无相变套管式换热器设计编程开题报告及文献综述

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1、华北电力大学科技学院毕业设计（论文）开题报告学生姓名：侯月班级：热能12K3所在院系：动力工程系所在专业：热能与动力工程设计（论文）题目：无相变套管式换热器设计编程指导教师：梁秀俊年月日5毕业设计（论文）开题报告一、结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写不低于2000字的文献综述。（另附）二、本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：本课题需要解决的主要问题是设计计算及编程。采用的研究手段：（1）以某特定条件为例设计单相对流套管式换热器的结构，计算流动和传热；（2）改变设计条件，对单相对流套管式换热

2、器设计进行编程，以扩大设计范围。分析三、指导教师意见：1.对“文献综述”的评语：2．对学生前期工作情况的评价（包括确定的研究方法、手段是否合理等方面）：指导教师：年月日文献综述5无相变套管式换热器的研究1研究背景及意义近年来，能源短缺的问题在世界各国都越来越严峻。由于中国人口众多，发展迅速，一直以来都是一个能源消耗大国，能源短缺的问题尤为突出。因此，如何釆用先进技术，达到节能减排，使能源能被高效利用的目的，以解决能源短缺问题迫在眉睫。在一般工业过程中，例如石油化工、冶金和制药等，能量消耗较大的主要热量交换设备就是换热器[1-3]，

3、因此对换热器的传热性能的提高和阻力特性的改进对降低能耗、提高能源有效利用率有着巨大的潜力[4]。随着国家环保节能，可持续发展政策的提出，人们环保意识的增长，新技术的日益更新，新材料的不断出现，国家和企业对新型高效环保节能的套管式换热器的要求会越来越高[5]。通过对套管式换热器的传热过程和传热系数的研究，套管式换热器的实际工作环境，安全可靠性，安装，操作，维修等方面的研究，提出新的方法和理论，改进换热器的工作效率。传热性能更好，造价更低的各种新型材料将会在套管式换热器的设计和制造中大量出现和使用。在设备工程中，节能环保始终排在优先地

4、位。套管式换热器的设计也不例外，如何利用更小的能耗更低的污染来实验热量传导的最大化是套管式换热器[5]以后发展的重中之重。对于一般的热交换过程，釆用高效的换热设备，可以提高热量的交换效率，同时又能使得完成一定的热量交换任务所需要的换热设备体积减小，从而使设备的建设投资减少。另外因为换無设备体积减小，也使得换热网络的布局更加紧凑，换热设备和附属设备的占地面积减小，从而节省设备占用的空间和投资成本。在泵功一定的条件下，采用高效的换热设备可以交换更多的热量，也就是说高效的换热设备[7]可以降低交换一定热量的动力消耗。对于针对化学反应过程

5、中的热交换的换热设备，高效的换热设备还能够将化学反应中的放热反应释放出的热量高效快速地传递出来，能够极大的改善化学反应过程中温度的控制，能够使得反应过程更稳定，更安全，产品质量更高，可以极大的节约成本，进而产生重要的经济效益。套管换热器作为一种高效的换热设备，主要结构是由两种大小不同的标准管组成的同轴套管。套管式换热器内、外管的材质可以有紫铜、镍白铜、不锈钢、钛等，其可广泛应用于冷水机组、热泵机组、热回收机组等制冷空调行业、空气源热泵热水器、游艇、船舶海洋空调、制药行业、食品行业、化工行业等领域。在各个生产领域中，要挖掘能源利用的

6、潜力，必须合理组织热交换过程并利用和回收余热，这往往和正确的设计热交换器[8]5密不可分，同时随着生产规模的扩大和生产技术的现代化，热交换器技术的研究必须满足各种特殊情况而又条件苛刻的要求，因而各国在组织大规模工业生产的同时，都很重视热交换器的研究。在该换热器中，一种流体走管内，另一种流体走环隙，两种流体都可以在较高的温度、压力、流速下进行换热。优点是:1)可以实现纯逆流流动，对数平均推动力较大;2)两侧流体均可达到较高的流速，使传热面的两侧都可以有较大的传热系数;3)结构简单，制造难度较小;4)能承受高温、高压，耐压较高，且压降

7、一般较小。对套管式、管壳式换热器的换热效果进行比较，可以得出套管式换热器换热效果比较好的结论;同时套管式换热器占地小，设计难度相对较小，可以大大节约成本。鉴于以上特点，选用套管式换热器，就可以提高管壳程流速，提高换热效率。2国内外研究现状21世纪后，大量的强化传热技术应用于工业装置，我国换热器产业在技术水平上获得了快速提升，换热器日渐崛起。如兰石换热设备公司板式换热器成功进入国内核电建设项目常规岛和核岛领域，并陆续将板式换热器用于大乙烯项目、钛白粉生产线等领域。四平巨元瀚洋板式换热器公司也成功进入大亚湾二期岭澳核电站的常规岛和核岛

8、领域。最近几年，我国还在套管式换热器、大直径螺纹锁紧环高压换热器、高效节能板壳式换热器、大型板式空气预热器方面获得了重大突破。目前国内对套管式换热器的研究及设计与国外还有一定的差距，而且生产制造厂家多而凌乱，规模均相对较小。在美国套管换热器目前做得