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1. 研究目的与意义

进入二十一世纪以来，环境能源问题一直困扰着人类，严重影响人类未来的发展，因此，各国都开始着手研究更加节能，更加环保的设备，以替代以往的旧设备，达到更节能的目的。

近年来随着节能技术的发展,换热器的应用领域不断扩大,带来显著的经济效益。目前,在换热设备中,管壳式换热器使用量最大。管壳式换热器能在高温、高压下使用，是目前应用最广的类型；结构紧凑，占地面积小，重量轻，安装方便，节约土建投资；设计灵活，规格齐全，实用针对性强，节约资金；应用条件广泛，适用较大的压力、温度范围和多种介质热交换。

邻二甲苯性质：是一种易燃液体，其蒸气能与空气形成爆炸性混合物。遇热、明火、强氧化剂有引起燃烧爆炸的危险。有麻醉性，有毒。因此，用作邻二甲苯的换热设备应当满足一定的防爆性、密封性等要求。

2. 国内外研究现状分析

换热器是一种实现物料之间热量传递的节能设备,在石油、化工、冶金、电力、轻工、食品等行业应用普遍。在炼油、化工装置中换热器占总设备数量的40%左右,占总投资的30%-45%[1]。在邻二甲苯的相关工艺中换热设备是重要的单元设备。壳式换热器因其制造容易，生产成本低，选材范围广，清洗方便，适应性强，处理量大，工作可靠，且能适应高温高压而被广泛使用。

在管壳式换热器发展史上，设计方法粗糙、设计精度低是传统管壳式换热器制造成本和运行成本过大的原因之一，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，结果难以准确预测，所以准确计算壳程传热膜系数和压降成为管壳式换热器设计的一个重要研究对象。管壳式换热器的数值模拟用到的方法一般是多孔介质模型法和直接模拟法这两种方法。

换热器设计方法的历史可以追溯到20世纪40年代早期，对数平均温差法(ltmd)是最普遍使用的方法。随后，针对对数平均温差法的某些不足，努塞尔特[2]提出了有效能一传热单元数法（-ntu）。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

通过调研和查阅文献了解管壳式换热器的发展历史、现状以及趋势，全面熟悉管壳式换热器的工作原理和结构形式。结合任务书，完成预热工艺设计计算（工作压力、工作温度、工作介质、换热面积等）和设备的总体结构强度设计（材料选择、管壳程结构确定、换热管、支座选择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等）。并完成预热器的设计、绘图，图纸折合1#不少于6张。

进度计划：

4. 研究创新点

暂无