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5.4 接管过滤器设计 34
5.4.1过滤器结构 34
5.4.2过滤器的材料 35
5.4.3过滤器使用方法 35
5.4.4封头尺寸 35
6 开孔补强及校核 36
6.1 管箱短节开孔补强计算 36
6.1.1补强及补强方法判别 36
6.1.2管箱短节开孔补强的校核 37
6.2 壳体开孔补强计算 38
6.2.1补强及补强方法判别 38
6.2.2 壳体开孔补强 39
7 结构连接及尺寸计算 41
7.1传热管与管板连接 41
7.2 隔板与管板的连接 42
7.3管板与壳体连接 42
7.4管板与管箱连接 43
7.5管箱结构 43
8.1 管板静应力分析 44
8.2管板热应力分析 49
设计小结 54
致谢 55
参考文献 56
1绪论
换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。换热器的应用广泛，日常生活中取暖用的暖气散热片、汽轮机装置中的凝汽器和航天火箭上的油冷却器等，都是换热器。它还广泛应用于化工、石油、动力和原子能等工业部门。它的主要功能是保证工艺过程对介质所要求的特定温度，同时也是提高能源利用率的主要设备之一。换热器在节能技术改革中具有的作用表现在两个方面：一是在生产工艺流程中使用着大量的换热器的效率显然可以减少能源的消耗；另一方面，用换热器来回收工业余热，可以显著提高设备的热效率。
1.1 课题介绍
本课题是碱液换热器的设计，主要是针对碱液进行换热，碱液是一种具有很强腐蚀性的碱性化学品，它能够溶解脂肪等粘性物质，并且对其他物质存在很高的化学反应能力。碱液有片状，粒状或液体形式，它很危险，会给物体表面和人体造成损害。在对碱液换热器的设计时，其主要工作是根据碱液的特性参数，设计出具有可行性的换热器，由于碱液具有极强的腐蚀性，在利用碱液原料时对设备的要求很高，需要对碱液进行热交换，这需要设计出合理的换热器。
1.2课题研究的意义
换热器的结构类型繁多，每种结构都各自的应用形式，只有了解各种结构特点，才能设计出最高效，最合理的换热器。换热器按其传热特征可分为3类：混合式换热器、蓄热式换热器、间壁式换热器。
混合式换热器：它是利用两种换热流体的直接接触与混合作用来进行热量交换。混合式换热器操作的一个主要因素就是要使两种流体接触的面积尽可能大，以促进它们之间的热量交换。
蓄热式换热器：它是让两种温度不同的流体先后通过一种固体填料的表面，在填料被加热和冷却的过程中，进行着热流体和冷流体之间的热量传递。在使用这种换热器时，不可避免地会使两种流体有少量混合，且必然是成对使用，即当一个通过热流体时，另一个则通过冷流体，并靠自动阀进行交替切换，使生产得以连续进行[1]。
“管式”换热器：这一类的换热器，虽然在换热率，设备结构的紧凑性和金属消耗量等方面都不如其他新型换热器，但他具有结构坚固，操作弹性大和使用材料范围广等优点。尤其在高温、高压和大型换热器中，仍占有相当大的优势[2]。
适应于各种换热条件，换热器有多种形式。每种结构形式都有其特点和适用范围，只有熟悉和掌握这些特点，并根据生产工艺具体情况，才能进行合理选型和正确的设计。本课题是碱液换热器的设计，有了较先进的碱液换热器有着巨大的意义，1）在工艺方面可以得到最合理最有效，同时节省成本的的换热器。2）在结构方面：设计出具有高质量，寿命长的换热器，3）此外在工业中可以克服一些复杂特性碱液换热的难题，充分利用碱液原材料，提高其市场竞争力，使它广泛应用与石油，化工等生产企业，大大提高了其安全性，经济性，高效性的价值，具有非常广阔的前景[2]。
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