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1. 研究目的与意义

过程装备产品是在石油化工、机械、食品、制浆造纸、医药、环保等工业生产中广泛使用的重要设备。过程装备设备类别繁多，在进行实际运用中以压力容器、换热器、以及众多管道等形式存在。在换热器中，因管板最薄的优势，换热器中以浮头式换热器运用的最为广泛。

浮头式换热器的一端管板固定在壳体与管箱之间，另一端管板可以在壳体内自由移动，这个特点在设备运作现场能看出来。这种换热器壳体和管束的热膨胀是自由的，管束可以抽出，这样有利于清洗管间和管内污垢。但是其缺点是结构复杂，造价高，在运行中浮头处发生泄漏，不易检查处理。浮头式换热器适用于壳体和管束温差较大或壳程介质易结垢的条件。

故这次设计的浮头式换热器主要考虑换热器膨胀节的设置以及在确定设备工作量时设计设备尺寸形式。使换热器在工作时，达到可以消除设备工作时温差应力的效果。本次设计设计一台直径1200的重循环油蒸汽发生器，管内介质为重循环油，温度从330℃降至180℃，流量为55000kg/h。壳程介质为水汽，将150℃的水变为150℃的蒸汽。通过进行热工计算和换热器结构设计计算，设计图纸量总数不少于A1图纸6张。从而使换热器的结构可以达到理想的设计效果。

2. 国内外研究现状分析

对于浮头式换热器来说，与其同类型的设备为：固定管板式换热器、u形管换热器、填料函双壳程换热器、填料函分流式换热器等。但对于目前国内外常用的过程装备设备来说，相对于浮头式换热器，管壳式换热器运用非常广泛。

目前各国在提高管壳式换热器性能所开展的研究主要是强化传热，以便适应高参数和各类有腐蚀介质的耐腐蚀材料并为大型化的发展所作的结构改进。

对于换热器来说，最为重要的作用就是传热。提高传热系数，扩大传热面积，增大传热温差是强化传热的三种途径。其中提高传热系数是当今强化传热的重点。它包括有源强化（即利用外部能量的机械和流体振动，电场、磁场冲击的办法，改善流动状态而强化传热）和非源强化（即改变传热元件本身的表面形状和便面处理方法，获得粗糙表面和扩展表面；也有用内插物增加流体本身的扰流来强化传热）两种。而对于目前用于管壳式换热器的强化传热，国际上多数采用非源强化的办法。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：本次设计设计一台直径1200的重循环油蒸汽发生器，管内介质为重循环油，温度从330℃降至180℃，流量为55000kg/h。壳程介质为水汽，将150℃的水变为150℃的蒸汽。要求进行热工计算和换热器结构设计计算，图纸量总数不少于a1图纸6张。

时间安排：

1~2周(3.1~3.14)：调研、查阅文献资料；完成开题报告、英文翻译；

4. 研究创新点

强化传热管提高设备的传热强度，减少换热面积，从而使换热器紧凑程度进一步提高，在节省材料的同时，减缓了结垢速度，使设备在节约成本的同时达到最佳设计使用效果