毕业设计开题报告
论文题目: 抽余液塔底换热器设计
学院化工装备学院
专业：过程装备与控制工程
学生姓名：邓华
指导教师：翟英明(高级工程师)
开题时间：2015年3月16日
一、选题目的
1、通过毕业设计，练习综合运用课程和实践的基本知识，进行融会贯通的独立思考。
2、在规定的时间内完成指定的设计任务，从而得到化工换热器设计的主要程序和方法。
3、培养分析和解决工程实际问题的能力。
4、树立正确的设计思想，培养实事求是，严肃认真，高度负责的工作作风。
5、通过此次设计任务，学会换热器的结构及强度设计计算及制造、检修和维护方法。
二、选题意义
在不同温度的流体间传递热能的装置称为热交换器，简称换热器。在换热器中至少要有两种温度不同的流体，一种流体温度高，放热；另一种流体温度低，吸热。换热器是实现传热过程的基本设备。而此设备是比较典型的传热设备。
二十世纪20年代出现板式换热器，并应用于食品工业。30年代初，瑞典首次制成螺旋板换热器。接着英国用钎焊法制造出一种由铜及其合金材料制成的板翅式换热器，用于飞机发动机的散热。30年代末，瑞典又制造出第一台板壳式换热器，用于纸浆工厂。在此期间，为了解决强腐蚀性介质的换热问题，人们对新型材料制成的换热器开始注意。60年代左右，由于空间技术和尖端科学的迅速发展，迫切需要各种高效能紧凑型的换热器，再加上冲压、钎焊和密封等技术的发展，换热器制造工艺得到进一步完善，从而推动了紧凑型板面式换热器的蓬勃发展和广泛应用。此外，自60年代开始，为了适应高温和高压条件下的换热和节能的需要，典型的管壳式换热器也得到了进一步的发展。70年代中期，为了强化传热，在研究和发展热管的基础上又创制出热管式换热器。
化工、石油等行业中广泛使用各种换热器，它们是化工,石油,动力,食品及其它许多工业部门的通用设备，在工业设备价值及作用方面占有十分重要的地位。随着工业的迅速发展，能源消耗量不断增加，能源紧张已成为一个世界性问题。为缓和能源紧张的状况，世界各国竞相采取节能措施，大力发展节能技术，已成为当前工业生产和人民生活中一个重要课题。换热器在节能技术改造中具有很重要的作用，表现在两方面：一方面是在生产工艺流程中使用着大量的换热器，提高这些换热器效率，显然可以减少能源的消耗；另一方面，用换热器来回收工业余热，可以显著地提高设备的热效率。
三、国内现状
目前，我国换热器产业的市场规模大概为700亿人民币，主要集中于石油、化工、冶金、电力、船舶、集中供暖、制冷空调、机械、食品、制药等领域。其中，石油化工领域仍然是换热器产业最大的市场。基于石油、化工、电力、冶金、船舶、机械、食品、制药等行业对换热器稳定的需求增长，我国换热器产业在未来一段时期内将保持稳定增长。2010年至2020年期间，我国换热器产业将保持年均10～15%左右的速度增长。到2015年，我国换热器产
业规模将突破880亿元；到2020年我国换热器产业规模有望达到1500亿元。
石油、化工行业是换热器最主要的应用领域，约占换热器30%的市场份额。石油、化工生产中几乎所有的工艺过程都有加热、冷却或冷凝过程，都需要用到换热器。换热器的性能对石化产品质量、热量利用率以及系统的经济性和可靠性起着重要作用。换热器主要包括管壳式换热器、螺旋板式换热器、板翅式换热器（冷箱）板壳式换热器、高压螺纹锁紧环式换热器、高压空冷器和废热锅炉等。目前，换热器正朝着大型化、高效率、高合金化、低温差、低压力损失方向发展。
四、国外现状
70年代的世界能源危机，有力地促进了传热强化技术的发展。为了节能降耗，提高工业生产经济效益，要求开发适用于不同工业过程要求的高效能换热设备。因为随着能源的短缺，可利用热源的温度越来越低，换热允许温差将变得更小，当然，对换热技术的发展和换热器性能的要求也就更高。所以，这些年来，换热器的开发与研究成为人们关注的课题。改进和提高换热器的传热效率和性能是节省投资、节约能源、提高生产能力的重要途径。二十余年来,换热器的开发与研究始终是人们关注的课题。
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。最近，随着工艺装置的大型化和高效率化，换热器也趋于大型化，并向低温差设计和低压力损失设计的方向发展。同时，对其一方面要求成本适宜，另一方面要求高精度的设计技术。当今换热器技术的发展以CFD(Computational Fluid Dynamics)、模型化技术、强化传热技术及新型换热器开发等形成了一个高技术体系。
近年来，由于空间技术和尖端科学的迅速发展，迫切需要各种高效能紧凑型的换热器，再加上冲压、钎焊和密封等技术的发展，换热器制造工艺得到进一步完善，从而推动了紧凑型板面式换热器的蓬勃发展和广泛应用。随着制造技术的进步，强化传热元件的开发，使得新型高效换热器的研究有了较大的发展，根据不同的工艺条件与换热工况设计制造了不同结构形式的新型换热器，并已在化工、炼油、石油化工、制冷、空分及制药各行业得到应用与推广，取得了较大的经济效益。
五、题目发展趋势
本课题主要是研究抽余液塔底冷换热器结构参数，分析塔底换热器各部分性能影响，探究换热器结构与强度的合理性，以期获得具有较高抗拉强度、压缩回弹、耐腐蚀性、耐介质性等综合性能良好的换热器设备。设计主要包括壳体形式、课程数、换热管类型、管长、管子排列、管子支承结构、冷热流体的通道等工艺设计和封头、壳体、管板等零部件的结构、强度设计计算。
由于石油化工设备技术的进步，应用于抽余液塔底的不同型式和种类的换热器发展很快，新结构、新材料的换热器不断涌现。在满足工艺过程要求的前提下，换热器应达到安全与经济的目标。换热器设计的主要任务是参数选择和结构设计、传热计算及压降计算等。随着石油、化工行业换热器的发展，对广泛应用的传热装置的结构型式、传热效果、成本费用、使用维护等方面提出了越来越高的要求，其主要成果表现在三个方面：一是逐步形成典型换热器的标准化生产，降低了生产成本，适应了大批量、专业化生产需要，方便了使用和日常维护检修；二是创新传热理论，奠定了传热技术发展的基础；三是换热器的结构改进与更新，提高了传热效果。
六、课题的主要工作
第一部分：结构设计：
1.根据确定的换热器题目与给定实验原始数据，确定抽余液塔底换热器的基本结构[1]。
第二部分：热力计算：
1. 计算介质定性温度及确定其物性数据；
2.平均有效温差计算；
3.热量衡算；
4.物料衡算；
5.传热膜系数的确定；
6.传热面积的确定；
7.压力降计算。
第三部分：主要受压元件强度计算与校核：
1. 换热器强度计算参数的确定[2]；
2. 换热器壳体的强度计算；
3. 管箱短节、封头厚度的确定；
4. 法兰[4]、螺栓、垫片的强度校核计算[3]；
5. 管板强度计算[5]；
6. 开孔补强设计[6]。
七、完成课题的实验条件
1．通过参观和实习已全面了解化工压力容器用材的力学性能试验方法、焊接工艺试验方法以及无损检测、压力试验等压力容器强度监测和验证性试验方法。
2.通过生产实习已全面了解化工压力容器的制造所需设备及化工压力容器的制造工艺过程。
3．可根据具体情况，在辽阳石油化纤公司机械厂进行各种工艺试验。
4．进行课题设计前阅读有关资料、图纸、观察实物或模型以及调研等。
八、设计过程可能出现的问题及解决的方法和措施
一、工艺计算部分：
1.查询物料的物性数据出现错误；查石油化工基础数据手册确定介质的物性数据[7]。
2.压力降计算缺少管程回弯压力降；计算过程中细致的将各部分压力降损失计算在内[8]。
二、结构设计部分：
1.结构设计不合理；根据计算结果，认真选择合理可行的结构设计方案。
三、强度设计部分：
1. 未进行开孔补强设计；强度设计过程中将开孔处进行补强设计。
2. 强度校核错误；进行强度校核时，将材料的力学性能与计算结果认真比较，得出正确结论。
四、计算机绘图部分：
1.CAD绘图不够熟练；平时抓紧时间多加练习，并向同学老师认真虚心请教。
2.计算机绘图不正确；勤于向指导老师请教指正，认真修改误误之处。
九、毕业设计的实施计划：
第1周：结合课题或所学专业查阅和收集有关英文资料，查阅设计参考文献；
第2周：结合课题或所学专业选择英文资料[19][20]并进行翻译[15][16]，撰写开题报告；
第3周：了解和掌握毕业设计课题内容及要求，初步确定设备的结构形式，确定设计方案；
第4周：确定工艺计算的物性数据，进行设备的工艺计算；
第5周：完成开题报告和英文资料翻译；
第6周：完成设备的工艺计算，确定工艺结构尺寸，确定设备结构尺寸[9]。
第7周：确定设备各元件的基本尺寸、强度计算方法，各元件强度设计参数及设计数据
[10]；
第8周：设备的强度计算[11]；
第9周：完成设备的强度计算，确定设备的最终尺寸[12]；
第10周：施工图设计，确定施工图绘制方案[14]；
第11周：计算机绘图；
第12周：计算机绘图；
第13周：基本完成设计说明书、设计图纸，交指导教师初步审查；
第14周：修改、整理设计说明书、设计图纸[17]；
第15周：完善设计说明书、设计图纸[18]；
第16周：打印图纸、设计说明书，撰写答辩自述材料；
第17周：指导教师审查设计图纸和设计说明书；准备答辩；
第18周：答辩，整理装订全部设计文件。
十、主要参考文献：
［1］GB 150-1998 钢制压力容器［M］.
［2］GB 151-1999 管壳式换热器［M］.
［3］JBT4700～4703-2000 压力容器法兰与技术条件［M］.
［4］何铭新等.机械制图［M］.北京：高等教育出版社，2010
［5］化工设备全书-换热器［M］.北京：化学工业出版社
［6］付水根.机械制造工艺基础［M］.北京：清华大学出版社，2010
［7］郑津洋等.过程设备设计［M］.北京：化学工业出版社，2005
［8］王文友.过程装备制造工艺［M］.中国石化出版社，2009
［9］郑品森等.化工机械制造工艺［M］.北京：化学工业出版社
［10］王志魁等.化工原理［M］. 北京：化学工业出版社
[11] 秦叔经，叶文邦.化工设备设计全书--换热器. 化学工业出版社.
[12] 钱颂文.换热器设计手册.化学工业出版社.
[14] 卢焕章.石油化工基础数据手册.化学工业出版社.
[15] John F. Harvey, P. E. Theory and Design of Pressure Vessels. New York：Van Nostrand Reinhold Company, 1991
[16] Burgreen.D.Elements of Thermal Stress Analysis. New York：C.P.Press, Jamaica, 1971
[17] 化工设备设计全书编辑委员会.换热器设计.上海科学技术出版社.
[18] 中华人民共和国标准. JB/T4731-2005. 中国标准出版社.
[19]ASME Boiler & Pressure Vessel Code, Section Ⅷ, Rules for Construction of Pressure Vessels, Division 3, Alternation Rules, 2004
[20] Spence.J., Tooth.A.S.Pressure Vessels Design：Concepts and Principles. Oxford：Alden Press, UK, 1994
开题报告 一.本课题研究的目的和意义 近年来，随着全球能源形势的日趋紧张，常规能源的日益减少，节能降耗越来越受到人们的重视。换热器在工业生产中是调节工艺介质温度以满足工艺需求以及回收余热以实现节能降耗的关键设备，其换热性能和动力消耗关系到生产效率和节能降耗水平，其重量和造价决定了整个生产系统的投资。因此，换热器的强化传热、降低流阻以及提高综合性能成为了国内外科研人员和工程技术人员研究的热点。 二.国内外研究现状 冷却器是换热设备的一类，用以冷却流体。通常用水或空气为冷却剂以除去热量。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。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[5]。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
毕业设计开题报告 论文题目: 抽余液塔底换热器设计 学院化工装备学院 专业：过程装备与控制工程 学生姓名：邓华 指导教师：翟英明(高级工程师) 开题时间：2015年3月16日 一、选题目的 1、通过毕业设计，练习综合运用课程和实践的基本知识，进行融会贯通的独立思考。 2、在规定的时间内完成指定的设计任务，从而得到化工换热器设计的主要程序和方法。 3、培养分析和解决工程实际问题的能力。 4、树立正确的设计思想，培养实事求是，严肃认真，高度负责的工作作风。 5、通过此次设计任务，学会换热器的结构及强度设计计算及制造、检修和维护方法。 二、选题意义 在不同温度的流体间传递热能的装置称为热交换器，简称换热器。在换热器中至少要有两种温度不同的流体，一种流体温度高，放热；另一种流体温度低，吸热。换热器是实现传热过程的基本设备。而此设备是比较典型的传热设备。 二十世纪20年代出现板式换热器，并应用于食品工业。30年代初，瑞典首次制成螺旋板换热器。接着英国用钎焊法制造出一种由铜及其合金材料制成的板翅式换热器，用于飞机发动机的散热。30年代末，瑞典又制造出第一台板壳式换热器，用于纸浆工厂。在此期间，为了解决强腐蚀性介质的换热问题，人们对新型材料制成的换热器开始注意。60年代左右，由于空间技术和尖端科学的迅速发展，迫切需要各种高效能紧凑型的换热器，再加上冲压、钎焊和密封等技术的发展，换热器制造工艺得到进一步完善，从而推动了紧凑型板面式换热器的蓬勃发展和广泛应用。此外，自60年代开始，为了适应高温和高压条件下的换热和节能的需要，典型的管壳式换热器也得到了进一步的发展。70年代中期，为了强化传热，在研究和发展热管的基础上又创制出热管式换热器。 化工、石油等行业中广泛使用各种换热器，它们是化工,石油,动力,食品及其它许多工业部门的通用设备，在工业设备价值及作用方面占有十分重要的地位。随着工业的迅速发展，能源消耗量不断增加，能源紧张已成为一个世界性问题。为缓和能源紧张的状况，世界各国竞相采取节能措施，大力发展节能技术，已成为当前工业生产和人民生活中一个重要课题。换热器在节能技术改造中具有很重要的作用，表现在两方面：一方面是在生产工艺流程中使用着大量的换热器，提高这些换热器效率，显然可以减少能源的消耗；另一方面，用换热器来回收工业余热，可以显著地提高设备的热效率。 三、国内现状 目前，我国换热器产业的市场规模大概为700亿人民币，主要集中于石油、化工、冶金、电力、船舶、集中供暖、制冷空调、机械、食品、制药等领域。其中，石油化工领域仍然是换热器产业最大的市场。基于石油、化工、电力、冶金、船舶、机械、食品、制药等行业对换热器稳定的需求增长，我国换热器产业在未来一段时期内将保持稳定增长。2010年至2020年期间，我国换热器产业将保持年均10～15%左右的速度增长。到2015年，我国换热器产
毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目： 学院：化工装备学院 专业班级：过程装备与控制工程0802 学生： 指导教师： 开题时间：2011年10 月18 日
指导教师评阅意见
一、选题的目的及意义： 换热器的基建投资在一般化工、石化企业中约占设备总投资的20%，其中固定管板式换热器约占换热器的70%。 固定管板式换热器的两端管板和壳体制成一体，当两流体的温度差较大时，在外壳的适当位置上焊上一个补偿圈,（或膨胀节）。当壳体和管束热膨胀不同时，补偿圈发生缓慢的弹性变形来补偿因温差应力引起的热膨胀。 特点：结构简单，造价低廉，壳程清洗和检修困难，壳程必须是洁净不易结垢的物料。固定管板式换热器主要有外壳、管板、管束、封头压盖等部件组成。 固定管板换热器的结构特点是在壳体中设置有管束，管束两端用焊接或胀接的方法将管子固定在管板上，两端管板直接和壳体焊接在一起，壳程的进出口管直接焊在壳体上，管板外圆周和封头法兰用螺栓紧固，管程的进出口管直接和封头焊在一起，管束根据换热器的长度设置了若干块折流板。这种换热器管程可以用隔板分成任何程数。 固定管板式换热器结构简单，制造成本低，管程清洗方便，管程可以分成多程，壳程也可以分成双程，规格围广，故在工程上广泛应用。壳程清洗困难，对于较脏或有腐蚀性的介质不宜采用。当膨胀之差较大时，可在壳体上设置膨胀节，以减少因管、壳程温差而产生的热应力。 本课题所设计的冷却器属于固定管板换热器，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，设计固定管板式换热器产品。熟悉压力容器设计的基本要求，掌握固定管板式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区，为以后的工作和学习打下扎实的基础。 二、国外现状发展及趋势 2.1 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。在气一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
丙烯冷凝器(E-301)设计 ———— 摘要：本文先简单阐述了换热器的研究背景，并附带介绍了换热器的重要作用及其型式的发展过程。然后结合课题设计方向，由于本次设计方向为丙烯冷凝器（E-301）的设计，该冷凝器属于浮头式换热器的一种；在介绍浮头式换热器常见通用结构过程中，讲述一些用于该丙烯冷凝器的元件结构。最后，简单讲述了本次设计所用的技术路线，大致介绍了冷凝器设计的相关步骤和方法。 关键字：浮头式换热器，冷凝器，技术路线 1研究背景 换热设备是化工、炼油工业、医药、冶金、制冷等工业中普遍应用的典型工艺设备，用来实现热量的传递，使热量由高温流体传送给低温流体。在实际生产过程中，为了满足工艺的要求，往往进行着各种不同的换热过程：如加热、冷却、冷凝、蒸发等。一般换热器需要满足如下的基本条件：合理地实现所规定的工艺条件；安全可靠；利于安装、操作、维修；经济合理[1]。 管壳式换热器的使用已有很悠久的历史；在二十世纪30年代，开始出现板式换热器，并应用于食品工业。以板代管制成的换热器，结构紧凑，传热效果好，因此陆续发展为多种形式。英国用钎焊法制造出一种由铜及其合金材料制成的板翅式换热器，用于飞机发动机的散热。30年代末，瑞典又制造出第一台板壳式换热器，用于纸浆工厂。在此期间，为了解决强腐蚀性介质的换热问题，人们对新型材料制成的换热器开始注意。60年代左右，由于空间技术和尖端科学的迅速发展，迫切需要各种高效能紧凑型的换热器，再加上冲压、钎焊和密封等技术的发展，换热器制造工艺得到进一步完善，从而推动了紧凑型板面式换热器的蓬勃发展和广泛应用。此外，自60年代开始，为了适应高温和高压条件下的换热和节能的需要，典型的管壳式换热器也得到了进一步的发展。70年代中期，为了强化传热，在研究和发展热管的基础上又创制出热管式换热器。近年来，由于能源消耗引起了人们的广泛重视，能源价格的逐渐上升，循环回收再利用观念已开始深入人心，工厂中废热回收也越来越具有吸引力。通过换热器的使用，回收生产过程中产生的废热来提高工厂的效率以减少国家的能源需求，节省资源，对于国家长久的发展来说具有重要的意义。同时，通过对换热器的优化设计，提高各类换热器的工作效率，减少因工作而造成的更多的能源浪费，也是设计换热器的重中之重。
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
开题报告--U形管式换热器设计
毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目：U形管式换热器设计 院系：化工装备学院 专业班级：过程装备与控制工程 学生姓名： 指导教师：
指导教师评阅意见
1、选题的目的及意义 1.1、选题的目的 毕业设计的选题要按照所学专业培养目标确定，要围绕本专业、学科选择有一定理论与实用价值且具有运用课程知识、能力训练的题目。本次设计的题目是U形管式换热器设计。它属静设备中一种比较常见的管壳式换热器。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。加强能源利用，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，决定了换热器换热性能的改善设计理论的不断创新，对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必将为节约能源和保护环境有显著的贡献。 1.2、选题的意义 近年来，随着我国石化、钢铁等行业的快速发展，换热器的需求水平大幅上涨，但国内企业的供给能力有限，导致换热器行业呈现供不应求的市场状态，巨大的供给缺口需要进口来弥补。 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。 因此，作为过程装备与控制工程专业的毕业生，在今后的工作中接触最多的就应该是各种压力容器。在化工厂的各种压力容器中，最常见的就是换热器。因此，在毕业设计时，通过自己的努力设计出一台换热器，可以巩固以前学过的专业知识，更为将来到化工厂中的工作打下良好基础。设计这样一台换热器，无论是对以往知识的总结，还是对将来的工作都有着很重要的意义。 2、国内外的现状和发展趋势 国内方面，各研究机构和高等院校研究成果不断推陈出新，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、波纹管、纵横管等；天津大学在流路分析法、振动方面研究成果显著；清华大学在板片传热方面有深入研究；西安大学在板翅式换热器研究方面已取得初步成果]1[。这些技术成果为国民经济的快速发展，为中国炼油、化工工业的发展起到了决定作用，也使中国传热技术水平步入国际先进水平。 目前换热器正向物性模拟研究、分析设计研究、大型化及耗能研究、强化
武汉工程大学2014年3月
设计任务书 一．设计条件 二．设计任务与内容 1．工艺设计计算 ①确定设计方案 选择换热器类型，确定物料流程，确定物性参数 ②估算传热面积 确定换热量、平均温差、传热面积、冷却水流量 ③工艺结构参数确定 根据工艺计算，合理确定介质流向与换热管的结构尺寸，如管壳程数、壳体及进出口接管直径，换热管规格尺寸与数量，折流板排列形式与间距，管板直径及管子排列方式等。
④换热流量核算 ⑤换热器内流动的流体阻力核算 2．结构设计 ①筒体、管箱、法兰、浮头盖、管板、开口补强、支座等主要受压部件与元件的选材，结构选型与设计，强度计算与校核； ②编制法兰计算程序，并按指定要求进行探讨性计算； ③管束的振动计算及防震设计部分 3．绘制全部施工图，包括装配图、部件图、零件图等总计约1号图幅6张。 4．编制管箱、法兰、管束、管板、浮头盖、外头盖等主要零部件的加工制造工艺及其装配程序，并制订管、壳程的试压方案及程序。 5．主要受压元件的材料选择及其可焊性评价与焊接材料选择说明。 6．编写设计说明书。 三．设计说明书的基本内容与要求 设计说明书的作用是对自己所作的设计作出书面计算与论证，其基本内容依次为：题目、目录、前言、设计条件及所依据的主要设计标准、设计计算、加工工艺及试验等的说明，以及专题论证、电算程序与结果、造价概算和主要参考资料等。 前言中应概述设计作品在工艺装配中的功用、操作、维护要求和结构特点，主要设计内容简介，设计中的结构改进或创新，设计所遵循的标准规范等。 设计条件是指自己具体设计设备的操作条件，如介质性质、操作温度和压力等。 计算与论证为说明书的主体，包括除前言和设计条件外的全部上述内容。设计说明书要求格式规范统一，条理清楚，图文并茂，文理通顺，书写整洁。 参考资料书写格式为： 序号作者书刊名称出版社年月
（1）课题的来源、选题的目的和意义 换热器是在工业生产中实现物料之间热量传递过程的一种设备，自从21世纪以来，各国的换热器水平都有了长足的发展，我国的换热器技术在我国各方面人才的努力下也有了很大提高，本次设计就是在已有的计算基础上进行的，此次设计强调了节能与效率这两大主题。 在查阅了《管壳式换热器原理与设计》《传热学》等书的基础上，结合换热器设计的资料，进行了这次设计。 1.1换热器在化工生产中的应用 换热器是在工业生产中实现物料之间热量传递过程的一种设备，它是化工，炼油、动力、油田储运集输系统和原子能及其许多工业部门广泛应用的一种通用设备，是保证工艺流程和条件，利用二次能源实现余热回收和节约能源的主要设备。在化工厂换热器约占总投资的10%-20%;在炼油厂换热器约占全部工艺设备投资的35%-40%。由于工艺流程不同，生产中往往进行着加热、冷却、蒸发或冷凝等过程。通过换热器热量从温度较高的流体传递给温度较低的流体，以满足工艺需要。 1.2换热器的分类及其特点 换热器作为传热设备随处可见，在工业中应用非常普遍，特别是在耗能用量十分大的领域。随着节能技术的飞速发展，换热器的种类开发越来越多。适用于不同介质、工况、温度和压力的换热器，其结构和型式也不相同。按使用目的不同，换热器可分为加热器、冷凝器、蒸发器和再沸器等。由于使用条件和工作环境不同，换热器又有各种各样的形式和结构。在生产中有时把换热器作为一个单独的化工设备，有时则把它作为某一工艺设备中的组成部分，按传热原理和实现热交换的方法，换热器可分为间壁式、混合式及蓄热式3类，其中间壁式换热器应用最普遍。 间壁式换热器在各工业部门中使用极其广泛，担负着各种换热任务，例如用以加热、蒸发、冷凝和废热回收等。由于它们的使用条件和要求差别很大，如容量、温度、压力和工作介质的性质等，涉及的范围极广，因此换热器的结构型式也多种多样。
换热器设计开题报告 LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】
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 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]。 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
一、选题的依据及意义： 换热器的基建投资在一般化工、石化企业中约占设备总投资的20%，其中固定管板式换热器约占换热器的70%。 固定管板式换热器的两端管板和壳体制成一体，当两流体的温度差较大时，在外壳的适当位置上焊上一个补偿圈，（或膨胀节）。当壳体和管束热膨胀不同时，补偿圈发生缓慢的弹性变形来补偿因温差应力引起的热膨胀。 特点：结构简单，造价低廉，壳程清洗和检修困难，壳程必须是洁净不易结垢的物料。 固定管板式换热器主要有外壳、管板、管束、封头压盖等部件组成。固定管板换热器的结构特点是在壳体中设置有管束，管束两端用焊接或胀接的方法将管子固定在管板上，两端管板直接和壳体焊接在一起，壳程的进出口管直接焊在壳体上，管板外圆周和封头法兰用螺栓紧固，管程的进出口管直接和封头焊在一起，管束内根据换热器的长度设置了若干块折流板。这种换热器管程可以用隔板分成任何程数。 固定管板式换热器结构简单，制造成本低，管程清洗方便，管程可以分成多程，壳程也可以分成双程，规格范围广，故在工程上广泛应用。壳程清洗困难，对于较脏或有腐蚀性的介质不宜采用。当膨胀之差较大时，可在壳体上设置膨胀节，以减少因管、壳程温差而产生的热应力。 本课题所设计的冷却器属于固定管板换热器，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，设计固定管板式换热器产品。熟悉压力容器设计的基本要求，掌握固定管板式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区，为以后的工作和学习打下扎实的基础。 二、国内外研究概况及发展趋势（含文献综述）： 2.1换热器的概念及意义 在化工生产中为了实现物料之间能量传递过程在、需要一种传热设备。这种设备统称为换热器。在化工生产中，为了工艺流程的需要，往往进行着各种不同的换热过程：如加热、冷却、蒸发和冷凝。换热器就是用来进行这些热传递过程的设备，通过这种设备，以便使热量从温度较高流体传递到温度较低的流体，以满足工艺上的需要。它是化工炼油，动力，原子能和其他许多工业部门广泛应用的一种通用工艺设备，对于迅速发展的化工炼油等工业生产来说，换热器尤为重要。换热器在化工生产中，有时作为一个单独的化工设备，有时作为某一工艺设备的组成部分，因此换热器在化工生产中应用是十分广泛的，任何化工生产中，无论是国内还是国外，它在生产中都占有主导地位。
沈阳工业大学化工装备学院毕业设计（论文）开题报告 设计（论文）题目：含硫氨污水冷却器 院（系）：化工装备学院 专业班级：过控0802班 学生姓名：孙鹏博 指导教师：闫小波 开题时间：2011年3月10日
指导教师评阅意见 指导教师签字： 年月日
第1章引言 1.1课题研究的来源、目的、意义 课题研究来源：生产实际中的需要。 课题研究目的： 通过此次换热器的设计，正确系统地认识换热器，了解它的设计过程，并且掌握其设计方法。运用所学到的知识解决设计时的实际问题。学会查阅和熟练使用参考文献，为以后的工作积累宝贵经验。 课题研究意义： 如今的教育越来越趋向于生产实际中的应用，尤其是现在我国工业化发展迅速，科技发达引领工业大军的今天。创新与实践对我们来说越来越重要。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。《中国人民共和国节约能源法》[1]指出“节约资源是我国的基本国策。国家实施节约与开发并举、把节约放在首位的能源发展战略。”在各国下大力量寻找新的能源以及在节约能源上研究新途径，换热设备的研究受到世界各国政府以及研究机构的高度重视，在研究投入大量资金、人力资源配备足够的情况下，一批具有代表性的高效能换热器和强化传热元件诞生。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[2]，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。 1.2本课题国内外研究的历史和现状 1.2.1国内现状及发展趋势 对国内换热器市场的调查表明，近年来，随着我国石化、钢铁等行业的快速发展，换热器的需求水平大幅上涨，但国内企业的供给能力有限，导致换热器行业呈现供不应求的市场状态，巨大的供给缺口需要进口来弥补。换热器是一种高效紧凑的换热设备，它的应用几乎涉及到所有的工业领域，而且其类型、结构和使用范围还在不断发展[3]。近年来，焊接型板式换热器的紧凑性、重量轻、制冷性能好、运行成本低等优越性已越来越被人们所认识。随着我国经济的发展，
生毕业论文（设计）开题报告表 、研究或设计的目的和意义 换热器作为节能设备之一，在国民经济中起到非常重要的作用。同时, 要求，是企 业生存和发展的重要影响因素。 、研究或设计的国内外现状和发展趋势: 国内换热器的研究状况: 对于各型换热器的强化换热技术的研究，主要集中在对换热器内流体流态变化以及对各部件的参数 优化研究两方面，而对换热器部件参数的主要研究对象就是换热管（板）排列方式（顺排或叉排）、换 热管（板）排数、换热管（板）间距大小、肋片布置间距、肋片形状等。通常的研究方法包括：数值模 拟计算、实验方法研究、理论研究三类。 换热器研究的发展前景 换热器肋片换热的研究应该注重基础性的理论研究创新， 寻求建立能支撑肋片设计选型的系统化 的理论，同时要结合实验研究，寻求实际应用中最节能的肋片参数值。 换热器制造商和设计人员对于换热器肋片外型、 布置仍然没有可靠的理论依据，传统的肋片布置 方式在换热效率上不如换热管表面设置的针状或圆台状肋，而对于针状肋片在换热管表面的最佳 换 热的散布规律仍然还不明晰，理论研究非常薄弱；对替代传统的平板和环状肋片的高效换热肋片研究 甚少。 新型换热管的形状研究过少， 目前的研究仅局限于传统的圆形或矩形换热管上， 的探索研究比较缺乏。 对换热管排数和排列方式对换热器整体换热性能的影响研究的理论体系还没形成， 面的研究多以实验研究为主， 然后从实验中提取经验公式， 关于管排数的纯理论的换热理论还没有得到建 立。 作为衡量换热器性能时的换热效率，已不能作为换热器设计选型的标准，换热效率高并不意味着制造 成本的节省以及换热效果最佳化；传热因子和摩擦因子是比较合适的衡量换热器整体性能的指标， 但是 需要综合考虑此两种因素后建立换热器最优化换热的统一理论， 单一的考虑换热因子或者摩擦因子的大 小对于衡量换热器换热性能没有任何意义。 、主要研究或设计内容，需要解决的关键问题和思路 ： 本课题设计参数为年产 50000吨合成氨 主要内容： ① 换热器总体方案选择及结构设计； 论文（设计）名称 年产5000吨合成氨厂变换工段列管式换热器设计 论文（设计） 来源 生产和社会实践 论文（设计） 类型 指导教师 学生姓名 学号 03 班级 “节能”已经是国家的政策 对更高效的换热管型 目前对于此方
管壳式换热器开题报告 篇一：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： 开题时间： XX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XX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
沈阳化工大学本科毕业论文 题目: 流量位120t/h水-水浮头式换热器院系: 机械工程学院 专业: 过程装备与控制工程 班级: 机械优创0601 学生姓名: 杨中奇 指导教师: 林伟 论文提交日期：2010年月日 论文答辩日期：2010年月日
摘要 浮头式换热器是一种广泛应用于化工、石油、动力和原子能等工业部门的换热设备，特别是在化工机械领域有着重要的意义。 本次设计主要研究浮头式换热器的换热原理和结构设计，并且讨论了浮头式换热器的特性，以及在给定条件下浮头式换热器的各种参数的设计和结构尺寸。浮头式换热器两端的管板，一端不与壳体相连，该端称浮头。管子受热时，管束连同浮头可以沿轴向自由伸缩，完全消除了温差应力。它的一端管板固定在壳体与管箱之间，另一端管板可以在壳体内自由移动，这个特点在现场能看出来。这种换热器壳体和管束的热膨胀是自由的，管束可以抽出，便于清洗管间和管内。浮头式换热器适用于壳体和管束温差较大或壳程介质易结垢的条件。在传热计算工艺中，包括传热面积计算，传热量、传热系数的确定和换热器内径及换热管型号的选择，以及传热系数、压降及壁温的验算等问题。在强度计算中主要讨论的是筒体、管箱、封头、管板厚度计算以及折流板、法兰、垫片和接管、支座、分隔板等零部件的设计，还要进行一些强度校核。本设计是按照GB151《管壳式换热器》GB150《钢制压力容器》设计的。 随着社会的进步和科技的发展，换热器的设计技术也在不断的更新，现有的科研成果为我的生活带来了很大的方便。以后的前将必将更加美好。 关键词：换热器；结构设计；校核；浮头
Abstract This design mainly discussed heat principles , and heat calculation and heat parameters ,the heat characteristic and heat calculation and heat parameters ,the structure and the size under the given conditions. In heat transfer processes calculations , including the calculation of heat transfer area ,the determination of heat coefficient ,and the choice of the tube type and the diameter of receiver. We also check the heat transfer coefficient ,the decreasion of press, and the wall temperature . In the calculation of intensity ,we mainly discussed the calculation of thickness of receive ,boxes ,and panels ,as well as the choice of the flow panels flange ,spacer and receivership ,seating ,screens and other components of the design ,and do some Chechen about intensity .This design is according of GB151《The Shell Type Heat Exchenger》to GB150《The Shell Prssure Vessel》 Keywords:
尊敬的各位评委老师： 大家好！我是装备0807班的学生庞洪洲。我的论文题目是《管壳式换热器》，毕业设计指导教师是杨雪峰老师。该课题主要是关于浮头式换热器的一些相关设计计算。通过此次毕业设计，让我对专业知识有了更深的了解，相信在我以后的工作与学习中会有更多的帮助。 在着手准备论文写作的时候，我针对管壳式换热器这个命题，大量阅读相关的各种资料对其概况有了大致了解，缕清思路的基础上确定设计内容，然后与老师商讨，确定论文大致思路和设计内容。在杨雪峰导师的耐心指导和帮助下，经过阅读主要参考资料，拟定提纲，写开题报告初稿。 下面我先汇报一下毕业设计内容第一章，换热器的概述，换热器是一种实现物料之间热量传递的节能设备。换热器的特点一般换热器都用金属材料制成，其中碳素钢和低合金钢大多用于制造中、低压换热器；管壳式换热器是现在应用比较广泛的一种换热器。换热器的分类换热器按传热方式的不同可分为混合式、蓄热式和间壁式三类，其中本次设计的管壳式换热器属于间壁式换热器。 第二章，主要叙述的是浮头式换热器的结构，其中设计主要压力容器设计参数主要有设计压力，设计温度，厚度，厚度附加量，焊接接头系数和许用应力等。以及，管程，壳程的内部组成。 第三章设计计算部分，主要进行：壳体，前端管箱筒体，前端封头，外头盖封头，管板厚度以及浮头盖球冠形封头的厚度计算。同时，对壳体，筒体，封头等进行了压力，强度和水压试验的校核，均符合设计要求。除此之外，还进行了换热管的轴向应力校核，换热管与管板连接的拉脱力校核，都符合设计要求。计算的最后部分的开孔补强，通过计算，不需要另行补强。 经过本次论文写作，我学到了许多有用的东西，也积累了不少经验，但由于学生能力不足，在许多内容表述上存在着不当之处，与老师的期望相差甚远，许多问题还有待于进一步思考和探索，借此答辩机会，万分恳切的希望各位老师能够提出宝贵的意见，多指出本篇论文的错误和不足之处，我将虚心接受，从而进一步深入学习研究，使该论文得到完善和提高。在论文的准备和写作过程中，我阅读了大量的关于项目管理规划的相关书籍和学术期刊，补充了知识上的不足。在这期间，我的论文指导老师徐宏年老师对我的论文进行了详细的修改和指正，并给予我许多宝贵的建议和意见。在这里，我对他表示我最真挚的感谢和敬意！ 以上就是我的答辩自述，希望各评委老师认真阅读论文并给予评价和指正。谢谢！
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 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]。 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
一、选题的意义及依据 20世纪70年代，世界能源结构已经经历了三次大转变，即从木柴转向煤炭由煤炭转向石油和天然气，继而又从以油、气为主的能源系统转向以可再生能源为基础的持久能源系统。据资料，目前全世界已经探明的煤炭、石油、天然气、油页岩等石化燃料资源的总量，大约只够人类使用100年。 目前在我国的能源构成中煤占70%以上，石油及天然气占25%，但能源利用率仅在30%以下。针对我国的能源紧缺、能源利用率低、能源浪费严重的现状，建设部于1996年下发《建筑节能技术政策》，明确今后我国建筑节能的任务是在保证使用功能、建筑质量和室内环境符合小康目标的前提下，采取各种有效的节能技术与管理措施降低新建房屋单位建筑面积能耗。同时对既有的建筑物进行有计划的节能改造，达到提高居住热舒适性、节约能源和改善环境的目的。所以，地源热泵系统近年来被越来越多人们所提及。 地源热泵系统是利用浅层地能进行供热制冷的新型能源利用技术，是热泵的一种。热泵是利用卡诺循环和逆卡诺循环原理转移冷量和热量的设备。地源热泵系统是以浅层地热作为能量载体，利用地下土壤巨大的蓄热蓄冷的能力，通过压缩机系统，在夏季将建筑物内的热量转移到地下土壤中，在冬季将地下土壤的热量转移到建筑物内，一个年度形成一个冷热循环.。实现了建筑物的制冷和供暖，有着节能减排降低能耗的功能[1]。 地源热泵技术的历史可以追溯到1912年瑞士Zoelly提出“地源热泵”这一概念。1946年美国开始对地源热泵进行系统研究，在俄勒冈州建成第一个地源热泵系统，运行很成功。到目前为止美国已安装了600，000台，而且计划每年安装40万台的目标，能降低温室气体排放一百万吨，相当于减少50万辆汽
榆林学院 毕业设计（论文）开题报告 题目煤油卧式列管式冷却器的设计学生姓名杨海涛 学号0906250117 院 (系) 化学与化工学院 专业过程装备与控制工程 指导教师高勇 报告日期2013 年 3 月14 日
毕业设计（论文）题目煤油卧式列管式冷却器的设计 题目类别（请在有关项目 作√记号）设计论文其它√ 题目需要在实验、实习、工程实践和社会调查等社会实践中完成是√否□ 毕业设计（论文）起止时间2013年3月4日起至2013年5月24日（共13 周）一、本课题的研究意义与目的 中国既是能源消费大国也是能源生产大国，但中国的能源利用率较低，国内能源生产的增长速度赶不上能源消费，中国已成为能源进口大国[1]。所以中国在“十二五”期间加大了对能源战略的调控力度，加快节能减排技术创新，大幅度提高了能源利用效率，增强可持续发展能力，确保实现资源节约型、环境友好型社会。作为一种节能设备，换热器实现了热能的回收、转化利用，是工业生产中不可或缺的设备。据统计，在现代化学工业中所用换热器的投资大约占设备总投资的30%，在炼油厂中换热器约占全部工艺设备的40%，海水淡化工艺装置几乎全部是由换热器组成[2]。随着世界工业的不断发展，对能源利用、开发和节约的要求不断提高，对换热器的要求也日益加强，换热器的设计、制造、结构改进及传热机理的研究将十分活跃[3]。煤油冷却器是换热器的一种类型，在工业炼制煤油过程中，用冷却水将130℃的高温煤油冷却到45℃，换热后的热水可供其他预热过程使用成为冷却水，实现了冷却水的循环使用，加大了热能的回收利用。根据不同的生产工艺与生产规模要求，设计出能耗低、传热效率高、投资少、维修方便的煤油冷却器对煤油生产行业起非常重要的意义。 通过对煤油产品的列管式冷却器的设计，了解换热器的结构特点及设计过程，掌握换热器的常规设计方法，并能根据工艺要求选择适当的冷却器类型，还能根据传热的基本原理，选择流程，确定冷却器的基本尺寸，计算传热面积以及计算流体阻力，同时还学会查阅和熟练使用参考文献 为以后的工作积累宝贵经验。 二、国内外发展现状 冷却器是换热设备的一种，通俗的说就是将高温液体等进行降温，常见的有水冷，风冷等，工作原理是增加高温物质与冷却介质的接触面积来快速将热传导到冷却介质中。冷却器以间壁式、混合式、蓄热式交换器为主要对象，其中间壁式应用最为广泛，可分为管壳式与板面式，管壳式分为列管式（固定管板式、浮头式、双重管式、U形管式、立式、卧式等）、套管式和螺旋管式（沉浸式、喷淋式）。 上个世纪70年代初发生的世界性能源危机，有力地促进了传热强化技术的发展。为了节能降耗，提高工业生产的经济效益，要求开发适用不同工业过程要求的高效能换热设备[4]。20世纪80年代以来，换热器技术飞速发展，带来了能源利用率的提高。各种新型、高效换