文档介绍：本科毕业设计(论文)开题报告
题目:
某化工厂双管板换热器设计
学生姓名
何媛媛
学号
1003020305
教学院系
机电工程学院
专业年级
过程装备与控制工程2010级
指导教师
饶霁阳
职称
讲师
单位
西南石油大学机电工程学院
一、选题目的
换热器是化工、石油化工以及石油炼制工业以及其他一些行业中广泛使用的热量交换设备,它不仅可以单独作为加热器、冷却器使用,而且是一些化工单元操作中的重要的附属设备,换热器在化工生产中的重要地位由此可知。正因为换热器在工业、农业的各领域应用都很广泛,在日常生活中传热设备也是随处可见,所以换热设备的研究备受世界各国政府及研究机构的高度重视。
双管板换热器是是管壳式换热器的一种。管壳式换热器在炼油、石油化工、医药及其他工业中使用很广泛、普遍,它适用于冷却、冷凝、加热、蒸发和废热回收等各个方面。管壳式换热器虽然在换热效率、设备体积和金属材料的消耗量等方面不如其他新型换热设备(板翅式换热器、T形翅片管等等),但是它结构坚固、操作弹性大、可靠程度高、使用范围广,所以在各工程中扔得到普遍使用在换热器的工作过程中,管子与管板连接处可能会出现泄漏,从而导致管程、壳程流体间的窜漏,进而造成各程流体组分、性质发生改变,更严重的甚至会引起燃烧、爆炸以及工作人员中毒。因此,当工艺上要求两股流体绝对不能混合时,为了安全以及保证管程流体、壳程流体的独立性,可采用双管板换热器。
对于双管板换热器的设计使用主要存在于下列情况:
1、防腐蚀(管程和壳程的介质混合会引起设备严重腐蚀)
2、劳动保护(如一程为剧毒的介质,如果渗入另一程内,而将引起剧毒的物质波
及到大面积的场合
3、安全方面(当两种介质混合后会引起燃烧或爆炸)
4、设备的污垢(当两种介质混合时,会形成树脂状物质或者聚合物)
5、催化剂中毒(当一种介质混入第二种介质后,会使催化剂中毒)
6、还原反应(当一种介质与另一种介质接触后,使一种介质化学反应受到限制或
不产生反应)
7、产品不纯(当一种介质与另一种介质接触后,可能会污染产品,使产品质量下降)。对双管板换热器的设计,让我了解换热器的工作原理、结构设计,也让我开始思考介质的物性与设备结构的联系,更锻炼了我的自学能力与查阅文献的能力。
国内外发展现状
石油炼制及其附属产品的生产,是一个需要消耗大量能源的工业过程,现在面临的一个重要问题就是如何在生产过程中尽可能地实现节能与换热系统的优化。作为一种节能设备,换热器不仅是保证加工过程正常运转不可或缺的设备,也是就金属消耗、动力消耗与投资来说,在整个工程中所占的比例较大,是不容忽视的。因此,如何实现换热器的单体强化,是当前一个相当重要的课题。降低成本、节约投资不仅是企业迫切追求的目标,也是节能环保所需要的。因而节能设备的研究与开发备受瞩目。能源的日趋紧张、全球环境气温的不断升高、环境保护要求的提高给换热器带来了广阔的应用前景。
换热器的国内研究现状主要集中在对换热器内流体流态变化以及各部件的参数优化研究两个方面,而对换热器内部件参数的主要研究对象就是换热管的排列方式、换热管排数、换热管间距大小、肋片布置间距、肋片形状等。在强化传热元件方面华南理工大学相继开发出表面多孔管、螺旋槽管、波纹管、纵横管等;天津大学