不銹鋼制換熱器的優(yōu)化設(shè)計開題報告

1、寧波大紅鷹學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告課題名稱不銹鋼制換熱器的優(yōu)化設(shè)計課題來源教師擬定課題類型指導(dǎo)教師學(xué)生姓名專 業(yè)學(xué) 號一、 選題依據(jù)1、選題背景作為工程技術(shù)和自然界和領(lǐng)域中普遍的三種傳遞過程之一熱傳導(dǎo)是占有很重要地位的，換熱器是專門用來進行各種熱傳導(dǎo)過程的一種傳熱設(shè)備，在化學(xué)工也、石油工業(yè)、能源行業(yè)中有著非常廣泛的應(yīng)用，同時是應(yīng)用非常廣泛的單元之一。目前經(jīng)濟發(fā)展的總趨勢總的來看能源會越來越短缺，而且可再生熱源的有效溫度也越來越低，這就決定了能用來熱交換的允許溫差將變得越來越小，這就決定了對換熱技術(shù)的發(fā)展和換熱器性能的要求也就會越來越高。所以，換熱器的開發(fā)設(shè)計與功能研究已經(jīng)成為了人們關(guān)注的課

2、題。2、選題意義換熱器是一種完成熱量交換的設(shè)備，提高它的熱交換效率，可以帶來巨大的社會效益和經(jīng)濟效益。在工程界換熱器的設(shè)計是一項十分關(guān)系重大的工作，它涉及到很多方面，包括換熱器的成本投資、后期的運行狀態(tài)及使用中的性能狀況。結(jié)合當(dāng)代對熱交換器的要求，換熱器的設(shè)計應(yīng)能做到投資成本少、維護費用低以及換熱效率高。眾多學(xué)者長期致力于這個方面的研究，也取得了相應(yīng)的效果，但離工業(yè)上對于熱換器的要求還比較的遠(yuǎn)。很多人對于換熱器的優(yōu)化設(shè)計方法都有研究，并且提出了很多的優(yōu)化設(shè)計的方案，但因為目前熱換器的優(yōu)化目標(biāo)還具有不確定性，同時換熱器本身的種類比較多，所以說目前整個換熱器的優(yōu)化設(shè)計還不成熟。同時由于水中氯離子對

3、不銹鋼造成的應(yīng)力腐蝕，會大幅縮短不銹鋼制換熱器的使用壽命。通過對換熱器進行優(yōu)化設(shè)計，提高其熱交換效率，減少氯離子應(yīng)力腐蝕，增加熱交換器使用壽命，具有良好的社會效益和經(jīng)濟效益。指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 課題來源：（1）教師擬訂；（2）學(xué)生建議；（3）企業(yè)和社會征集；（4）科研單位提供課題類型： A工程設(shè)計（藝術(shù)設(shè)計）；B技術(shù)開發(fā)；C軟件工程；D理論（學(xué)術(shù)）研究；E調(diào)研報告 課題名稱不銹鋼制換熱器的優(yōu)化設(shè)計課題來源教師擬定課題類型指導(dǎo)教師學(xué)生姓名專 業(yè)學(xué) 號二、 研究的現(xiàn)狀日本神戶制鋼所在六十年代先后從美英等國引進技術(shù)、設(shè)備、并對夾具、預(yù)熱溫度均勻、爐溫控制、釬劑配方、防腐蝕等方面進行試驗研究。

4、在研制和操作方面獲得了實際經(jīng)驗之后，開始大量生產(chǎn)不銹鋼制換熱器，已試制造成功承壓80kgm2高壓不銹鋼制換熱器，最大單元尺寸可達1200mmx 1200mmx6950mm。蘇聯(lián)一九五九年在莫斯科鮑曼高等工業(yè)技術(shù)學(xué)校和全蘇制氧機研究院開始研究。大約在19721975年問試制采用式換熱器的空分設(shè)備，在1976一1980年間成批生產(chǎn)采用換熱器的大型全低壓空氣分離設(shè)備。除美、英、日以外，德國、法國、比利時、捷克等主要工業(yè)國家，對不銹鋼制換熱器也進行研究和制造。目前國外從事不銹鋼制換熱器生產(chǎn)的共同特點是為使其與石油化工設(shè)備產(chǎn)品配套而努力，并試制高工作壓力和大尺寸規(guī)格的換熱器。未來的發(fā)展趨勢是板翅式換熱器

5、大量用于化工生產(chǎn)，其使用范圍也必將日益擴大和發(fā)展。我國早在六十年代就開始生產(chǎn)用于航空冷卻的不銹鋼制換熱器，由于采用空氣爐釬焊的生產(chǎn)工藝，所以只能生產(chǎn)小型產(chǎn)品。一九六三年我國已開始用鹽浴浸沾釬焊試制鋼制板翅式換熱器的研究，經(jīng)過多年努力，于一九七零年獲得成功，并在大型全低壓空氣分離設(shè)備和石油化工中應(yīng)用。40多年來我國換熱器技術(shù)取得了顯著的進步，1983年杭氧和開封兩廠開發(fā)出了大型和中壓的換熱器，使我國的換熱器的技術(shù)水平達到了一個新的高度。1991年杭氧集團引進美國SW公司大型真空釬爐和換熱器的制造技術(shù)，于l 993年成功開發(fā)了80Mpa石油化工用高壓鋁制換熱器，使我國的產(chǎn)品成功的走向國際市場。近年

6、來，由于鋼和鋼合金釬焊技術(shù)的發(fā)展和不斷完善，促使換熱器得到廣泛的應(yīng)用，產(chǎn)品朝著系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化和大型化發(fā)展H3。在我國也有蘭州石油機械研究所、通用機械研究所中國環(huán)球化學(xué)工程公司、中國石油化工總公司、洛陽石油化工總公司等單位在換熱器的研究和設(shè)計方面進行了多年的工作，對我國換熱器的設(shè)計和改進技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定和推廣作了很大的推動。有統(tǒng)計資料表明目前世界上發(fā)表的有關(guān)換熱器的論文平均每年在6000篇以上。從這些論文來看，研究的重點是傳熱機理、傳熱強度、兩相流模擬振動污垢以及計算機的應(yīng)用、換熱器在能源利用和環(huán)境保護之間的關(guān)系等。指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 課題名稱不銹鋼制換熱器的優(yōu)化設(shè)計課題來源教師擬

7、定課題類型指導(dǎo)教師學(xué)生姓名專 業(yè)學(xué) 號三、進程安排 整個研究過程安排如下：各階段工作內(nèi)容起訖日期備注熟悉課題，了解熱交換器的相關(guān)情況拿到畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書起到7.15日查閱國內(nèi)外相關(guān)研究資料7.16 8.31外文資料不少于兩篇，翻譯不低于2000字，提供原版PDF撰寫開題報告9.1 9.7撰寫文獻綜述9.8 9.21優(yōu)化熱交換器結(jié)構(gòu)提高熱交換效率9.22 10.22必要時去相關(guān)企業(yè)調(diào)查學(xué)習(xí)對改進后的結(jié)構(gòu)進行設(shè)計計算和應(yīng)力校核10.23 10.30繪制熱交換器總圖10.31 11.14研究防止氯離子應(yīng)力腐蝕的措施11.14 11.28修改11.29 12.6對格式、文字以及錯誤處進行修改畢業(yè)答辯12

8、.7以后指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 課題名稱不銹鋼制換熱器的優(yōu)化設(shè)計課題來源教師擬定課題類型指導(dǎo)教師學(xué)生姓名專 業(yè)學(xué) 號四、研究內(nèi)容查閱國內(nèi)外相關(guān)文獻后，發(fā)現(xiàn)關(guān)于熱換器的分析和研究還是比較多，特別是對于傳熱的機理，強度等。而對于不銹鋼制作的換熱器的相關(guān)的優(yōu)化設(shè)計雖有一些研究，但是比較少的有專門針對不銹鋼制的熱換器的防腐破壞的設(shè)計的研究。文章準(zhǔn)備從這里入手進行研究，通過對現(xiàn)有的不銹鋼制的熱換器的設(shè)計的結(jié)構(gòu)和工藝的研究，結(jié)合不銹鋼在水中氯離子作用下的腐蝕的特點以及不銹鋼自身的特點，有針對性的分析了不銹鋼制熱換器的腐蝕的原因和特點，并提出了優(yōu)化設(shè)計方案和方法。在一定程度上提高了不銹鋼制的熱交換器器的

9、使用壽命。對整個社會的經(jīng)濟的可持續(xù)的發(fā)展是有幫助的。主要參考文獻1徐志峰鋁制壓力容器的質(zhì)量控制J壓力容器，2001，14(3)：24-272周明霞國外換熱器技術(shù)進展J壓力容器，2005，12(1)：19233毛希瀾主編換熱器設(shè)計M第三版上?？茖W(xué)技術(shù)出版社2003：356-3874 張蕓豫, 換熱器綜合性能的優(yōu)化設(shè)計方法研究G.全國優(yōu)秀碩士論文，2009，045郭茶秀，李培寧，董其伍等，管殼式換熱器殼側(cè)流場研究進展J石油化工設(shè)備,1999，28(2):10-136Yu-Juei Chang，KueiChang Hsu，Yurt TsaiLin Chi-Chun Wang A generalize

10、d friction correlation for louver fin geometry 1 98887范慶虎，李紅艷，崔杰詩，尹全森板翅式換熱器中流體傳熱的數(shù)值計算第三屆工程計算流體力學(xué)會議文集，20068顧念祖，張子馨摸糊綜合評判在選擇換熱器中的應(yīng)用J化學(xué)工程，1990，4，18(2)：70-349苑明舫換熱器運行穩(wěn)健度的蒙特卡羅評價方法J化工裝備技術(shù)，1999，20(2)：333510汪艷萍，路智敏，劉曉霞等板翅式換熱器優(yōu)化設(shè)計J內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2004，(04)11朱聘冠換熱器原理及計算M清華大學(xué)出版社，1987年7月，第一版12郝成波換熱器實用選型方法J遼寧化工，2001，3，30(3)：12312413李玲 不銹鋼應(yīng)用中的幾個腐蝕問題研究G.全國優(yōu)秀碩士論文，湖南大學(xué)，2004，0514陳維漢，孫毅綜合考慮傳熱流動與投資的換熱器性能優(yōu)化J華中理工大學(xué)，1996，24(11)：9910215Journal of heat transfer,V011 00，No3，199816James RWelty, Engineering Heat Transfer, John Wiley Sons，197817Jiao，Anjun，Effects of different distributor co