開題報告組合機床的PLC改造.doc

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。可見，進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(nèi)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(zhì)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(nèi)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(zhì)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(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(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(diào)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(diào)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(diào)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(diào)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