三分螺旋折流板电加热器的系列化热力设计程序

论文总字数：30043字

摘 要

相比于常用的弓形折流板，螺旋折流板拥有众多优点。本文研究了螺旋折流板电加热器的结构与性能参数，并在此基础上设计了热力程序。本文中所设计的电加热管采用“斜日字”布管，相邻折流板之间采用周向重叠的方法相连接，为了在不磨损电加热管的情况下增大螺旋折流板的倾斜角，又引入了轴向分隔距离这一方案。根据设计要求，电加热管的管径为16mm，U形管数目最小为9，最大为108，相邻方案相差9根管，因此一共有12种方案。本文介绍了螺旋折流板电加热器输入参数、结构参数、性能参数的选取与计算方法，针对螺旋通道的水力直径计算，采用以4倍壳侧净体积除以壳侧轴向表面积的简化模型替代4倍截面积除以湿周的方法。本次毕业设计利用MATLAB软件来编制程序。编制的程序带有友好的用户界面，以方便使用。最后，结合某一具体实例对编制的程序进行校验。螺旋折流板电加热器的设计较为复杂，编制这样一款软件可以帮助人们实现快速选型，加快设计进度。

关键词：电加热器；螺旋折流板；综合指标；程序设计

Series thermodynamic design procedures for
electric heaters with Trisection helical baffles

ABSTRACT

Helical baffles have many advantages over traditional segment ones. The structure and performance parameters of helical baffled electric heaters are studied in this paper. The scheme of electric heating tube layout in this paper adopts one-plus-two U-tube units. Circumferential overlap is used to connect the adjacent baffles. In order to increase the inclination angle of the helical baffle without wearing the electric heating tube, an axial separation scheme is introduced. According to the design requirements, the tube diameter of the electric heating tube is 16mm, the numbers of U-tubes are between 9 and 108, with step of 9.So there are 12 schemes. This paper introduces the selection and calculation method of input parameters, structural parameters and performance parameters of helical baffled electric heaters. When calculating the characteristic length of the helical baffle heat exchanger, a simple model was adopted to transform the formula of 4 times cross-area over wet perimeter of helical channel into that of 4 times net volume over axial surface area in the shell side. The MATLAB was used for programming, which has a friendly user interface for others to use. Finally, a specific example is combined to verify the compiled program. Since the design of helical baffled electric heaters is complicated, the software can help the type selection quickly and speed up the design work.

Key Word: Electric heater; helical baffle; comprehensive index; program design.

目 录

摘要 Ⅰ

ABSTRACT Ⅱ

第一章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 我国电加热器应用现状 1

第二章 螺旋折流板电加热器基本原理 2

2.1螺旋折流板电加热器简介 2

2.2折流板分类螺旋折流板研究背景 3

第三章 三分螺旋折流板电加热器结构设计 7

3.1输入参数设计 7

3.2结构参数设计 7

3.2.1壳体及折流板参数 7

3.2.2拉杆参数 10

3.3.3坐标参数 11

3.3性能参数设计 12

3.3.1特征长度的计算 12

3.3.2当量螺旋角的计算 16

3.3.3传热系数的计算 17

3.3.4阻力压降的计算 19

3.3.5综合指标 20

3.3.6拉杆及套管设计 20

第四章 三分螺旋折流板电加热器程序设计 23

4.1程序设计及编制 23

4.2运行结果 25

第五章 总结 30

参考文献 31

致谢 32

1. 绪论
   1. 引言

电加热器用于将气体、液体等被加热介质加热升温或保温。被加热介质在压力的作用下，以一定速度通过电加热器的加热腔，与电加热管相接触，并均匀地带走其表面的能量，使自身温度得以提高，达到用户的要求。

自从电流热现象被发现后，世界各地的科学家、发明家开始了对热点转换及利用的探索，各种电加热设备层出不穷，然而在这一时期电加热器大都比较粗糙，多用于日常生活。电加热器的利用真正得到飞跃性发展则是在镍铬合金发明并用做电加热丝之后，镍铬合金作为电热元件的优秀性能极大的促进了电加热器的发展，电熨斗、溶胶炉、暖气器等家用和工业用电加热器层出不穷。与其他常规能源相对比，电加热拥有诸多优点：

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：30043字