基于柴油机尾气热量的热管换热器结构设计

《基于柴油机尾气热量的热管换热器结构设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、中国石油大学（北京）现代远程教育毕业设计（论文）基于柴油机尾气热量的热管换热器结构设计姓名：王天罡学号：069938性别：男专业:机械设计制造及其自动化批次：学习中心：天津学习中心指导教师：丁矿2015年8月31日中国石油大学（北京）现代远程教育毕业设计（论文）基于柴油机尾气热量的热管换热器结构设计摘要热管是高效的传热元件,它是一种能快速将热能从一点传至另一点的装置，由热管元件组成的，利用热管原理实现热交换的换热器称之为热管换热器。由于其结构简单、可操控性强、换热效率高、动力消耗小等优点，热管换热器越来越受到人们的重视，

2、是一种应用前景非常好的换热设备。目前，它被广泛应用于动力、化工、冶金、电力、计算机等领域。本文就热管换热器的发展现状、趋势、应用及设计做了一个简要的论述，着重探讨了热管换热器的设计。在讨论热管换热器的设计过程中，主要针对设备结构计算做了一个合理构建。关键词：柴油机；热管换热器结构设计；结构参数设计计算2中国石油大学（北京）现代远程教育毕业设计（论文）目录第一章前言ERROR!NOBOOKMARKNAMEGIVEN.1.1研究的背景及意义Error!Nobookmarknamegiven.1.2热管换热器的发展及应用2第二

3、章热管换热器42.1热管换热器的结构及特点42.1.1如管换热器的结构形式42.1.2热管换热器的主要特点52.2热管换热器特性与其它换热器的比较7第三章柴油机尾气热量的热管换器结构设计103.1使用柴油尾气热量的热管换器的社会及经济效益分析103.2热管换热器在增压柴油机中的应用103.3柴油机热管换热器热管的选用113.4柴油机热管换热器热管的排列形式153.5设备的结构设计153.5.1材料的选择163.5.2筒体的设计温度、压力选择163.5.3筒体厚度计算163.5.4筒体的试压173.5.5椭圆形封头的设计1

4、83.5.6容器法兰的选择193.5.7开孔补强193.5.8管板的厚度计算193.5.9管板管孔直径的确定213.6管板与壳体的连接223.6.1管板与管子的连接223.6.2热管换热器设计模型图232中国石油大学（北京）现代远程教育毕业设计（论文）第四章结论25参考文献26致谢282中国石油大学（北京）现代远程教育毕业设计（论文）第一章前言1.1研究的背景及意义车辆散热系统技术是动力辅助系统的核心技术之一，是动力、传动装置正常工作的重要技术保证。车用换热器（包括水散热器、油冷器和中冷器等）是车辆冷却传热的重要设备，其

5、散热性的好坏直接影响发动机的散热效果及其动力性、经济性和可靠性，乃至正常行驶和安全行驶问题[]。目前，车辆散热系统向高效，低能耗方向发展，冷却装置有体积变小，结构转化的趋势[]。自20世纪70年代以来，欧洲中档轿车散热系统的重量减少超过50％，接近5～7kg，整车重量减少超过1％，燃油节省达0.1L/100km[]。在众多换热元件中，热管是人们所知的最有效的换热元件之一，它可将大量热量通过很小的截面积通道远距离传输而无需外加动力，热管作为一种新型的高效传热元件，逐渐被人们所认识，并在各种换热设备中发挥越来越重要的作用。在

6、已有的各种换热设备中，热管换热器的主要优点有：结构简单，换热效率高，在传递相同热量的条件下，热管换热器的金属耗量少于其他类型的换热器；换热流体通过换热器时的压力损失较其他换热器小，因而动力消耗也小；由于冷、热流体是2中国石油大学（北京）现代远程教育毕业设计（论文）通过热管换热器不同部位换热的，而热管元件又是相互独立的，因此即使有某根热管失效或者损坏也不会对冷、热流体间的隔离与换热造成大的影响；此外，热管换热器可以方便的调整冷、热侧的换热面积比，从而有效的控制热管壁温，避免有腐蚀性气体的露点腐蚀，即热管换热器较常规换热器更

7、为安全、可靠[]。1.2热管换热器的发展及应用热管换热器是一种新型的高效换热装置，具有传热效率高、重量轻、体积小、结构简单、无运动部件、冷流体和热体无相互污染等优点。热管换热器在很多方面都得到了广泛的应用。1)在航天飞行技术上的应用热管是应航天技术的发展要求而发展起来的，所以首先在航天技术方面得到了许多非常重要的应用。在航天飞行技术方面用于：航天飞行器密闭舱内部仪器设备之间的热均衡、用热管散热器将飞行器密封舱内部的某些仪器发出的热量导向舱外和保障飞行器壳体材料的散热冷却及均温等[]。2)电子元件和仪器的散热[]在影响电力

8、电子元件可靠性的众多因素中，冷却散热是至关重要的一个。电子器件的正常工作温度范围一般为-5～65℃2中国石油大学（北京）现代远程教育毕业设计（论文），超过这个温度，元件的性能将显著下降。电力电子元件发热功率大而且体积小，热管散热器满足电子元件散热所要求的紧凑性、可靠性、高散热效率、灵活性和不需维修等条件，对电力电子元