开题报告组合机床的PLC改造.doc

毕业设计（论文）开题报告 题 目： 组合机床的PLC改造 专 业 学 生 姓 名 班 级 学 号 指 导 教 师 指 导 单 位 机械工程学院 专 业 负 责 人 学院工作领导小组 日 期 开 题 报 告学院机械工程学院姓 名班级学号指导教师毕业设计（论文）题目题目类型工程设计 技术开发 软件工程 理论研究和方法应用管理模式设计 其他选题目的及意义 换热器是实现现代工业生产过程中热量交换和传递不可缺少的设备，其主要作用是使温度较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到工艺过程规定的指标，以满足工艺过程上的需要。此外，换热设备也是回收余热、废热特别是低位能的有效装置。其中管壳式热交换器应用的最为普遍，按其结构的不同可分为固定管板式、U形管式、浮头式三种。废热换热器与普通换热器一样都是生产动力蒸汽的一种高温高压设备，所不同的是热源不同，它不是采用煤、油、天然气等燃料，而是利用化工生产工艺中的废热，因此它是一种能量回收装置。废热换热器被设置在各类工业流程中用于回收余热，利用生产过程中的废热来产生蒸汽的重要设备。氨合成反应热较大，为了充分利用氨合成时放出的大量反应热，将反应后的高温高压气体从合成塔引入废热换热器，回收其中的余热，产生蒸汽，作为动力和工艺用蒸汽，从而达到降低生产成本的目的。我国能源利用水准低、余热损失严重。余热回收不仅可以带来能源方面的经济效益，还可以减少环境污染。可见，进一步加强对合成氨变换工段低压废热锅炉的设计研究，达到充分利用余热资源、产生巨大的经济效益和社会效益。 废热属于二次能源，能源生产的增长速度难以适应国民生产技术发展的要求，能源价格的上升和波动已经对企业的生存和发展构成了挑战，节能降耗、废热利用已经成为企业长期的战略任务，充分回收和利用这些热量是企业现代化成熟的标志之一。换热器的形式也由简单的低效型走向强化传热的高效型，热风温度比过去提高了，相对于常规换热器效率也提高了，节能潜力相当可观。设计（研究）现状和发展趋势现状：随着现代工业的迅速发展，以能源为中心的环境、生态等问题日益加剧，世界各国在寻找新能源的同时也更加注重节能新途径的研发。强化传热技术的应用不但节约能源、保护环境，而且能大大节约投资成本。换热器由于其在化工、石油、动力和原子能等工业部门的广泛应用，使得换热器的强化传热技术一直以来受到研发人员的重视，各种研究成果不断涌现。随着经济的发展，各种不同结构和种类的换热器发展很快，新材料、新结构的换热器不断涌现。是实现化工生产过程中实现热量交换和传递不可缺少的设备。发展趋势：（1） 非金属材料的应用。非金属材料在一定范围内具有金属材料不可比拟的优点。石墨材料具有优良的导电、导热性能，较高的化学稳定性和良好的机加工性，氟塑料具有特别优良的耐腐蚀性，并且与金属材料相比还具有成本上的优势。（2） 计算流体力学和模型化设计的应用。在换热器的热流分析中，引入计算机技术，对换热器中介质的复杂流动过程进行定量和模拟仿真。目前基于计算机技术的热流分析已经用于自然对流、辐射传热的直接模拟仿真。在此基础上，在换热器的模型设计和开发中利用分析结果和相应的模型实验数据，使用计算机对换热器进行更为精确和细致的设计。（3） 加强试验和理论研究。采用先进的测量仪器来精确测量换热器的流场分布和温度场分布，并结合分析计算，进一步摸清不同机构的传热机理，预测各种结构对流场及传热过程的影响。（4） 有源技术研究。如利用振动、电场方法强化传热的机理研究、试验研究，给出对比实验数据，提出理论计算模型。（5） 强化结构组合研究。为达到管壳程同时强化的目的，强化结构组合研究将成为近期传热强化技术研究的发展方向。课题研究的主要内容 1.工艺计算（1）设计温度（2）设计压力（3）定性参数（定性温度、平均分子质量、密度、粘度、导热系数）的确定（4）热负荷的确定（热负荷、平均推力）（5）换热器的初选型（6）换热器的校核（压降校核、传热面积校核）2.机械设计（1）壁温计算（2）筒体壁厚（筒体选材、壁厚计算）（3）管箱厚度及法兰（4）封头设计（5）栏杆设计（6）管板设计（7）换热管设计（8）接管设计（9）防冲挡板设计（流体速度小于3m/s时可不用）（10）折流板与支持板（11）管箱设计（12）吊耳设计（13）焊缝设计（14）支座设计（15）技术条件编制（16）总装配图技术条件课题的工作方案一、设计课题：40/吨合成氨变换工段低压废热锅炉设计二、已知：1.换热器给水、变换气的操作温度2.换热器给水、变换气的操作压力3.变换气的物料组成4.生产能力三、主要设计程序：1.根据设计任务收集有关的原始资料（流体的污垢性、腐蚀性等，流体的流量、压力，设备安装场所、材质、压降的限制），并选定热交换器的形式等2.确定定性温度，并查取物性数据3.由热平衡计算热负荷及冷热流体的流量4.选择壳体和管子的材料5.选定流动方式，确定流体的流动空间6.求出平均温差7.初选传热系数K并初算传热面积F8.设计换热器的结构（1）选取管径和管程流体流速（2）确定每程管束、管长、总管数（3）确定管子的排列方式、管间距、壳体内径和连接管流速（4）确定壳程数及纵向隔板数目、尺寸，或折流板数目、间距、尺寸等壳程结构尺寸（最好通过草图确定有关数据和传热面积）9.管程换热计算及阻力计算（当换热系数远大于初选传热系数且压降小于允许压降时，才能进行下一步计算，否则要重选K）10.壳程传热计算（根据采用结构，假定壁温和计算换热系数，若不合理则应调整壳程结构直至满意为止）11.校核传热系数和传热面积12.核算壁温（要求与假定壁温相符）13.计算壳程阻力，使之小于允许压降（若压降不符合要求，要调整流速或结构尺寸）14151617 课 题 研 究 有 无 困 难准 备 如 何 解 决主要参考文献 计划进度 第七学期第16-17周：进行现场调研，收集资料，熟悉课题设计要求。掌握工艺设计的基本结构，做好设计的准备工作。第18-19周：按任务书要求，撰写开题报告 拟定设计方案。第八学期第01-02周：完成毕业实习报告或调研报告、毕业设计结构方案的拟定。第03-04周：总体设计方案的拟定、主要参数的确定、完成工艺计算。第05-06周：完成机械设计及壳体校核。第07-10周：绘制换热器的装配图及相关零件图第10-11周：将毕业设计计算说明书设计图全部定稿完成交指导老师审阅。第12周：将毕业设计计算说明书，设计图纸交评审老师审阅熟；悉毕业设计计算说明书，设计图纸，做好答辩前的准备第13周：进行答辩并完成。指导教师意见指导教师签名：年 月 日备注