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新型高效纵流壳程换热设备现代设计技术研究与应用
成果信息
立项支持
  • 公布年份:
    2001
  • 中图分类:
    TQ051.5
  • 关键词:
  • 成果简介:
    二、项目简介项目名称:新型高效纵流壳程换热设备现代设计技术研究与应用 该项目属化工过程设备技术领域。换热设备是化工过程设备中一种应用最广泛、所占生产装置投资份额最大的设备。我们利用CAD、CAE等现代技术所研究开发的新型高效纵流壳程换热器系列与目前常用的管壳式换热器(占我国全部换热器用量约80%)相比较,结构紧凑,重量轻,成本低、运行可靠,可节省钢材40%,传热效率提高35%,壳程阻力降减少40%,并有效防止了因流体诱导振动而引起的断裂、泄漏等故障,使设备寿命延长2~4倍。该项新技术主要内容及特点包括: 1.首次系统地研究了新型纵流壳程换热设备三维实际结构的流体流动和传热数值模拟,开发出了用于换热设备传热与流体数值模拟的HEFLOW软件系统。根据数值模拟的研究结果,掌握了纵流壳程换热器结构参数对壳程传热性能和流体力学性能的影响。提高了新型换热器研究开发的可靠性,缩短了周期、降低了费用,创新结构获国家专利(ZL1219300.X)。并建立了用于纵流壳程换热设备工程计算的传热和流体阻力无因次准数关系式,形成了可靠的现代工程设计方法。该方法居国内领先,并达到国际同类技术水平。 2.开发了具有自主版权的CAD软件系统。系统由多个子系统、数据库和参数化图库构成,覆盖面广,技术手段先进,首次成功地实现了纵流壳程换热设备从工艺、机械、零部件到设备总图真正意义上的集成设计,填补了国内空白。处于国内领先水平 (由于国内外标准规范不同,国外此类软件无法直接用于国内)。大大提高了我国在该领域的技术水平,提高了设计质量与效率。 3.首创了纵流壳程换热器系列从研究开发到成品设计一体化的成套技术。根据工艺要求,通过模拟与仿真技术首先得到最优的结构形式,并应用CAD系统进行从工艺到机械的全部设计,提高了换热设备的设计质量及综合经济性能。该工作技术难度高,工作量大,达到了国际先进水平。 利用该新技术,我们己经成功研制了多种系列和规格的纵流壳程换热器,先后在山东、江苏、四川、河南等二十余个省市的设计、制造及使用部门应用,产生了巨大的经济效益和社会效益。
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