答辯稿,主講人：,,指導(dǎo)老師：,螺旋板式換熱器的設(shè)計(jì),研究課題的意義與前景,研究課題的意義螺旋板式換熱器是一種利用流體的渦旋流動(dòng)來強(qiáng)化殼程傳熱的換熱設(shè)備。 采用螺旋板式結(jié)構(gòu)，可使殼程流場(chǎng)與溫度場(chǎng)實(shí)現(xiàn)協(xié)同而獲得較高的強(qiáng)化傳熱效果。 可大大提高換熱效率，節(jié)省能耗，還可以強(qiáng)化傳熱，而且能減少流動(dòng)阻力，熱效率比較高。,研究課題的意義與前景,研究課題的前景目前，螺旋板式換熱器是能源工程項(xiàng)目中使用最為廣泛的換熱器結(jié)構(gòu)形式，其屬于螺旋換熱器的一種。板式換熱器的特點(diǎn)是：換熱器結(jié)構(gòu)牢靠，使用可靠；歷史悠久，制造使用的各技術(shù)環(huán)節(jié)已達(dá)到成熟；適應(yīng)性較高，使用范圍大。,研究課題的意義與前景,研究課題的前景面對(duì)能源危機(jī)，在工程節(jié)能中高效節(jié)能設(shè)備的研發(fā)是重要途徑，如新式換熱設(shè)備的研發(fā)開發(fā)。換熱器可以根據(jù)工藝過程的要求來對(duì)介質(zhì)進(jìn)行溫度和熱量控制，同是還能對(duì)余熱、廢熱進(jìn)行行之有效的回收利用甚至再生產(chǎn)，因此換熱器在相當(dāng)范圍內(nèi)的工業(yè)部門成為廣泛使用的工藝設(shè)備。,研究課題的任務(wù)目標(biāo),一、確定設(shè)計(jì)方案本文確定的換熱器是可拆式螺旋板換熱器?？刹鹗铰菪鍝Q熱器由外殼、螺旋體、進(jìn)出口管及端蓋墊片密封結(jié)構(gòu)等四大部分組成。螺旋體用兩張平行的鋼板卷制而成，具有兩個(gè)彼此隔絕的供介質(zhì)流動(dòng)的矩形截面通道（如圖所示）。,研究課題的任務(wù)目標(biāo),一、確定設(shè)計(jì)方案螺旋板結(jié)構(gòu)是，它的一個(gè)通道兩端全焊死，另一通道的兩端全部敞開，兩端面密封采用端蓋加墊片的可拆結(jié)構(gòu)稱為Ⅲ型（如圖所示），僅單一通道能進(jìn)行機(jī)械清洗。,研究課題的任務(wù)目標(biāo),一、確定設(shè)計(jì)方案介質(zhì)在螺旋板式換熱器內(nèi)的流動(dòng)形式主要有三種：（1）兩側(cè)流體均呈螺旋形流動(dòng)，熱流體由換熱器中心進(jìn)入從里向外流動(dòng)，冷流體則由螺旋板換熱器的周邊向里流動(dòng)，如圖a所示；（2）一側(cè)流體在全焊死通道做螺旋形流動(dòng)，另一側(cè)流體則穿越敞開通道呈軸向流動(dòng)，型換熱器即采用該種流動(dòng)形式，見圖4b；（3）一側(cè)流體呈螺旋形流動(dòng)，另一側(cè)流體是軸向流和螺旋流的組合見圖c，常用于冷凝器和蒸發(fā)器。,研究課題的任務(wù)目標(biāo),一、確定設(shè)計(jì)方案通常在卷制前，會(huì)預(yù)先在鋼板上接觸焊若干定距柱，以使通道間隙沿螺旋長(zhǎng)度方向保持不變這些定距柱一般成正方形或者三角形排列，且隨著半徑增大其間距減小，一可確保螺旋體具有足夠剛度。為保證螺旋板兩側(cè)流體之間因短路造成內(nèi)漏，螺旋通道端部必須進(jìn)行密封，一般采用端蓋墊片密封結(jié)構(gòu)（如圖所示）。,研究課題的任務(wù)目標(biāo),一、確定設(shè)計(jì)方案預(yù)想設(shè)計(jì)的實(shí)體圖如下,研究課題的任務(wù)目標(biāo),二、結(jié)構(gòu)分析1、密封結(jié)構(gòu)分析：密封結(jié)構(gòu)好壞，直接影響到螺旋板換熱器能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)。即使微小內(nèi)泄漏使冷熱流體相混，也會(huì)導(dǎo)致傳熱不能正常進(jìn)行，因此端面密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)對(duì)螺旋板換熱器來說是一個(gè)至關(guān)重要的問題。為保證螺旋板兩側(cè)流體之間因短路造成內(nèi)漏，螺旋通道端部必須進(jìn)行密封，采用封頭墊片密封結(jié)構(gòu)（如下圖示）。,研究課題的任務(wù)目標(biāo),二、結(jié)構(gòu)分析為保證螺旋板兩側(cè)流體之間因短路造成內(nèi)漏，螺旋通道端部必須進(jìn)行密封，采用封頭墊片密封結(jié)構(gòu)。封頭通過焊接法蘭，螺栓等于外殼和螺旋板相連，螺旋通道采用墊入鋼條焊接密封。為了提高可拆式螺旋板換熱器的耐壓能力和密封性能，開發(fā)了如下圖所示的橢圓形端蓋結(jié)構(gòu)，它將介質(zhì)與大氣之間的外密封和螺旋通道間介質(zhì)的內(nèi)密封分開解決。,研究課題的任務(wù)目標(biāo),二、結(jié)構(gòu)分析橢圓形封頭、筒體法蘭和墊片起著防止介質(zhì)向大氣泄漏的作用，密封板則起著防止各圈螺旋通道內(nèi)介質(zhì)短路的作用。密封板外邊緣通過法蘭墊片壓緊，設(shè)計(jì)時(shí)要保證密封板面比筒體法蘭密封面低0.2mm左右，以免影響螺栓強(qiáng)度。對(duì)于可拆式螺旋板換熱器，為保證密封板與螺旋端面的緊密貼合，需要在橢圓形端蓋內(nèi)中心部分焊接一定直徑的鋼管，鋼管另一端焊有壓環(huán)，壓環(huán)與密封板間有一比法蘭密封面低的壓環(huán)墊片，這樣運(yùn)行過程密封板中心會(huì)受到鋼管的壓力，密封更可靠。（如圖）,研究課題的任務(wù)目標(biāo),二、結(jié)構(gòu)分析2、外殼結(jié)構(gòu)分析：螺旋板換熱器的外殼是承受內(nèi)壓或外壓的部件，為了提高外殼的承壓能力,往往采用增加最外圈螺旋板厚度的方法。為了改善外殼與螺旋板的連接結(jié)構(gòu)，提高外殼的承壓能力，設(shè)計(jì)了由兩半圓環(huán)組合焊接而成的圓筒作為螺旋板式換熱器的外殼，具體如圖所示。其中的關(guān)鍵零件是連接板，它一首先與螺旋體末端對(duì)接焊接，然后再與兩半圓外殼焊接，有效避免了角焊縫的存在，提高了可拆式螺旋板換熱器的結(jié)構(gòu)可靠性。,研究課題的任務(wù)目標(biāo),二、結(jié)構(gòu)分析2、外殼結(jié)構(gòu)分析：螺旋板換熱器的外殼是承受內(nèi)壓或外壓的部件，為了提高外殼的承壓能力,往往采用增加最外圈螺旋板厚度的方法。為了改善外殼與螺旋板的連接結(jié)構(gòu)，提高外殼的承壓能力，設(shè)計(jì)了由兩半圓環(huán)組合焊接而成的圓筒作為螺旋板式換熱器的外殼，具體如圖6所示。其中的關(guān)鍵零件是連接板，它一首先與螺旋體末端對(duì)接焊接，然后再與兩半圓外殼焊接，有效避免了角焊縫的存在，提高了可拆式螺旋板換熱器的結(jié)構(gòu)可靠性。 下圖為螺旋板換熱器的側(cè)向接管型式,研究課題的任務(wù)目標(biāo),,研究成果,實(shí)體圖,研究成果,爆炸截圖,研究成果,裝配體爆炸運(yùn)動(dòng)圖,設(shè)計(jì)感想,通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對(duì)對(duì)旋板式換熱器有了充足的了解。提高了我對(duì)做此類任務(wù)的能力，加強(qiáng)了我作圖能力，以及對(duì)各有關(guān)軟件的應(yīng)用能力。在完成任務(wù)過程中讓我體會(huì)了到發(fā)現(xiàn)問題并試圖解決問題的樂趣，在多次與老師和同學(xué)們的交流中讓我感受到了團(tuán)結(jié)、友情、互助的力量，是我在這次任務(wù)中成長(zhǎng)，在其中得到了一句箴言----堅(jiān)持就是勝利！,,謝謝觀賞！,,