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3.4.3 管子的排列型式 35
3.5 折流板 36
3.5.1 折流板尺寸 36
3.5.2 折流板的布置 37
3.5.3 折流板的固定 38
3.6 容器法兰设计 38
3.7 垫片设计 39
3.8 换热器进出口接管 39
3.8.1 接管的尺寸 40
3.8.2 接管的开孔补强计算 40
3.8.2 接管最小位置 43
3.8.3 接管法兰 44
3.9 其它零部件设计 45
3.9.1 拉杆的结构型式 45
3.9.2 拉杆的直径和数量 46
3.9.3 拉杆的尺寸 46
3.9.4 拉杆的布置 47
3.9.5 防冲挡板 47
3.9.6 分程隔板的厚度 48
3.9.7 支座的设计 48
4 有限元分析 51
4.1 有限元软件ANSYS介绍 51
4.2 有限元计算模型的建立 51
4.2.1 有限元分析 52
4.3 计算结果讨论 53
4.3.1 应力应变分布 53
4.3.2 应力分类与强度评定 55
4.4 结论 57
5 小结 58
致 谢 59
参考文献 60
1绪论
1.1 引言
随着现代工业的迅速发展，以能源为中心的环境、生态等问题日益加剧。世界各国在寻找新能源的同时，也更加注重了节能新途径的研发。强化传热技术的应用不但能节约能源、保护环境，而且能大大节约投资成本。换热器由于其在化工、石油、动力和原子能等工业部门的广泛应用，使得换热器的强化传热技术一直以来受到研究人员的重视，各种研究成果不断涌现。随着经济的发展，各种不同结构和种类的换热器发展很快，新结构、新材料的换热器不断涌现。换热器又称热交换器，是一种将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，也是实现化工生产过程中热量交换和传递不可缺少的设备。换热器既可是一种单独的设备，如加热器、冷却器和凝汽器等；也可是某一工艺设备的组成部分，如石化、煤炭工业中的余热回收装置等[1-4]。本课题主要研究对象是邻位二钾盐换热器的设计，主要以列管式换热器的设计为主了，同时也希望对列管式换热器的特点工作原理及应用情况进行设计，对目前列管式换热器的存在问题和发展趋势进行分析。
1.2 课题研究的意义
邻位二钾盐作为一种介质，而其换热器的主要形式是列管式换热器，列管式换热器又称为管壳式换热器，是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器，结构一般由壳体、传热管束、管板、折流板（挡板）和管箱等部件组成。目前，国内外工业生产中所用的换热设备中，管壳式换热器仍占主导地位，虽然它在换热效率、结构紧凑性和金属材料消耗等方面，不如其它新型换热设备，但它具有结构坚固，操作弹性大，适应性强，可靠程度高，选材范围广，处理能力大，能承受高温高压等特点，所以在工程中仍得到广泛应用[5-8]。
1.3 国内外列管式换热器的研究进展与主要成果
1.3.1 国内外新型换热器的研究进展
随着新工艺、新技术、新材料的不断发展和日益严重的能源问题，开发新型、高效换热器成为工业生产领域的当务之急。这是因为换热器在国民经济和工业生产领域中对产品质量、能量利用率以及系统的经济性和可靠性起着举足轻重的作用。目前在发达的工业国家热回收率已达96%，换热设备在炼油厂中约占全部工艺设备投资的35%~40%，其中30%为各类高效紧凑式换热器、新型热管等设备。随着工业装置的大型化和高效率化，换热器也趋于大型化，并向低温差设计和低压力损失设计的方向发展。当今换热器的发展以计算流体力学CFD （Computational Fluid Dynamics ）、模型化技术、传热促进技术的发展及新型换热器开发等形成了一个高技术系统[9]。其中最具有特点的新型高效换热器有3种。
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