板片的传热效率高、流体阻力大、承压能力好。

人字形波纹片之所以换热效率高，流体阻力降大，其原因是板间流道截面变化十分复杂，易诱发湍流，同时流体在这种多变得流道中流动会更多地消耗能量而水平平直波纹板片的流道变化则类似于正玄曲线，所以传热系数和流体阻力降都较低[3]。

1.3管壳式换热器的发展及现状

1.31国内情况

尽管我国在部分重要换热器产品领域获得了突破，但我国换热器技术基础研究仍然

薄弱。

与国外先进水平相比较，我国换热产业最大的技术差距在于换热器产品的基础研究和原理研究，尤其是缺乏介质物性数据，对于流场、温度场、流动状态等工作原理研究不足。

在换热器制造上。

我国目前还以仿制为主，虽然在整体制造水平上差距不大，但是在模具加工水平和板片压制方面与发达国家还有一定的差距。

在设计标准上，我国换热器设计标准和技术较为滞后。

目前，我国的管壳式换热器便准的最大产品直径还仅停留在2.5米，而随着石油化工领域的大型化要求，目前对管壳式换热器直径已经达到

4.5米甚至5米，超出了我国换热器设计标准范围，使得我国换热器设计企业不得不按照美国TEMA标准设计[4]。

板式换热器的优化选型是根据换热器的用途和工艺过程中的参数和传热单元数NTU、温差比、选择板片形状、板式换热器的类型和结构。

换热器中常使用换热器的“传热面积”和“传热系数”术语，这是一种习惯的有特定含义的名称。

因为换热器间壁两侧的表面积可能不同，