開題報告組合機床的PLC改造.doc
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畢業(yè)設計(論文)開題報告 題 目: 組合機床的PLC改造 專 業(yè) 學 生 姓 名 班 級 學 號 指 導 教 師 指 導 單 位 機械工程學院 專 業(yè) 負 責 人 學院工作領導小組 日 期 開 題 報 告學院機械工程學院姓 名班級學號指導教師畢業(yè)設計(論文)題目題目類型工程設計 技術開發(fā) 軟件工程 理論研究和方法應用管理模式設計 其他選題目的及意義 換熱器是實現(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,使流體溫度達到工藝過程規(guī)定的指標,以滿足工藝過程上的需要。此外,換熱設備也是回收余熱、廢熱特別是低位能的有效裝置。其中管殼式熱交換器應用的最為普遍,按其結構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)動力蒸汽的一種高溫高壓設備,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)生蒸汽的重要設備。氨合成反應熱較大,為了充分利用氨合成時放出的大量反應熱,將反應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,作為動力和工藝用蒸汽,從而達到降低生產(chǎn)成本的目的。我國能源利用水準低、余熱損失嚴重。余熱回收不僅可以帶來能源方面的經(jīng)濟效益,還可以減少環(huán)境污染??梢姡M一步加強對合成氨變換工段低壓廢熱鍋爐的設計研究,達到充分利用余熱資源、產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。 廢熱屬于二次能源,能源生產(chǎn)的增長速度難以適應國民生產(chǎn)技術發(fā)展的要求,能源價格的上升和波動已經(jīng)對企業(yè)的生存和發(fā)展構成了挑戰(zhàn),節(jié)能降耗、廢熱利用已經(jīng)成為企業(yè)長期的戰(zhàn)略任務,充分回收和利用這些熱量是企業(yè)現(xiàn)代化成熟的標志之一。換熱器的形式也由簡單的低效型走向強化傳熱的高效型,熱風溫度比過去提高了,相對于常規(guī)換熱器效率也提高了,節(jié)能潛力相當可觀。設計(研究)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢現(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,世界各國在尋找新能源的同時也更加注重節(jié)能新途徑的研發(fā)。強化傳熱技術的應用不但節(jié)約能源、保護環(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、動力和原子能等工業(yè)部門的廣泛應用,使得換熱器的強化傳熱技術一直以來受到研發(fā)人員的重視,各種研究成果不斷涌現(xiàn)。隨著經(jīng)濟的發(fā)展,各種不同結構和種類的換熱器發(fā)展很快,新材料、新結構的換熱器不斷涌現(xiàn)。是實現(xiàn)化工生產(chǎn)過程中實現(xiàn)熱量交換和傳遞不可缺少的設備。發(fā)展趨勢:(1) 非金屬材料的應用。非金屬材料在一定范圍內具有金屬材料不可比擬的優(yōu)點。石墨材料具有優(yōu)良的導電、導熱性能,較高的化學穩(wěn)定性和良好的機加工性,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。(2) 計算流體力學和模型化設計的應用。在換熱器的熱流分析中,引入計算機技術,對換熱器中介質的復雜流動過程進行定量和模擬仿真。目前基于計算機技術的熱流分析已經(jīng)用于自然對流、輻射傳熱的直接模擬仿真。在此基礎上,在換熱器的模型設計和開發(fā)中利用分析結果和相應的模型實驗數(shù)據(jù),使用計算機對換熱器進行更為精確和細致的設計。(3) 加強試驗和理論研究。采用先進的測量儀器來精確測量換熱器的流場分布和溫度場分布,并結合分析計算,進一步摸清不同機構的傳熱機理,預測各種結構對流場及傳熱過程的影響。(4) 有源技術研究。如利用振動、電場方法強化傳熱的機理研究、試驗研究,給出對比實驗數(shù)據(jù),提出理論計算模型。(5) 強化結構組合研究。為達到管殼程同時強化的目的,強化結構組合研究將成為近期傳熱強化技術研究的發(fā)展方向。課題研究的主要內容 1.工藝計算(1)設計溫度(2)設計壓力(3)定性參數(shù)(定性溫度、平均分子質量、密度、粘度、導熱系數(shù))的確定(4)熱負荷的確定(熱負荷、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.機械設計(1)壁溫計算(2)筒體壁厚(筒體選材、壁厚計算)(3)管箱厚度及法蘭(4)封頭設計(5)欄桿設計(6)管板設計(7)換熱管設計(8)接管設計(9)防沖擋板設計(流體速度小于3m/s時可不用)(10)折流板與支持板(11)管箱設計(12)吊耳設計(13)焊縫設計(14)支座設計(15)技術條件編制(16)總裝配圖技術條件課題的工作方案一、設計課題:40/噸合成氨變換工段低壓廢熱鍋爐設計二、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、主要設計程序:1.根據(jù)設計任務收集有關的原始資料(流體的污垢性、腐蝕性等,流體的流量、壓力,設備安裝場所、材質、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.由熱平衡計算熱負荷及冷熱流體的流量4.選擇殼體和管子的材料5.選定流動方式,確定流體的流動空間6.求出平均溫差7.初選傳熱系數(shù)K并初算傳熱面積F8.設計換熱器的結構(1)選取管徑和管程流體流速(2)確定每程管束、管長、總管數(shù)(3)確定管子的排列方式、管間距、殼體內徑和連接管流速(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、尺寸等殼程結構尺寸(最好通過草圖確定有關數(shù)據(jù)和傳熱面積)9.管程換熱計算及阻力計算(當換熱系數(shù)遠大于初選傳熱系數(shù)且壓降小于允許壓降時,才能進行下一步計算,否則要重選K)10.殼程傳熱計算(根據(jù)采用結構,假定壁溫和計算換熱系數(shù),若不合理則應調整殼程結構直至滿意為止)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.計算殼程阻力,使之小于允許壓降(若壓降不符合要求,要調整流速或結構尺寸)14151617 課 題 研 究 有 無 困 難準 備 如 何 解 決主要參考文獻 計劃進度 第七學期第16-17周:進行現(xiàn)場調研,收集資料,熟悉課題設計要求。掌握工藝設計的基本結構,做好設計的準備工作。第18-19周:按任務書要求,撰寫開題報告 擬定設計方案。第八學期第01-02周:完成畢業(yè)實習報告或調研報告、畢業(yè)設計結構方案的擬定。第03-04周:總體設計方案的擬定、主要參數(shù)的確定、完成工藝計算。第05-06周:完成機械設計及殼體校核。第07-10周:繪制換熱器的裝配圖及相關零件圖第10-11周:將畢業(yè)設計計算說明書設計圖全部定稿完成交指導老師審閱。第12周:將畢業(yè)設計計算說明書,設計圖紙交評審老師審閱熟;悉畢業(yè)設計計算說明書,設計圖紙,做好答辯前的準備第13周:進行答辯并完成。指導教師意見指導教師簽名:年 月 日備注- 配套講稿:
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- 開題 報告 組合 機床 PLC 改造
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