1开题依据

1.1 课题研究的目的和意义

再沸器（也称重沸器）顾名思义是使液体再一次汽化。

本次毕业设计所做的再沸器为管壳式换热器中的固定管板式换热器类型。

随着现代工业的发展，以能源为中心的环境，生态等问题日益加剧，世界各国都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[1] 。

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、店里、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约40%左右，占总投资的30%-45%。近年来随着节能技术的发展，换热器的应用领域不断扩大，带来了显著的经济效益[2] 。

目前，在换热器设备中，管壳式换热器使用量最大。因此对其进行也就就具有很大的意义。

换热器换热过程是为了实现下列目的：（1）通过减小设计传热面积来减小换热器的体积和质量。（2）提高已有换热器的换热能力。（3）使换热器能在较低额温差下正常。（4）通过减小换热器的流体阻力来减少换热器的动力消耗。

2国内外研究进展

2.1 文献查阅情况概述

换热器是化工、石油、能源等各工业中应用相当广泛的单元设备之一。据统计，在现代化学工业中换热器的投资大约占设备总投资的30％，在炼油厂中占全部工艺设备的40％左右，海水淡化工艺装置则几乎全部是由换热器组成的。对国外换热器市场的调查表明，虽然各种板式换热器的竞争力在上升，但管壳式换热器仍占主导地位约64％。新型换热元件与高效换热器开发研究的结果表明，列管式换热器已进入一个新的研究时期，无论是换热器传热管件，还是壳程的折流结构都比传统的管壳式换热器有了较大的改变。其流体力学性能、换热效率、抗振与防垢效果从理论研究到结构设计等方面也均有了新的进步。目前各国为改善该换热器的传热性能开展了大量的研究，主要包括管程结构和壳程结构强化传热的发展以及整体强化传热的发展，现简介如下[3]。

2.2 换热器壳程结构强化传热的发展

管壳式换热器根据其管束支承结构不同可分为四种形式：板式支承，如弓形折流板换热器；杆式支承，如折流杆换热器；空心环支承，空心环换热器；管子自支承，如刺孔膜式换热器[4] 。

2.2.1 折流板的发展

传统的管壳式换热器采用单弓形折流板支承，由于壳程流体在转折和进出口两端涡流的滞留区易产生传热死区，传热面积无法得到充分利用，并且当流体横向流过管束时，流体在管子后方形成的卡曼涡街产生周期性交变应力，使管子发生流体诱导振动[5] 。为了使折流板的性能得到改进，人们又提出了多弓形折流板、整圆形折流板、异形孔折流板、网状板，偏心孔折流板。这些新型折流板支承结构的出现主要是为了使流体由横向流动变为纵向流动，从而尽可能的消除死区，使得传热综合性能得到提高，也使得管束的抗振性能得到增强。

（1） 多弓形折流板

多弓形折流板包括双弓形和三弓形折流板，多弓形折流板，与单弓形相比在结构上只是增加切口面积，使壳程纵向流流动增大，可以克服单弓形折流板急剧回转流动造成的管束振动和压力降大的缺陷。在相同的流速下，双弓形折流板可使壳程管束压力降降低到单弓形折流板的1／6--1／8；在相同压力降下，则可以使壳程流速提高2倍以上，传热率可提高50％以上[6]。