畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 題 目： 組合機(jī)床的PLC改造 專 業(yè) 學(xué) 生 姓 名 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 指 導(dǎo) 教 師 指 導(dǎo) 單 位 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè) 負(fù) 責(zé) 人 學(xué)院工作領(lǐng)導(dǎo)小組 日 期 開 題 報(bào) 告學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院姓 名班級(jí)學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目題目類型工程設(shè)計(jì) 技術(shù)開發(fā) 軟件工程 理論研究和方法應(yīng)用管理模式設(shè)計(jì) 其他選題目的及意義 換熱器是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程中熱量交換和傳遞不可缺少的設(shè)備，其主要作用是使溫度較高的流體傳遞給溫度較低的流體，使流體溫度達(dá)到工藝過程規(guī)定的指標(biāo)，以滿足工藝過程上的需要。此外，換熱設(shè)備也是回收余熱、廢熱特別是低位能的有效裝置。其中管殼式熱交換器應(yīng)用的最為普遍，按其結(jié)構(gòu)的不同可分為固定管板式、U形管式、浮頭式三種。廢熱換熱器與普通換熱器一樣都是生產(chǎn)動(dòng)力蒸汽的一種高溫高壓設(shè)備，所不同的是熱源不同，它不是采用煤、油、天然氣等燃料，而是利用化工生產(chǎn)工藝中的廢熱，因此它是一種能量回收裝置。廢熱換熱器被設(shè)置在各類工業(yè)流程中用于回收余熱，利用生產(chǎn)過程中的廢熱來產(chǎn)生蒸汽的重要設(shè)備。氨合成反應(yīng)熱較大，為了充分利用氨合成時(shí)放出的大量反應(yīng)熱，將反應(yīng)后的高溫高壓氣體從合成塔引入廢熱換熱器，回收其中的余熱，產(chǎn)生蒸汽，作為動(dòng)力和工藝用蒸汽，從而達(dá)到降低生產(chǎn)成本的目的。我國(guó)能源利用水準(zhǔn)低、余熱損失嚴(yán)重。余熱回收不僅可以帶來能源方面的經(jīng)濟(jì)效益，還可以減少環(huán)境污染?？梢姡M(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)合成氨變換工段低壓廢熱鍋爐的設(shè)計(jì)研究，達(dá)到充分利用余熱資源、產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 廢熱屬于二次能源，能源生產(chǎn)的增長(zhǎng)速度難以適應(yīng)國(guó)民生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的要求，能源價(jià)格的上升和波動(dòng)已經(jīng)對(duì)企業(yè)的生存和發(fā)展構(gòu)成了挑戰(zhàn)，節(jié)能降耗、廢熱利用已經(jīng)成為企業(yè)長(zhǎng)期的戰(zhàn)略任務(wù)，充分回收和利用這些熱量是企業(yè)現(xiàn)代化成熟的標(biāo)志之一。換熱器的形式也由簡(jiǎn)單的低效型走向強(qiáng)化傳熱的高效型，熱風(fēng)溫度比過去提高了，相對(duì)于常規(guī)換熱器效率也提高了，節(jié)能潛力相當(dāng)可觀。設(shè)計(jì)（研究）現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)現(xiàn)狀：隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展，以能源為中心的環(huán)境、生態(tài)等問題日益加劇，世界各國(guó)在尋找新能源的同時(shí)也更加注重節(jié)能新途徑的研發(fā)。強(qiáng)化傳熱技術(shù)的應(yīng)用不但節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境，而且能大大節(jié)約投資成本。換熱器由于其在化工、石油、動(dòng)力和原子能等工業(yè)部門的廣泛應(yīng)用，使得換熱器的強(qiáng)化傳熱技術(shù)一直以來受到研發(fā)人員的重視，各種研究成果不斷涌現(xiàn)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各種不同結(jié)構(gòu)和種類的換熱器發(fā)展很快，新材料、新結(jié)構(gòu)的換熱器不斷涌現(xiàn)。是實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)過程中實(shí)現(xiàn)熱量交換和傳遞不可缺少的設(shè)備。發(fā)展趨勢(shì)：（1） 非金屬材料的應(yīng)用。非金屬材料在一定范圍內(nèi)具有金屬材料不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。石墨材料具有優(yōu)良的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能，較高的化學(xué)穩(wěn)定性和良好的機(jī)加工性，氟塑料具有特別優(yōu)良的耐腐蝕性，并且與金屬材料相比還具有成本上的優(yōu)勢(shì)。（2） 計(jì)算流體力學(xué)和模型化設(shè)計(jì)的應(yīng)用。在換熱器的熱流分析中，引入計(jì)算機(jī)技術(shù)，對(duì)換熱器中介質(zhì)的復(fù)雜流動(dòng)過程進(jìn)行定量和模擬仿真。目前基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的熱流分析已經(jīng)用于自然對(duì)流、輻射傳熱的直接模擬仿真。在此基礎(chǔ)上，在換熱器的模型設(shè)計(jì)和開發(fā)中利用分析結(jié)果和相應(yīng)的模型實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，使用計(jì)算機(jī)對(duì)換熱器進(jìn)行更為精確和細(xì)致的設(shè)計(jì)。（3） 加強(qiáng)試驗(yàn)和理論研究。采用先進(jìn)的測(cè)量?jī)x器來精確測(cè)量換熱器的流場(chǎng)分布和溫度場(chǎng)分布，并結(jié)合分析計(jì)算，進(jìn)一步摸清不同機(jī)構(gòu)的傳熱機(jī)理，預(yù)測(cè)各種結(jié)構(gòu)對(duì)流場(chǎng)及傳熱過程的影響。（4） 有源技術(shù)研究。如利用振動(dòng)、電場(chǎng)方法強(qiáng)化傳熱的機(jī)理研究、試驗(yàn)研究，給出對(duì)比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，提出理論計(jì)算模型。（5） 強(qiáng)化結(jié)構(gòu)組合研究。為達(dá)到管殼程同時(shí)強(qiáng)化的目的，強(qiáng)化結(jié)構(gòu)組合研究將成為近期傳熱強(qiáng)化技術(shù)研究的發(fā)展方向。課題研究的主要內(nèi)容 1.工藝計(jì)算（1）設(shè)計(jì)溫度（2）設(shè)計(jì)壓力（3）定性參數(shù)（定性溫度、平均分子質(zhì)量、密度、粘度、導(dǎo)熱系數(shù)）的確定（4）熱負(fù)荷的確定（熱負(fù)荷、平均推力）（5）換熱器的初選型（6）換熱器的校核（壓降校核、傳熱面積校核）2.機(jī)械設(shè)計(jì)（1）壁溫計(jì)算（2）筒體壁厚（筒體選材、壁厚計(jì)算）（3）管箱厚度及法蘭（4）封頭設(shè)計(jì)（5）欄桿設(shè)計(jì)（6）管板設(shè)計(jì)（7）換熱管設(shè)計(jì)（8）接管設(shè)計(jì)（9）防沖擋板設(shè)計(jì)（流體速度小于3m/s時(shí)可不用）（10）折流板與支持板（11）管箱設(shè)計(jì)（12）吊耳設(shè)計(jì)（13）焊縫設(shè)計(jì)（14）支座設(shè)計(jì)（15）技術(shù)條件編制（16）總裝配圖技術(shù)條件課題的工作方案一、設(shè)計(jì)課題：40/噸合成氨變換工段低壓廢熱鍋爐設(shè)計(jì)二、已知：1.換熱器給水、變換氣的操作溫度2.換熱器給水、變換氣的操作壓力3.變換氣的物料組成4.生產(chǎn)能力三、主要設(shè)計(jì)程序：1.根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)收集有關(guān)的原始資料（流體的污垢性、腐蝕性等，流體的流量、壓力，設(shè)備安裝場(chǎng)所、材質(zhì)、壓降的限制），并選定熱交換器的形式等2.確定定性溫度，并查取物性數(shù)據(jù)3.由熱平衡計(jì)算熱負(fù)荷及冷熱流體的流量4.選擇殼體和管子的材料5.選定流動(dòng)方式，確定流體的流動(dòng)空間6.求出平均溫差7.初選傳熱系數(shù)K并初算傳熱面積F8.設(shè)計(jì)換熱器的結(jié)構(gòu)（1）選取管徑和管程流體流速（2）確定每程管束、管長(zhǎng)、總管數(shù)（3）確定管子的排列方式、管間距、殼體內(nèi)徑和連接管流速（4）確定殼程數(shù)及縱向隔板數(shù)目、尺寸，或折流板數(shù)目、間距、尺寸等殼程結(jié)構(gòu)尺寸（最好通過草圖確定有關(guān)數(shù)據(jù)和傳熱面積）9.管程換熱計(jì)算及阻力計(jì)算（當(dāng)換熱系數(shù)遠(yuǎn)大于初選傳熱系數(shù)且壓降小于允許壓降時(shí)，才能進(jìn)行下一步計(jì)算，否則要重選K）10.殼程傳熱計(jì)算（根據(jù)采用結(jié)構(gòu)，假定壁溫和計(jì)算換熱系數(shù)，若不合理則應(yīng)調(diào)整殼程結(jié)構(gòu)直至滿意為止）11.校核傳熱系數(shù)和傳熱面積12.核算壁溫（要求與假定壁溫相符）13.計(jì)算殼程阻力，使之小于允許壓降（若壓降不符合要求，要調(diào)整流速或結(jié)構(gòu)尺寸）14151617 課 題 研 究 有 無 困 難準(zhǔn) 備 如 何 解 決主要參考文獻(xiàn) 計(jì)劃進(jìn)度 第七學(xué)期第16-17周：進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，收集資料，熟悉課題設(shè)計(jì)要求。掌握工藝設(shè)計(jì)的基本結(jié)構(gòu)，做好設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備工作。第18-19周：按任務(wù)書要求，撰寫開題報(bào)告 擬定設(shè)計(jì)方案。第八學(xué)期第01-02周：完成畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告或調(diào)研報(bào)告、畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)方案的擬定。第03-04周：總體設(shè)計(jì)方案的擬定、主要參數(shù)的確定、完成工藝計(jì)算。第05-06周：完成機(jī)械設(shè)計(jì)及殼體校核。第07-10周：繪制換熱器的裝配圖及相關(guān)零件圖第10-11周：將畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書設(shè)計(jì)圖全部定稿完成交指導(dǎo)老師審閱。第12周：將畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書，設(shè)計(jì)圖紙交評(píng)審老師審閱熟；悉畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書，設(shè)計(jì)圖紙，做好答辯前的準(zhǔn)備第13周：進(jìn)行答辯并完成。指導(dǎo)教師意見指導(dǎo)教師簽名：年 月 日備注