过程物料换热器设计开题报告
过程物料换热器就是针对过程物料中的不同冷热流体，实行换热的目的的一种换热器，涉及医疗、航天、化学生物工程、材料科学等领域。本课题的研究是利用换热器能把热量传递给冷流体，使流体温度达到工艺流程规定指标的特点，设计合适换热器利用过程物料的物理性质通过换热器对过程物料进行换热,实现某易燃物料和高温蒸汽之间的热量交换。
2 课题研究的意义
换热器作为传热设备随处可见，在工业中应用十分普遍，特别是耗能用量十分大的领域，随着节能技术的飞速发展，换热器的种类开发越来越多。
调查表明：在石油炼厂中，换热器约占全部工艺设备投资的35%～40%[1] ；在一般化工厂的建设中，换热器约占总投资的10%～20%。近年来，换热设备在能量储存、转化、回收，以及新能源利用和污染治理中得到了广泛的运用。随着节能技术的不断发展, 换热器的应用领域也逐渐扩大, 带来的经济效益越发显著[2]。
未来，过程物料换热器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、多样化的需求趋势强烈；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。
本课题研究的过程物料换热器，在石油化工、医药、化工以及其他工业中使用广泛，它适用于冷却、冷凝、加热、蒸发和废热回收等各个方面。利用物料的温差进行传热，改善了能量储存、转化、回收，以及新能源利用和污染治理等问题，迎合了当今世界大力发展节能技术的趋势。因此，开发和研究更高效、更安全的过程物料换热器具有重大的意义。
本课题研究内容
（1） 换热器的选型：
换热器有很多样式，每种结构形式的换热设备都有其本身的结构特点和工作特性。选型时，需要考虑的因素很多，主要是流体的介质；压力、温度及允许压力降的范围；对清洗、文修的要求；材料价格；使用寿命等。另外，流体的种类、导热率、粘度等物理性质，腐蚀性、热敏性等化学性质，以及换热介质的压力、温度等参数对选型也有影响。还应考虑材料的价格、制造成本、动力消耗费和使用寿命等因素力求使换热器在整个使用寿命内最经济的运行。
根据当今社会的发展需求:可持续发展得利用节能技术及本课题设计给出的设计温度设计压力等条件结合各种换热器的优缺点的比较，选择U形管换热器较为适合。U形管换热器结构比较简单、价格便宜、承受能力强，适用于管、壳温差较大或壳程介质容易结垢需要清洗的场合。因此符合本设计的需要。
（2） 材料的选择：
材料性能对换热器运行的安全性有很大影响。选材不当，不仅会增加总成本，而且可能导致换热器破坏事故。因此合理的选材是设计的关键之一。
换热器材料的选择应考虑：使用条件(包括设计温度、设计压力、介质特性和操作特点)；材料必须与其相接触的介质或其它材料相容(对于腐蚀性介质，应选用耐腐蚀材料)；明确零件的功能和制造工艺；明确材料化学成分(特别是硫和磷等有害元素)；综合经济性(主要有冶炼要求、尺寸要求、可获得性等)；应符合相应国家标准和行业标准的规定。
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