板式换热器的结构与强度分析开题报告

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1. 研究目的与意义

板式换热器是由一系列有波纹形状的金属片叠装而成的一种高效换热器。

换热器通过板片来进行热交换，它具有传热系数高、结构紧凑、易清洗等诸多优点，所以在世界范围内得到了广泛的应用，在电力、石油、化工。

冶金等领域都有很好的应用前景。

2. 国内外研究现状分析

由于与传统的壳管式换热器相比,板式换热器具有十分明显的发展优势, 1878年德国人发明了板式换热器，1886年法国malvazin首次设计出沟道板板式换热器，1923年apv公司的rseligman成功地设计了可以成批生产的板式换热器，1930年以后,有不锈钢或铜薄板压制的波纹板片板式换热器，我国板式换热器的研究、设计、制造开始于60年代。

1967年,兰州石油机械研究所对板片的六种波纹型式作了对比试验,肯定了人字形波纹的优点,并于1971年制造了我国第一台人字形波纹板片的板式换热器，1983年,兰州石油机械研究所组织了板式换热器技术交流会,对板片的制造材料、板片波纹型式、单板换热面积、板式换热器的应用等方面进行了讨论,促进了我国板式换热器的发展，国家石油钻采炼化设备质量监督检测中心对板式换热器的性能进行了大量测定，20世纪80、90年代,从承受高温、高压、超低温及耐腐蚀能力上看,管壳式换热器的数量和使用场所占据主导地位，随着全焊、钎焊板壳式等新型结构板式换热器的发展,以及新技术、新工艺、新材料在板式换热器生产中的应用,板式换热器已经逐渐发展成为一种新型、高效、紧凑的热交换器，由于它具有传热系数高、对数平均温差大、占地面积小、质量轻、价格低、清洗方便、很容易改变换热面积或流程组合等优点,所以,尽管只有百余年的历史但发展迅速,其应用领域遍及国民经济各部门,如广泛应用到食品、化工、冶金、能源等行业,特别是在制冷空调行业的应用日益广泛,己有取代管壳式换热器的趋势。

自上世纪70年代开始在制冷装置中得到应用以来,己经日益受到人们的重视,特别是许多发达国家,如欧洲、美国、日本、澳大利亚等都非常重视板式换热器的研究和应用，日本在上世纪80年代开始研究板式换热器,并在制冷装置中使用,收到了良好的经济效益，现有板式换热器板片波纹的形状以人字形最多,所以大多数的研究也主要针对人字形波纹，世界各国的许多学者曾采用各种可视化技术、电化学传质技术等多种手段,以确切掌握板式换热器波纹倾角对传热及阻力性能的定量影响，其中,ww.focke在前人工作的基础上所作的分析和实验数据最具有说服力,也最具权性，他采用有限扩散电流技术(dnct),并通过类比关系来估计传热速率，实验观察发现:在波纹倾角达到600以前,摩擦因数f和传热科尔因子j均随倾角增大迅速升高，当p=800时f与j仍然呈上升趋势,但速度减慢，倾角在720一800时,摩擦因数和传热因子同时具有极大值。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：本课题要求选择适当的工艺和结构参数对其进行结构分析，并建立三维模型，然后运用ansys软件对危险工况进行局部的强度分析。

时间安排：1~3周：调研及查阅文献，翻译外文资料写出开题报告4~7周：学习板式换热器结构、工作原理；Ansys软件使用方法8~14周： 建立板式换热器三维模型,利用Ansys软件对局部进行强度分析14~16周：撰写论文，答辩

4. 研究创新点

无