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《無相變套管式換熱器設計編程開題報告及文獻綜述》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在應用文檔-天天文庫。
1、華北電力大學科技學院畢業(yè)設計(論文)開題報告學生姓名:侯月班級:熱能12K3所在院系:動力工程系所在專業(yè):熱能與動力工程設計(論文)題目:無相變套管式換熱器設計編程指導教師:梁秀俊年月日5畢業(yè)設計(論文)開題報告一、結(jié)合畢業(yè)設計(論文)課題情況,根據(jù)所查閱的文獻資料,每人撰寫不低于2000字的文獻綜述。(另附)二、本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段(途徑):本課題需要解決的主要問題是設計計算及編程。采用的研究手段:(1)以某特定條件為例設計單相對流套管式換熱器的結(jié)構,計算流動和傳熱;(2)改變設計條件,對單相對流套管式換熱
2、器設計進行編程,以擴大設計范圍。分析三、指導教師意見:1.對“文獻綜述”的評語:2.對學生前期工作情況的評價(包括確定的研究方法、手段是否合理等方面):指導教師:年月日文獻綜述5無相變套管式換熱器的研究1研究背景及意義近年來,能源短缺的問題在世界各國都越來越嚴峻。由于中國人口眾多,發(fā)展迅速,一直以來都是一個能源消耗大國,能源短缺的問題尤為突出。因此,如何釆用先進技術,達到節(jié)能減排,使能源能被高效利用的目的,以解決能源短缺問題迫在眉睫。在一般工業(yè)過程中,例如石油化工、冶金和制藥等,能量消耗較大的主要熱量交換設備就是換熱器[1-3],
3、因此對換熱器的傳熱性能的提高和阻力特性的改進對降低能耗、提高能源有效利用率有著巨大的潛力[4]。隨著國家環(huán)保節(jié)能,可持續(xù)發(fā)展政策的提出,人們環(huán)保意識的增長,新技術的日益更新,新材料的不斷出現(xiàn),國家和企業(yè)對新型高效環(huán)保節(jié)能的套管式換熱器的要求會越來越高[5]。通過對套管式換熱器的傳熱過程和傳熱系數(shù)的研究,套管式換熱器的實際工作環(huán)境,安全可靠性,安裝,操作,維修等方面的研究,提出新的方法和理論,改進換熱器的工作效率。傳熱性能更好,造價更低的各種新型材料將會在套管式換熱器的設計和制造中大量出現(xiàn)和使用。在設備工程中,節(jié)能環(huán)保始終排在優(yōu)先地
4、位。套管式換熱器的設計也不例外,如何利用更小的能耗更低的污染來實驗熱量傳導的最大化是套管式換熱器[5]以后發(fā)展的重中之重。對于一般的熱交換過程,釆用高效的換熱設備,可以提高熱量的交換效率,同時又能使得完成一定的熱量交換任務所需要的換熱設備體積減小,從而使設備的建設投資減少。另外因為換無設備體積減小,也使得換熱網(wǎng)絡的布局更加緊湊,換熱設備和附屬設備的占地面積減小,從而節(jié)省設備占用的空間和投資成本。在泵功一定的條件下,采用高效的換熱設備可以交換更多的熱量,也就是說高效的換熱設備[7]可以降低交換一定熱量的動力消耗。對于針對化學反應過程
5、中的熱交換的換熱設備,高效的換熱設備還能夠?qū)⒒瘜W反應中的放熱反應釋放出的熱量高效快速地傳遞出來,能夠極大的改善化學反應過程中溫度的控制,能夠使得反應過程更穩(wěn)定,更安全,產(chǎn)品質(zhì)量更高,可以極大的節(jié)約成本,進而產(chǎn)生重要的經(jīng)濟效益。套管換熱器作為一種高效的換熱設備,主要結(jié)構是由兩種大小不同的標準管組成的同軸套管。套管式換熱器內(nèi)、外管的材質(zhì)可以有紫銅、鎳白銅、不銹鋼、鈦等,其可廣泛應用于冷水機組、熱泵機組、熱回收機組等制冷空調(diào)行業(yè)、空氣源熱泵熱水器、游艇、船舶海洋空調(diào)、制藥行業(yè)、食品行業(yè)、化工行業(yè)等領域。在各個生產(chǎn)領域中,要挖掘能源利用的
6、潛力,必須合理組織熱交換過程并利用和回收余熱,這往往和正確的設計熱交換器[8]5密不可分,同時隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴大和生產(chǎn)技術的現(xiàn)代化,熱交換器技術的研究必須滿足各種特殊情況而又條件苛刻的要求,因而各國在組織大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的同時,都很重視熱交換器的研究。在該換熱器中,一種流體走管內(nèi),另一種流體走環(huán)隙,兩種流體都可以在較高的溫度、壓力、流速下進行換熱。優(yōu)點是:1)可以實現(xiàn)純逆流流動,對數(shù)平均推動力較大;2)兩側(cè)流體均可達到較高的流速,使傳熱面的兩側(cè)都可以有較大的傳熱系數(shù);3)結(jié)構簡單,制造難度較小;4)能承受高溫、高壓,耐壓較高,且壓降
7、一般較小。對套管式、管殼式換熱器的換熱效果進行比較,可以得出套管式換熱器換熱效果比較好的結(jié)論;同時套管式換熱器占地小,設計難度相對較小,可以大大節(jié)約成本。鑒于以上特點,選用套管式換熱器,就可以提高管殼程流速,提高換熱效率。2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀21世紀后,大量的強化傳熱技術應用于工業(yè)裝置,我國換熱器產(chǎn)業(yè)在技術水平上獲得了快速提升,換熱器日漸崛起。如蘭石換熱設備公司板式換熱器成功進入國內(nèi)核電建設項目常規(guī)島和核島領域,并陸續(xù)將板式換熱器用于大乙烯項目、鈦白粉生產(chǎn)線等領域。四平巨元瀚洋板式換熱器公司也成功進入大亞灣二期嶺澳核電站的常規(guī)島和核島
8、領域。最近幾年,我國還在套管式換熱器、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獲得了重大突破。目前國內(nèi)對套管式換熱器的研究及設計與國外還有一定的差距,而且生產(chǎn)制造廠家多而凌亂,規(guī)模均相對較小。在美國套管換熱器目前做得