管壳式热交换器的设计

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1、江南大学太湖学院毕业设计（论文）题目：管壳式热交换器的设计机电系机械工程及其自动化专业学号：学生姓名：指导教师：（职称：）2011年5月22日V江南大学太湖学院本科毕业设计（论文）诚信承诺书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文）管壳式热交换器的设计是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用、表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。班级：机械74学号：作者姓名：2011年5月20日V江南大学太湖学院　机电系机械工程及其自动化专业毕业设计论文任务书一、题目及专题：１、题目管壳式热交换器的设计２、

2、专题二、课题来源及选题依据管壳式热交换器是广泛应用于化工，医药，动力等行业的通用设备。热交换器的种类也随之增加，各种高强度，高效率的紧凑热交换器层出不穷。本设计是按照厂方给出的图纸以及技术要求所设计的换热系数高，耐腐蚀的管壳式热交换器。三、本设计（论文或其他）应达到的要求：1．熟练掌握金属材料知识2．熟悉铸造原理和过程3．熟练掌握换热系数的确定和计算4．熟练掌握管程阻力的确定和计算5．熟悉测量技术6．熟悉噪声的原理7．熟悉工艺卡片的制作8．熟悉检验技术V四、接受任务学生：机械74班姓名李瑞臣五、开始及完成日期：自2010年10月25日至2011年5月22日六、设计（论文）指导（

3、或顾问）：指导教师签名签名签名教研室主任〔学科组组长研究所所长〕签名系主任签名2010年10月25日V摘要热交换器是广泛应用于化工，石油化工，动力，医药，冶金，制冷，轻工等行业的一种通用设备。随着科学生产技术的发展，促使了高强度，高效率的紧凑热交换器层出不穷。设计热交换器时必须正确选定哪一种流体走管程，哪一种流体走壳程。而恰当的流速对于热交换器的正常操作具有重要的意义。在设计时还需要考虑淡水进水温度，冷却水进水温度，淡水侧工作压力，海水侧工作压力，换热面积等。设计时需要先选择管壳式热交换器的重要部件，并且需要确定流体通过各种形式壁面时的换热系数，把它的变化规律用努赛尔准数（Nu

4、）或传热因子（jh）与雷诺数（Re）之间的关系用公式表示出来。选择热交换器的类型和管子材料以及考虑热膨胀的补偿时均需知道壁温。管壳式热交换器管程阻力包括沿程阻力、回弯阻力和进、出口连接管阻力等。贝尔法的特点是利用大量实验数据，引入各流路的修正系数，可说是目前公开发表的各种方法中最先进的一种。贝尔法的缺点是烦琐、费时，不过这个问题在应用计算机后就可解决了。实际上此法并未把各流路的关系完全考虑在内，因此无法预测由于制造条件或结构。流路分析法是利用廷克所提出的将壳程流动分成所示的五股流路，将其中每一流路设想为一条管路，可以更具体的研究。随着生产规模的扩大，热交换器的尺寸、流体的流速、

5、支承的跨距都随之增大，甚至超过允许的限度，从而降低了管束的刚性，增加了产生振动的可能。但是实践已经证明，若能在设计时利用现有的研究成果对振动进行必要的估算、分析，并采取一些防振措施，一些破坏性的振动多半可以避免。关键词：热交换器；换热系数；管程阻力；振动VAbstractHeatexchangeriswidelyusedinchemical,petrochemical,power,pharmaceutical,metallurgy,refrigeration,auniversaldeviceoflightindustry.Withthedevelopmentofscientif

6、ictechnology,highstrengthandhighefficiencyofcompactheatexchangersinanendlessstream.Designofheatexchangermustcorrectlyselectwhatkindoffluidpipethread,whichthefluidshell.Propervelocityisofgreatsignificancetothenormaloperationofheatexchangers.Whendesigningalsoneedtoconsiderfreshwaterinletwatert

7、emperature,coolingofinletwatertemperatureandfreshwaterpressureofwork,thesesidetowokunderpressureandheatexchangerarea.Designneedtochooseanimportantpartofshell-and-tubeheatexchangersandtheneedtoidentifythefluidthroughvariousformsofwallsurfaceheattran