热水罐设计开题报告

全文总字数：625字

1. 研究目的与意义

管壳式换热器是当今应用最广泛的换热设备，它具有高的可靠性和简单易用性。在管壳式换热器发展的几十年中，设计的重点和难点在于壳程流体流动与传热具有复杂性和不确定性。本文将基于GB150、GB151等标准确定管壳式换热器设计中的工艺参数的选择、零部件的材料，进行零部件的强度计算，完成热水罐的设计计算和图纸绘制。

2. 国内外研究现状分析

管壳式换热器是当今应用最广泛的换热设备，也用于热水罐中，它技术成熟、处理能力大，目前在提高该类换热器性能所开展的研究主要是强化传热。根据q=ka△t，换热器的强化途径主要是提高传热系数，扩大传热面积，增大传热温差等。在实际的操作过程中可以通过强化管程传热和强化壳程传热两个方面强化换热器的传热。

在强化管程传热方面，陈增^[1][2]等人在2005年提出管程强化传热的研究主要集中在开发异型传热管,如: 螺旋槽纹管、横纹槽管和缩放管等。也有文献报道，英国cal gavin ltd 公司开发了一种绕丝花环换热器，这类内插物形换热器用于液体工况可使管程传热效率提高25倍，用于气体时可提高5倍，并且其防垢能力也可以提高。

在强化壳程传热方面,目前研究的主要途径有两个: 一个是改变管子的形状和表面性质,加入扰动促进体。2006年，刘天丰^[3]就通过研究壳程纵流换热器的壳程结构特点及壳程流体流动与传热的规律，研发了异径管束换热器。该换热器不仅具有传统折流杆换热器抗流体诱导振动的性能，而且克服了折流杆换热器结构松散的缺点，使其在单位截面积上布管数量明显增多。

3. 研究的基本内容与计划

设计包括热力计算和结构设计。

热力计算：计算换热器的传热量、换热面积、确定换热器的基本形式、核算总传热系数。

设备的总体设计：材料选择、管壳程结构确定、换热管、支座选择等等。设备的强度计算：各承压部件强度计算（筒体、封头、管板、支座、开孔、补强）、压力试验及气密性实验。

时间安排：

4. 研究创新点

无