無(wú)相變套管式換熱器設(shè)計(jì)編程開題報(bào)告及文獻(xiàn)綜述

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1、華北電力大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告學(xué)生姓名：侯月班級(jí)：熱能12K3所在院系：動(dòng)力工程系所在專業(yè)：熱能與動(dòng)力工程設(shè)計(jì)（論文）題目：無(wú)相變套管式換熱器設(shè)計(jì)編程指導(dǎo)教師：梁秀俊年月日5畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告一、結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫不低于2000字的文獻(xiàn)綜述。（另附）二、本課題要研究或解決的問(wèn)題和擬采用的研究手段（途徑）：本課題需要解決的主要問(wèn)題是設(shè)計(jì)計(jì)算及編程。采用的研究手段：（1）以某特定條件為例設(shè)計(jì)單相對(duì)流套管式換熱器的結(jié)構(gòu)，計(jì)算流動(dòng)和傳熱；（2）改變?cè)O(shè)計(jì)條件，對(duì)單相對(duì)流套管式換熱

2、器設(shè)計(jì)進(jìn)行編程，以擴(kuò)大設(shè)計(jì)范圍。分析三、指導(dǎo)教師意見(jiàn)：1.對(duì)“文獻(xiàn)綜述”的評(píng)語(yǔ)：2．對(duì)學(xué)生前期工作情況的評(píng)價(jià)（包括確定的研究方法、手段是否合理等方面）：指導(dǎo)教師：年月日文獻(xiàn)綜述5無(wú)相變套管式換熱器的研究1研究背景及意義近年來(lái)，能源短缺的問(wèn)題在世界各國(guó)都越來(lái)越嚴(yán)峻。由于中國(guó)人口眾多，發(fā)展迅速，一直以來(lái)都是一個(gè)能源消耗大國(guó)，能源短缺的問(wèn)題尤為突出。因此，如何釆用先進(jìn)技術(shù)，達(dá)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(wèn)題迫在眉睫。在一般工業(yè)過(guò)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(shè)備就是換熱器[1-3]，

3、因此對(duì)換熱器的傳熱性能的提高和阻力特性的改進(jìn)對(duì)降低能耗、提高能源有效利用率有著巨大的潛力[4]。隨著國(guó)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(shí)的增長(zhǎng)，新技術(shù)的日益更新，新材料的不斷出現(xiàn)，國(guó)家和企業(yè)對(duì)新型高效環(huán)保節(jié)能的套管式換熱器的要求會(huì)越來(lái)越高[5]。通過(guò)對(duì)套管式換熱器的傳熱過(guò)程和傳熱系數(shù)的研究，套管式換熱器的實(shí)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(jìn)換熱器的工作效率。傳熱性能更好，造價(jià)更低的各種新型材料將會(huì)在套管式換熱器的設(shè)計(jì)和制造中大量出現(xiàn)和使用。在設(shè)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(shè)計(jì)也不例外，如何利用更小的能耗更低的污染來(lái)實(shí)驗(yàn)熱量傳導(dǎo)的最大化是套管式換熱器[5]以后發(fā)展的重中之重。對(duì)于一般的熱交換過(guò)程，釆用高效的換熱設(shè)備，可以提高熱量的交換效率，同時(shí)又能使得完成一定的熱量交換任務(wù)所需要的換熱設(shè)備體積減小，從而使設(shè)備的建設(shè)投資減少。另外因?yàn)閾Q無(wú)設(shè)備體積減小，也使得換熱網(wǎng)絡(luò)的布局更加緊湊，換熱設(shè)備和附屬設(shè)備的占地面積減小，從而節(jié)省設(shè)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(shè)備可以交換更多的熱量，也就是說(shuō)高效的換熱設(shè)備[7]可以降低交換一定熱量的動(dòng)力消耗。對(duì)于針對(duì)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程

5、中的熱交換的換熱設(shè)備，高效的換熱設(shè)備還能夠?qū)⒒瘜W(xué)反應(yīng)中的放熱反應(yīng)釋放出的熱量高效快速地傳遞出來(lái)，能夠極大的改善化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中溫度的控制，能夠使得反應(yīng)過(guò)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(jìn)而產(chǎn)生重要的經(jīng)濟(jì)效益。套管換熱器作為一種高效的換熱設(shè)備，主要結(jié)構(gòu)是由兩種大小不同的標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)用于冷水機(jī)組、熱泵機(jī)組、熱回收機(jī)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(lǐng)域。在各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域中，要挖掘能源利用的

6、潛力，必須合理組織熱交換過(guò)程并利用和回收余熱，這往往和正確的設(shè)計(jì)熱交換器[8]5密不可分，同時(shí)隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大和生產(chǎn)技術(shù)的現(xiàn)代化，熱交換器技術(shù)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(guó)在組織大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的同時(shí)，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(jìn)行換熱。優(yōu)點(diǎn)是:1)可以實(shí)現(xiàn)純逆流流動(dòng)，對(duì)數(shù)平均推動(dòng)力較大;2)兩側(cè)流體均可達(dá)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(gòu)簡(jiǎn)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(duì)套管式、管殼式換熱器的換熱效果進(jìn)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(shí)套管式換熱器占地小，設(shè)計(jì)難度相對(duì)較小，可以大大節(jié)約成本。鑒于以上特點(diǎn)，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(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀21世紀(jì)后，大量的強(qiáng)化傳熱技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)裝置，我國(guó)換熱器產(chǎn)業(yè)在技術(shù)水平上獲得了快速提升，換熱器日漸崛起。如蘭石換熱設(shè)備公司板式換熱器成功進(jìn)入國(guó)內(nèi)核電建設(shè)項(xiàng)目常規(guī)島和核島領(lǐng)域，并陸續(xù)將板式換熱器用于大乙烯項(xiàng)目、鈦白粉生產(chǎn)線等領(lǐng)域。四平巨元瀚洋板式換熱器公司也成功進(jìn)入大亞灣二期嶺澳核電站的常規(guī)島和核島

8、領(lǐng)域。最近幾年，我國(guó)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(yù)熱器方面獲得了重大突破。目前國(guó)內(nèi)對(duì)套管式換熱器的研究及設(shè)計(jì)與國(guó)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(duì)較小。在美國(guó)套管換熱器目前做得