不锈钢制换热器的优化设计开题报告

1、宁波大红鹰学院毕业设计（论文）开题报告课题名称不锈钢制换热器的优化设计课题来源教师拟定课题类型指导教师学生姓名专业学号选题依据1、选题背景作为工程技术和自然界和领域中普遍的三种传递过程之一热传导是占有很重要地位 的，换热器是专门用来进行各种热传导过程的一种传热设备，在化学工也、石油工业、 能源行业中有着非常广泛的应用，同时是应用非常广泛的单元之一。目前经济发展的总 趋势总的来看能源会越来越短缺，而且可再生热源的有效温度也越来越低，这就决定了 能用来热交换的允许温差将变得越来越小，这就决定了对换热技术的发展和换热器性能 的要求也就会越来越高。所以，换热器的开发设计与功能研究已经成为了人们关注的课

2、 题。2、选题意义换热器是一种完成热量交换的设备，提高它的热交换效率，可以带来巨大的社会效 益和经济效益。在工程界换热器的设计是一项十分关系重大的工作， 它涉及到很多方面, 包括换热器的成本投资、后期的运行状态及使用中的性能状况。结合当代对热交换器的 要求，换热器的设计应能做到投资成本少、维护费用低以及换热效率高。众多学者长期 致力于这个方面的研究，也取得了相应的效果，但离工业上对于热换器的要求还比较的 远。很多人对于换热器的优化设计方法都有研究，并且提出了很多的优化设计的方案， 但因为目前热换器的优化目标还具有不确定性，同时换热器本身的种类比较多，所以说 目前整个换热器的优化设计还不成熟。同

3、时由于水中氯离子对不锈钢造成的应力腐蚀， 会大幅缩短不锈钢制换热器的使用寿命。通过对换热器进行优化设计，提高其热交换效 率，减少氯离子应力腐蚀，增加热交换器使用寿命，具有良好的社会效益和经济效益。指导教师签名:课题来源教师拟定课题类型指导教师学生姓名专业学号研究的现状日本神户制钢所在六十年代先后从美英等国引进技术、设备、并对夹具、预热温度 均匀、炉温控制、钎剂配方、防腐蚀等方面进行试验研究。在研制和操作方面获得了实 际经验之后，开始大量生产不锈钢制换热器，已试制造成功承压80kgm2高压不锈钢制换热器，最大单元尺寸可达1200mmx 1200mmx6950m m。苏联一九五九年在莫斯科鲍曼 高

4、等工业技术学校和全苏制氧机研究院开始研究。大约在19721975年问试制采用式换热器的空分设备，在1976 一 1980年间成批生产采用换热器的大型全低压空气分离设备。 除美、英、日以外，德国、法国、比利时、捷克等主要工业国家，对不锈钢制换热器也 进行研究和制造。目前国外从事不锈钢制换热器生产的共同特点是为使其与石油化工设 备产品配套而努力，并试制高工作压力和大尺寸规格的换热器。未来的发展趋势是板翅式换热器大量用于化工生产，其使用范围也必将日益扩大和发展。我国早在六十年代就开始生产用于航空冷却的不锈钢制换热器，由于采用空气炉 钎焊的生产工艺，所以只能生产小型产品。一九六三年我国已开始用盐浴浸沾

5、钎焊试制 钢制板翅式换热器的研究，经过多年努力，于一九七零年获得成功，并在大型全低压空 气分离设备和石油化工中应用。40多年来我国换热器技术取得了显著的进步，1983年杭 氧和开封两厂开发出了大型和中压的换热器，使我国的换热器的技术水平达到了一个新 的高度。1991年杭氧集团引进美国SW公司大型真空钎炉和换热器的制造技术， 于I 993 年成功开发了 8. 0Mpa石油化工用高压铝制换热器，使我国的产品成功的走向国际市场。近年来，由于钢和钢合金钎焊技术的发展和不断完善， 促使换热器得到广泛的应用， 产品朝着系列化、标准化、专业化和大型化发展H3。在我国也有兰州石油机械研究所、通用机械研究所中国

6、环球化学工程公司、中国石油化工总公司、洛阳石油化工总公司等 单位在换热器的研究和设计方面进行了多年的工作，对我国换热器的设计和改进技术标 准的制定和推广作了很大的推动。有统计资料表明目前世界上发表的有关换热器的论文 平均每年在6000篇以上。从这些论文来看，研究的重点是传热机理、传热强度、两相流 模拟振动污垢以及计算机的应用、换热器在能源利用和环境保护之间的关系等。课题来源教师拟定课题类型指导教师学生姓名专业学号三、进程安排整个研究过程安排如下:各阶段工作内容起讫日期备注熟悉课题，了解热 交换器的相关情况拿到毕业设计任务书起到7.15日查阅国内外 相关研究资料7.16 8.31外文资料不少于两

7、篇，翻译不 低于2000字，提供原版PDF撰写开题报告9.1 9.7撰写文献综述9.8 9.21优化热交换器结构 提高热交换效率9.22 10.22必要时去相关企业调查学习对改进后的结构进行 设计计算和应力校核10.23 10.30绘制热交换器总图10.31 11.14研究防止氯离子 应力腐蚀的措施11.14 11.28修改11.29 12.6对格式、文字以及错误处 进行修改毕业答辩12.7以后课题来源教师拟定课题类型指导教师学生姓名专业学号四、研究内容查阅国内外相关文献后，发现关于热换器的分析和研究还是比较多，特别是对于传 热的机理，强度等。而对于不锈钢制作的换热器的相关的优化设计虽有一些研

8、究，但是 比较少的有专门针对不锈钢制的热换器的防腐破坏的设计的研究。文章准备从这里入手 进行研究，通过对现有的不锈钢制的热换器的设计的结构和工艺的研究，结合不锈钢在 水中氯离子作用下的腐蚀的特点以及不锈钢自身的特点，有针对性的分析了不锈钢制热 换器的腐蚀的原因和特点，并提出了优化设计方案和方法。在一定程度上提高了不锈钢 制的热交换器器的使用寿命。对整个社会的经济的可持续的发展是有帮助的。主要参考文献1 徐志峰铝制压力容器的质量控制J 压力容器，2001，14(3): 24-272 周明霞国外换热器技术进展J 压力容器，2005，12(1): 19233 毛希澜主编.换热器设计M.第三版.上海科

9、学技术出版社.2003: 356-3874 张芸豫，换热器综合性能的优化设计方法研究G.全国优秀硕士论文，2009，045 郭茶秀，李培宁，董其伍等，管壳式换热器壳侧流场研究进展J 石油化工设备，1999, 28(2):10-136 Yu-Juei Chang，Kuei Chang Hsu，Yurt TsaiLin Chi-Chun Wang A generalized friction correlation for louver fin geometry1 988 87 范庆虎，李红艳，崔杰诗，尹全森.板翅式换热器中流体传热的数值计算.第三届工程计算流体力学会议文集，20068 顾念祖，张

10、子馨摸糊综合评判在选择换热器中的应用J 化学工程，1990，4，18(2): 70-349 苑明舫换热器运行稳健度的蒙特卡罗评价方法J 化工装备技术，1999，20(2): 33. 3510 汪艳萍，路智敏，刘晓霞等板翅式换热器优化设计J 内蒙古工业大学学报(自然科学版)，2004，(04)11 朱聘冠换热器原理及计算M.清华大学出版社，1987年7月，第一版12 郝成波换热器实用选型方法J 辽宁化工，2001，3, 30(3): 123 12413 李玲 不锈钢应用中的几个腐蚀问题研究G.全国优秀硕士论文，湖南大学，2004，0514 陈维汉，孙毅.综合考虑传热流动与投资的换热器性能优化J.华中理工大学，1996，24(11): 99. 10215 Journal of heat transfer,V01 . 1 00，No . 3， 199816 James R. Welty, Engineering Heat Transfer, John Wiley Sons，197817 Jiao，Anjun， Effects of different distributo