发电厂毕业设计 文献综述(参考格式模板)

学号：*******

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毕业设计（论文）文献综述

（******届）

题目 *****

学生 **** 学院 ******* 专业班级 *** 校内指导教师 **** 专业技术职务 **** 校外指导老师专业技术职务

二○一一年三月

题目：*******

一、前言

1．课题研究的意义，国内外研究现状和发展趋势

1.1课题研究的意义

换热器是一种实现物料之间热量传递的节能设备，被广泛应用于各个工业部门，尤其在石油、化工生产中应用更为广泛。它既是工艺流程中的重要装备，同时又是企业减少能源消耗、降低生产成本的主要手段。在石油、化工装置中换热器占总设备量和设备投资的40%左右。换热器中应用最为广泛、使用量最大的则是管壳式换热器，约占换热器总量的90%]1[，它具有选材范围广，换热表面清洗较方便，适应性强，处理能力大，能承受高温和高压等特点。

热电联产是发电厂同时向用户供给电能和热能的生产方式，即发电厂既生产电能，又利用汽轮发电机做过功的蒸汽对用户供热的生产方式。在全球资源枯竭和化石燃料造成的污染日益严峻的情况下, 热电联产项目日益受到世界各国的高度重视。其环境效益和社会效益非常巨大，是全球公认的节约能源、改善环境、增强城市基础设施功能的重要措施]2[。其中，管壳式换热器也广泛应用于热电联产项目中，在节能降耗中发挥着重要作用。

1.2国内外研究现状和发展趋势

据统计，在一般石油化工企业中，换热器的投资的40%-50%；在现代石油化工企业中约占30%-40%；在热电厂中，如果把锅炉也作为换热设备，换热器的投资约占整个电厂总投资的70%；在制冷机中，蒸发器的质量要占制冷机总质量的30%-40%，其动力消耗约占总值的20%-30%。由此可见，换热器的合理设计和良好运行对企业节约资金、能源和空间都十分重要]3[。提高换热器传热性能并减小其体积，在能源日趋短缺的今天更是有明显的经济效益和社会效益。

管壳式换热器是一个量大而品种繁多的产品，由于国防工业技术不断的发展，换热器操作条件日趋苛刻，透切需要更新的耐磨损、耐腐蚀、高强度材料，近年来，我国在发展不锈钢铜合金复合材料、镁铝合金及碳化硅等非金属材料等方面都有不同程度的进展，其中尤以钛材发展较快，钛对海水、氯碱、醋酸等有较好的抗腐蚀能力，如在强化传热，效果将更好。近年来国内在节能增效等方面改进换热器性能，提高传热效率，减少传热面积降低压降，提高装置热强度等方面的研究取得了显著成绩。换热器的大量使用，有效的提高了能源的利用率，使企业成本降低，效益提高。根据国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要，“十一五”期间我国经济增长将保持年均75%的速度。而石化及钢铁作为支柱产业，将继续保持快速发展的势头，预计2010年钢铁工业总产值将超过5000亿元，化工行业总产值将突破4000亿元。这些行业的发展都将为换热器行业提供更加广阔的发展空间。未来，国内市场需求将呈现以下特

点：对产品质量水平提出了更高的要求，如环保、节能型产品将是今后发展的重点；要求产品性价比提高；对产品的个性化，多样化的要求趋势强烈；逐渐注意品牌产品的选用‘大工程项目青睐大企业或企业集团产品。

对国外换热器市场的调查表明，管壳式换热器占64%。虽然各种板式式换热器的竞争力在上升，但管壳式换热器仍将占主导地位。随着动力、石油化工工业的发展，其设备也继续向着高温、高压、大型化方向发展。而换热器在结构方面也有不少新的发展。螺旋折流板换热器是最新发展起来的一种管壳式换热器，是由美国ABB公司提出的。基本原理为：将圆截面的特制板安装在“拟螺旋折流系统”中每块折流板占换热器壳程中横剖面的四分之一，其朝向换热器的轴线与换热器轴线保持一定倾斜度。在气-水换热的情况下传递相同热量时，该换热器可减少30%-40%的传热面积，节省材料20%-30%。

2．课题的研究目标、内容和拟解决的关键问题

2.1研究目标、内容

根据给定的工艺技术参数（如管程及壳程的设计压力、设计温度、热负荷、介质的物理及化学性质等）的相关条件，进行热力设计；综合考虑换热管束、管板、管箱、壳体、折流板和支撑板、进、出接管及防冲与导流等结构的设计]4[。应用传热学、流体力学、材料力学及换热器结构等知识，制定可应用于制造生产的汽-水管壳式换热器用于全厂采暖换热的相关文件。

内容主要包括：换热器热力设计计算，换热器的结构设计及强度校核计算，设备工程图纸绘制。

2.2拟解决的关键问题

计算方面：换热器热力计算、换热器设计参数的合理选取、换热器的结构设计及强度校核计算。

结构方面：管束、管板、管箱、壳体、折流板、支座、法兰、进、出接管及防冲与导流等结构的设计]5[。

工程图纸：手工装配图；换热器的装配图以及若干关键零部件CAD图。

二、设计方案的确定

1．方案的原理、特点与选择依据

1.1方案的原理、特点

管壳式换热器是典型的间壁式换热器，管壳式换热器主要由壳体、管板、封头、管箱等部分组成。壳体多呈圆形，内部装有平行管束，管束两端固定于管板上。在管壳式换热器内进行换热的两种流体，一种在管内流动，其行程称为管程；一种在管外流动，其行程称为壳程,管束的壁面即为传热面。

本设计采用固定管板式换热器，蒸汽走壳程，水走管程。为了提高管外流体给热

系数，通常在壳体内安装一定数量的横向折流挡板。折流挡板不仅可防止流体短路、增加流体速度，还迫使流体按规定路径多次错流通过管束，使湍流程度大为增加。

管壳式换热器的工作原理图如图1所示，热流体从温度1t 冷却到'1t ，冷却介质温

度从2t 加热到'

2t ，根据传热基本方程式：m t KA Q ∆=]6[。

管程出口 壳程进口

折流板 壳程出口 管程进口 图1管壳式换热器工作原理

1.2管壳式换热器特点

管壳式换热器换热表面清洗较方便，适应性强，处理能力大，操作弹性大，易于制造，结构可靠，材料范围广，生产成本低等特点，特别是它能在高温和高压条件下应用。

1.3方案选择依据

①选型。选用固定管板式换热器，固定管板式换热器如图2所示：

图2固定管板式换热器

由于固定管板式换热器结构简单，清洗方便，锻件使用较少，制造成本低；管程可以分成多程，壳程也可以分成双程，规格范围广，在工程上广泛应用；当膨胀之差较大时，可在壳体上设置膨胀节，以减少因管、壳程温差而产生的热应力。

②管、壳程介质配置。本设计蒸汽走壳程，水走管程。比较蒸汽和水的性质，饱和蒸汽它对流速和清洗无甚要求，且易于排除冷凝液。