1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

1选题的背景及意义

近几年，能源和环境等相关问题吸引了世界各国关注，每个国家都根据自身情况来解决这个问题。近几年，我国人均收入每年都以10%的速度增长，这加剧了能源的消耗，也使得生态环境更加恶化。各个国家更加注重能源的高效利用和新能源的开发。在机械、石油、食品、制药、化工、电力、纺织和冶金等行业换热器都有十分广泛的利用，换热器的换热效率的高低决定了工厂的能源是否能够被高效率的利用。近几年来通过新的节能方法的研究，产生了各式各样的换热器，缠绕管式换热器就在其列。

缠绕管式换热器是一种螺旋盘管型热交换设备，换热管道被一层一层缠绕后组成换热主体，采用逆流的换热形式，适用于两端温差较大的换热。螺旋缠绕管式换热器因其紧凑的构造，单元容积有相对较大的换热面积，传热管可自行补偿其自身热膨胀，可实现大型化，同时减少设备数量等优点成为低温甲醇洗、天然气液化、净化工艺、低温液氮洗、低温液化中的重要设备^[1]。螺旋缠绕管式换热器在可以有效增强换热效果，使热流和冷流充分换热，极大地减少了能量浪费。另外，换热器相邻层的换热管绕向相反，这种结构使得流体可以在较低的流速变成湍流，强化了传热，使管程的换热膜系数增加，再加上隔条等零件对壳程流体的扰动。通过上述三方面的作用，大大增强了螺旋缠绕管式换热器的传热效果^[2]。对一般的气-气换热器而言，传热系数约为75~365w/(m²#183;k)，但对螺旋缠绕管式换热器，总传热系数在某些特殊条件可达500 w/(m²#183;k)以上^[3]。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

1.研究课题：新型螺旋缠绕管式换热器设计

（1）流体热物性参数、传热温差的确定（设计一台螺旋缠绕管式换热器，用于将19t/h的t－l煤油由140℃冷却到40℃，冷却水的进、出口水温为30℃和40℃；对于缠绕管式换热器，虽然管子采用缠绕式方式布局，但是整体上仍可看作是逆流传热过程，因此采用对数平均温差公式计算传热温差）；

（2）估算传热面积，基本确定缠绕管换热器的几何参数与结构（传热模型与几何模型的建立）；