随着全国环境保护意识和世界范围内能源需求的提高,促使了世界各国加强能源技术的开发与应用。国家“十二五”规划中特别强调新能源技术的开发与应用,余热回收就是节能环保的一个重要组成部分。工业生产中的余热得不到合理利用的问题一直以来都是困惑工业生产部门的一个普遍问题,这些热量直接排放到大气中去,不仅造成浪费,而且会造成热污染。本文根据辽沈工业集团余热回收项目中筒形体热冲压件在换热过程中可能产生的组织性能问题进行研究,采用Pro/Mechanica对换热器下的热环境进行分析模拟。从而保证余热回收系统不会影响筒形体热冲压件的组织性能。本文采用Pro/Mechanica的热力学分析模块,在Pro/E操作环境中建立力学模型,利用筒形体热冲压件在正常空冷状态下的冷却曲线创建边界条件,模拟筒形体热冲压件在换热器下的热环境,得到温度云图和温度梯度曲线,为控制过程、换热器设计过程提供力学模型和基本参数。本文还对余热回收过程中的余热回收关键设备换热器进行设计,将筒形体热冲压件的辐射热利用倒U型板式换热器进行回收,加热流经换热器的水,回收得到的热水用于锅炉给水或职工洗浴,实现减少锅炉燃煤量和减少热污染的目的,这样做可以充分利用工业余热。本文的研究内容主要包括筒形体热冲压件在空冷过程中冷却曲线的建立、筒形体热冲压件淬火到不同温度时金相图的分析和冲击功分析、应用软件Pro/Mechanica对筒形体热冲压件在换热过程中的热状态模拟。金相试验和冲击功实验详细分析新建余热回收系统中筒形体热冲压件的微观组织形态,从微观角度保证余热回收前后筒形体热冲压件力学性能不改变。应用Pro/Mechanica分析新建余热回收系统中换热器下筒形体结构件的热状态,以宏观表象说明余热回收系统的可行性,更验证了金相分析和冲击功分析的正确性。研究过程中利用理论分析、方案对比和反复试验等手段,Pro/Mechanica技术具有分析和过程仿真功能,能够快速建立筒型体热冲压件温度场变化曲线,并能够建立起冷却过程中的各热力学影响参数之间的变化规律,快速模拟正常条件下的空冷过程。Pro/Mechanica技术的应用可以对动力工程设计、设备的结构设计、计算及分析工作带来显著的时间效率。热冲压、热锻压余热回收系统中,换热器的设计也具有工艺的独特性,其结构不同于传统的板式换热器。新结构的换热器的设计,应能满足工艺生产需要,同时还不应影响冲压产品的性能,还要保证余热回收的热效率。总之,利用热泵技术进行工业余热回收是解决能源和环境方面问题的有效方法之一。对热泵式低温余热回收系统的应用研究,顺应了能源综合利用的时代要求,扩大以热泵为基础的余热回收系统在工业生产领域的应用。