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论文主要工作 2、国内外新型高效换热器简介 2.1 螺旋折流板换热器 1、螺旋折流板换热器这种新型高效的螺旋折流板换热器是由美国ABB公司提出的。 2、其工作基本思想为：通过改变其壳侧折流板的位置布置 ,使得壳侧流体呈现连续性螺旋状流动； 3、它的基本工作原理为:将圆截面特制板安装在”拟螺旋折流系统”中,其中每块折流板占壳程横剖面的四分之一,倾角朝向换热器的轴线,即就是与换热器轴线保持一定的倾斜度。相邻之间折流板的周边相连接,与外圆处成连续的螺旋状。每块折流板与壳程流体的流动方向成一定角度,使得壳程流体做螺旋运动,并且能减少管板与壳体之间容易结垢的死角,以致提高换热器的换热效率。 2.2 折流杆换热器 折流杆换热器是由美国飞利浦公司研制的改变壳程管束支撑，具有较低的壳程压降，同时，它改变壳程流体流动模式，从而达到了强化传热的目的。在等压降的条件下，折流杆换热器拥有比普通单弓形换热器一倍以上的管外传热膜系数。 2.3空心环换热器 空心环管壳式换热器采用空心环支撑结构，同时采取粗糙型管热管。整体结构优化的空心环管壳式换热器取代折流板换热器，能使钢材消耗减少35%-50%，气体压降减少30%-40%。 3、新型高效换热器的优缺点 4、设计目的及解决的问题 4.1 设计目的 （1）对高温的压缩气体进行降温，一般都采用换热器，以水作为冷却工质。为了得到所需要压缩空气，空气后处理系统是必备的设备，其中最关键的工艺步骤，就是对高温压缩气体进行降温和干燥处理。 　　（2）考虑到换热器效率的高低及冷却水的消耗量等因素，此设计结合某企业压缩机后冷却器的改造要求，设计了一台适合于该企业需要的压缩机高效后冷却器。此设计在掌握强化传热的方法和原理的基础上，查阅国内外新型好像换热器的结构和原理计算，最终选择盘-环形折流板换热器进行工艺计算，盘-环形折流板换热器是该企业需要的且具有较低压降，较高的传热效率及良好经济性能的压缩机高效后冷却器。 4.2 解决的问题 解决问题之前，我们设计的基本参数如表1-1所示： 由于一般的换热器的空气压缩机排气量位0.1—40m3\s，而本设计中压缩机的排气量为240m3\s，这样会引起空气流量增加，相同流动截面积的下提高空气的流速，从而使系统侧气体压降增加，同时增加了设备的动力消耗及腐蚀磨损，同时造成换热器传热效率下降，鉴于此情况，本设计根据以上描述情况，对换热器设计合理的结构，使空气的流速控制在一定的范围内，实现系统合理的压力降和功率消耗。 考虑到以水作为冷却介质，会造成水一侧热阻低，空气一侧热阻高，使得总传热系数K值趋近并小于水一侧的h值，因此，想提高K值，就应该提高其对流传热系数，所以，在本设计中，采用合理的强化传热措施，提高空气侧的湍动程度，减少滞留层，提高系统地总传热系数，增加传热效率。 第二章 设计思路 2.1 设计前考虑的因素 （1）管壳程流体。依靠流体的操作压力和温度结合换热器结构的特性合理地安排流体流路。达到提高换热系数并最充分地利用压降的目的。 （2）设备结构。在一定的工艺条件下，确定设备的形式，形式确定后再依据实际的要求确定换热器的最终具体形式。 （3）流速。 由于提高流速可以获得较高的传热系数，但系统压力降和动力消耗也会相应增加，同时过高的流速会对设备造成严重的磨损，传热效率下降。因此，所算出的流速不应超过已有的经验最大值。 (4)允许压力降。考虑到系统的经济性，必须要考虑压力降。 2.2 设计流程 （1）工艺计算。对盘环形折流板换热器进行给定条件下的工艺计算。 （2）确定工艺方案。综合考虑设备的压降、传热性以及经济性能等因素，确定最优的工艺方案。 (3）选材及强度刚度校核。确定设备的具体结构，选择合适的材料，进行各部件的设计以及强度、刚度校核。 （4）绘制图纸。完成工程图纸的绘制。 2.3 工艺设计具体步骤 （1）计算热负荷。 （2）计算对数平均温差。 （3）确定最少串联壳体数。 （4）选择总传热系数K的经验值用以估算。 （5）求出总传热面积。 （6）依照传热面积进行换热器设备型号的选型或按照换热器设计手册要求设计换热器的几何参数，而后校正有效平均温差、系统总传热系数以及完成压力降的详细计算。 （7）检查总传热系数的经验值与计算值的相对误差，若此值过大则调整经验值重新计算设计，如果此值在25%范围内，则继续设计。 （8）检查管壳程压力降，若超过压力降的许用值则进行重新计算设计。 （9）仔细分析传热过程和压力降值，调整设备结构，得出最优设计方案。 第三章 工艺设计 3.1 基本参数 3.1.1 空压机的排气量 3.1.2 热负荷