用是提高壳程流体速度，迫使流体按规定路程多次横向通过管束，增强流体湍流程度，以提高流经换热器的两种介质的换热效果。但它却增加了换热器在原工艺系统中的阻力，这就有可能影响到原系统的正常运行，从而降低了余热回收工作的效率。管壳式换热器仍然是当今应用最广泛的换热设备，其可靠性和可能性已被充分证明，特别是在较高参数的工况条件下，管壳式更显示其独有的长处。目前各国在提高该换热器性能所开展的研究主要是强化传热，适应高参数和各类有腐蚀介质的耐腐蚀材料以及为大型化的发展所作的结构改进。近年来随着节能技术的发展，换热器的应用领域不断扩大，带来了显著的经济效益。目前，在换热设备中，管壳式换热器使用量最大。因此对其进行研究就具有很大的意义。换热器在石油炼制和石油化工生产中占有重要地位，随着石油化工装置的发展，换热器在大型化新产品开发等方面的新进展。换热器是国民经济和工业生产领域中应用十分广泛的热量交换设备，随着现代新工艺新技术新材料的不断开发和能源问题的日趋严重，世界各国已普遍把石油化工深度加工和能源综合利用摆到十分重要的位置。换热器因而面临着新的挑战。换热器的性能对产品质量能量利用率以及系统运行的经济性和可靠性起着重要的作用，有时甚至是决定性的作用。目前在发达的工业国家热回收率已达。换热设备在现代装置中约占设备总重的左右，其中管壳式换热器仍然占绝对优势，约，其余为各类高效紧凑式换热器新型热管热泵和蓄热器等设备，其中板式螺旋板式板翅式以及各类高效传热元件的发展十分迅速。在继续提高设备热效率的同时，促进换热设备的结构紧凑性，产品系列化标准化和专业化，并朝大型化的方向发展。由于我国工业的快速发展，使得整个社会对能源的需求越来越大。从长远来看，能源成本在不断攀升。因此，节能减排成为重要国策。而利用高效换热器来吸收生产过程中排出的大量余热，并重新利用，既节约了能源，又减少了污染。与其他换热设备相比，列管式换热器由于其适用性广坚固耐用密封性好等优点，成为了石化等领域应用最普遍的种换热器。如何降低列管换热器在原工艺系统中的阻力，并提高其换热效率，就成为研究的重点之。新型高效换热器换热器是化，并将积极影响我今后的学习和工作。感谢与我作类似题目的同学给我的帮助和指点。没有他们的帮助和共享资料对于我来说将会走不少弯路，感谢他们与我起探讨和研究。然后还要感谢大学四年来所有的老师，为我们打下机械专业知识的基础同时还要感谢所有的同学们，正是因为有了你们的支持和鼓励。此次毕业设计才会顺利完成。最后感谢化学与化工系和我的母校菏泽学院四年来对我的大力栽培。目录摘要„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„关键词„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„引言„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„加热器在工业中的应用„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„新型高效换热器„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„空气换热器的应用„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„换热管为光滑管的设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„设计方案的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„确定物理性质数据„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„传热面积的初定„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„主要工艺尺寸确定„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„计算压强降„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„总传热系数的校核„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„核算壁温及冷凝液流型„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„换热器机械结构设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„换热管与管板连接„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„管板与壳体及管箱连接„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„结构设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„总结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„换热器的改进设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„概述„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„类型和分类„„„„„„„„„„„„，菏泽学院本科生毕业设计论文引言加热器在工业中的应用本次设计是设计台化工厂稳定系统空气加热器，加热器是换热器的种类型。换热器是化工制药食品炼油及其他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等使用，而且是些化工单元操作的重要附属设备，因此在化工生产中占有重要地位，通常在化工厂的建设中换热器投资比例为，在炼油厂中高达。列管式换热器又称管壳式换热器，是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。它主要由壳体传热管„„„„„„„„„„„„„„„„设计类型选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„总传热系数的计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„设计类型的重新选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„总传热系数的重新计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„结论„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„翅片管换热管与光滑管换热器的比较„„„„„„„„„„„„„„„„„„传热量增加的百分率„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„总结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„关于翅片管换热器的设计讨论„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„致谢„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„菏泽学院本科生毕业设计论文常压空气加热装置的改进设计化学工程与工艺专业学生刘霞指导教师陈艳丽摘要换热器是实现物料之间热量传递的设备，翅片管式换热器是种新型高效换热器。翅片管与光滑管相比，能有效增加传热面积和增大传热系数，并且比较容易制造并保证操作的稳定性。本文对常压空气加热装置进行设计，由于冷空气的导热系数小密度低，空气对管壁的对流传热系数较小，我们选用水蒸气作为加热介质，先后采用光滑管和翅片管进行换热器的设计计算，比较后得出如下结论翅片管换热器比光滑管换热器具有更大的优越性，在传热系数定的情况下，结构更加紧凑，所占面积也就更小，达到节能减排的效果。关键词换热器高效能换热器光滑管翅片管空气。分别为膜温下凝液的导热系数，密度，和粘度，冷凝潜热饱和水蒸气温度与壁面温度的差值，。冷凝液膜的与冷凝负荷有关，通常可表示为当，上式可表示为式中冷凝负荷，重力加速度，。菏泽学院本科生毕业设计论文所以总对流传热系数的计算当翅片管式换热器用于加热空气或冷却空气但不产生冷结水时，这种过程称为干工况，干工况时的总传热系数可由下列式子计算式中对于金属基管，其导热热阻可以忽略，或可近似用平壁公式计算。采用平壁导热公式计算，上两式可改写式中以基管内表面传热面积为基准的总传热系数，以翅片管外表面传热面积为基准的总传热系数，管内对流传热系数，管外对流传热系数，管内侧污垢热阻，管外侧污垢热阻，基管金属导热系数，翅片壁面总效率基管壁面厚度每米管的管外表面积每米管的管内表面积每米管的管外无翅片部分表面积菏泽学院本科生毕业设计论文每米管的管外翅片部分表面积如为圆管圆形翅片式中圆形翅片直径管外径每米管的翅片数翅片厚度由文献第页图得时，取因为所以因为所以因为所以由前面的计算可知并根据使用场合不同区别对待。在干工况下，尽量采用换热系数大的翅片形式，如开缝翅片，其中弧形百叶窗翅片形式换热特性更为突出但由于开缝翅片的阻力较大，因此，在需要相同换热量时，尽量选用迎风面积较大的，而不是排数较大的，以充分利用增强型翅片的优点，而不增加它的风机功率在湿工况下，开缝翅片的阻力增加较多，系统风量会减少，此时，可考虑采用波纹形翅片换热器，且翅片间距不宜太小当翅片换热器需要在干湿工况下交替运行时，可在翅片表面添加亲水性镀膜，它对换热性能影响极小，但可极大地降低湿工况下空气流动阻力，对百叶翅片的效果更佳。在此情况下，可尽量采用百叶型翅片。尽量选用小管径的翅片换热器，其换热特性和阻力特性较大管径的均有所改善。新风机组和风机盘管换热器采用不同的翅片形式，如可用新风负担室内全部湿负荷，换热器采用波纹片的而风机盘管采用开缝翅片，完全在干工况下工作。参考文献陈均志，李磊化工原理实验及课程设计化学工业出版社，柴诚敬，王军，张缨化工原理课程设计天津科学技术出版社，夏清，陈常贵，姚玉应化工原理上天津大学出版社，余立新，戴猷元化工原理习题解析上天津大学出版社，罗先金化工设计中国纺织出版社，侯文顺化工设计概论版化学工业出版社，赵军，张有枕，段成红化工设备机械基础化学工业出版社，王守新工程力学化学工业出版社，邹宜侯化工机械制图清华大学出版社，解福化