某煉化廠空冷器設(shè)計開題報告

1、科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告題目 某煉化廠空冷器設(shè)計 2014 年3 月30 日開題報告填寫要求1.開題報告作為畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計（論文）工作開始后2周完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見與系主任審查后生效。2.開題報告容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計的電子文檔標準格式（可從教務(wù)處網(wǎng)址上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)與時交給指導(dǎo)教師簽署意見。3.學(xué)生查閱資料的參考文獻理工類不得少于10篇，其它不少于12篇（不包括辭典、手冊）。4.“本課題的目的與意義，國外研究現(xiàn)狀分析”至少2000字，其余容至

2、少1000字。畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告1.本課題的目的與意義，國外研究現(xiàn)狀分析1 研究背景與意義 空氣冷卻器是以環(huán)境空氣作為冷卻介質(zhì)，對管高溫流體進行冷卻或冷凝的設(shè)備，簡稱空冷器。水作為理想的冷卻介質(zhì)，被傳統(tǒng)工業(yè)冷卻系統(tǒng)長期廣泛的使用，但隨著水資源和能源的匱乏以與環(huán)保意識的增強，節(jié)水、節(jié)能、無污染的空冷器在近40多年來得到迅速發(fā)展?？绽淦髯钤绯霈F(xiàn)在煉油工業(yè)，從冷卻輕油到渣油，從正壓到負壓系統(tǒng)，從寒冷地區(qū)到炎熱地區(qū)，從缺水地區(qū)到水源充足區(qū)域都有成功使用空冷器的實例。有些煉油廠甚至全部使用空冷器；在動力工業(yè)中，直接空冷和間接空冷用于火力發(fā)電廠汽輪機排氣的冷凝，節(jié)水可達90%以上；在冶金工業(yè)中，高爐

3、、平爐、金屬爐循環(huán)水的空氣冷卻技術(shù)也比較成熟；此外，在原子能工業(yè)、燃氣透平和空氣透 平冷卻系統(tǒng)等，空冷器也有較多的應(yīng)用。因此，在工業(yè)制造生產(chǎn)中，空冷器會得到越來越廣泛的應(yīng)用?？绽淦鞯氖褂脤λ礇]有限制，對廠址的選擇要求較低；另外，對于干旱缺水地區(qū)來說，空冷器相對于常規(guī)的水冷器更具備現(xiàn)實意義，解決了由于工業(yè)發(fā)展帶來的供水不足的問題；空氣可以隨意取用，不會產(chǎn)生環(huán)境污染問題。總的來說，空冷器可以更好的幫助企業(yè)節(jié)約生產(chǎn)成本，產(chǎn)生更好的經(jīng)濟效益?？諝饫鋮s器已經(jīng)成功的、經(jīng)濟的運用于蒸汽、高沸點有機物蒸汽與石油蒸餾的蒸汽、汽油、液氨等的冷凝以與壓縮機、夾套水等循環(huán)系統(tǒng)、石油蒸餾、油品等液體的冷卻。由此可見，

4、對空冷器的設(shè)計研究具有非常重要的意義。2 國外對空冷器研究現(xiàn)狀 自20世紀30年代空氣冷卻器投入工業(yè)使用以來，在石油化工等工業(yè)企業(yè)迅速發(fā)展。目前采用空冷器進行介質(zhì)冷卻的煉油廠在不斷增加，國外新建煉油廠都有擴大使用空氣冷卻器的趨勢。在化工企業(yè)，合成氨、合成甲醇、氯化物、聚氯乙烯與單體氯乙烯等生產(chǎn)工藝過程都有采用空氣冷卻的實例。隨著設(shè)計和制造技空冷器工藝設(shè)計技術(shù)的進步，高壓高效空冷器得到越來越廣泛的應(yīng)用。我國生產(chǎn)和應(yīng)用空氣冷卻器(簡稱空冷器)， 雖然起步較晚，但也已有30多年歷史。在這期間經(jīng)歷了產(chǎn)品形式單一, 零部件結(jié)構(gòu)簡單, 熱工性能較差以與風機能耗大, 噪聲高和風量不能調(diào)節(jié)等落后階段。近幾年以

5、來, 空冷技術(shù)與其產(chǎn)品的設(shè)計、制造和質(zhì)最監(jiān)控都有了迅速發(fā)展。品種規(guī)格增加, 應(yīng)用圍擴大，已由煉油擴大到化工、冶金和電力等部門 ?，F(xiàn)在除少數(shù)特殊高壓空冷設(shè)備需引進外, 其余均可滿足需要。 (1) 國空冷器的生產(chǎn)情況 高壓高效空冷器是石化裝備術(shù)含量較高的容器，只有A3級空冷式換熱器注冊資質(zhì)的企業(yè)才可以生產(chǎn)，截止 2009年已注冊空冷式換熱器企業(yè)共有 14 家，其中有10家獲得A3級空冷式換熱器注冊資質(zhì)。哈空調(diào)作為行業(yè)龍頭企業(yè)，主要生產(chǎn)以高壓空冷器為代表的高壓，耐腐蝕，冷卻劇毒介質(zhì)用石化空冷器。與德國GEA和美國SPX基本處于同一技術(shù)水平。市場占有率達50%，競爭優(yōu)勢明顯；隨后幾家是長征機械和藍科石

6、化設(shè)備XX公司。長征機械的復(fù)合板空冷器與耐腐蝕空冷器管束分別獲得國家專利；藍科公司擁有專利產(chǎn)品雙金屬復(fù)合波紋翅片管、新型空冷器矩形管箱、板式空冷器、表面蒸發(fā)式空冷器、噴淋蒸發(fā)型冷卻器等專利技術(shù)。 (2)世界空冷技術(shù)的發(fā)展情況 煤炭是許多國家發(fā)展電力的主要一次能源, 但煤電的發(fā)展同時還受到了水資源的制約。1939年德國首先采用了直接空冷系統(tǒng)。50年代匈牙利發(fā)展了混合式凝汽器的間接空冷系統(tǒng)即海勒系統(tǒng)。而后在70年代,帶表面式凝汽器的間接空冷系統(tǒng)和直接空冷系統(tǒng)也得到較大發(fā)展。近十多年來, 電站空冷技術(shù)在國外得到迅速發(fā)展并日趨成熟。德國、匈牙利、美國、酉班牙、前聯(lián)、南非等國家和地區(qū)已建成一批空冷電站,

7、運行情況良好。由于直接空冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較簡單,所需空冷元件比較少,投資較低等特點,因而直接空冷電站在國外近期發(fā)展中占有較大比重。1978年美國懷俄達克電廠的360mw直接空冷機組投入運行。年后,在南非的馬尤巴電廠先后又投入了2025mw的直接空冷機組。目前,世界上采用直接空冷系統(tǒng)已經(jīng)運行的容量最大的空冷電站,是1987年德國為南非3990mw馬丁巴空空冷器工藝設(shè)計空冷電站。采用帶表面式凝汽器間接空冷系統(tǒng)已經(jīng)運行的容量最大的空冷電站也在南非,其容量為4116mw的肯達爾空冷電廠。世界上現(xiàn)在采用的空冷電廠的總裝機容量已經(jīng)17500mw，據(jù)統(tǒng)計，1962年到1994年已經(jīng)建成和正在建成的100mw上的

8、空冷機組約有50臺，共有16837mw。其中，海勒式間接空冷器約占26%，用表面式凝汽器的間接空冷約占32%，而后來居上的直接空冷的約占42%?？绽潆姀S能節(jié)省大量工業(yè)用水，但是投資也有較大的增加，因而近年來國外還開展了相變空冷系統(tǒng)與塑料導(dǎo)熱翅片管等新技術(shù)、新材料的研究。1986年美國將氨相變空冷作為電力工業(yè)的重大研究課題，一臺10mw的試驗機已經(jīng)于1979年投入運行，由于它密度小、不腐蝕、節(jié)省金屬等優(yōu)點，也受到各國重視。80年代初，意大利就已經(jīng)建成一座30mw的塑料散熱元件的試驗電站。中國學(xué)者也在開展這方面的研究。因此現(xiàn)空冷技術(shù)在國際上基本上是一項成熟的技術(shù)。 (3) 中國空冷技術(shù)的發(fā)展概況

9、60年代中期，中國在工業(yè)大學(xué)試驗電站首次進行50kw機組直接空冷系統(tǒng)的試驗。直到80年代中期，中國還只是進行了一些小型試驗。1987年-1988年第二發(fā)電廠400mw機組引進了匈牙利海勒式間接空冷系統(tǒng)的全套設(shè)備和技術(shù)，使中國空冷發(fā)電技術(shù)進入一個新的階段。在此基礎(chǔ)上，90年代初，豐鎮(zhèn)電廠400mw國產(chǎn)海勒式間接空冷機組，在次年第四臺也投入使用。第二熱電廠400mw表面式凝汽器間接空冷機組相繼投入使用。這兩個空冷電廠的建成使用，標志著中國在建設(shè)空冷電廠的國產(chǎn)化程度已經(jīng)大大提高，也為我國今后600mw級空冷機組的建立奠定了基礎(chǔ)。我國在建設(shè)空冷電廠的同時也相應(yīng)開展了空冷技術(shù)的實驗研究工作。取得了一些科

10、研成果和寶貴經(jīng)驗，這對中國空冷技術(shù)的提高和發(fā)展具有重要作用。畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告2.本課題的任務(wù)、重點容、實現(xiàn)途徑 2 本次設(shè)計的任務(wù)、重點容、實現(xiàn)途徑 通過對現(xiàn)場風速、氣溫以與四季天氣變化情況的理論分析，自行設(shè)計一套空氣制冷器裝置。空冷器的結(jié)構(gòu)設(shè)計包括總體方案確定、選型與估算和詳算三個步驟，期間需要反復(fù)試差和修改方案。首先需要根據(jù)工藝要求、場地情況、環(huán)境溫度變化資料和環(huán)保等要求，確定總體方案，選擇水冷或空冷，選定空冷器型式與空冷器工藝設(shè)計與其組合方式。估算與詳算容大致包括：計算熱負荷、總傳熱系數(shù)；選取翅片管形式、管束布置尺寸；選取管程數(shù)與適宜管排數(shù)；試差求空冷器出口氣溫與所需的光管面積，

11、等等。利用 AutoCAD 軟件繪制空冷器結(jié)構(gòu)圖與主要部件詳圖等，完成設(shè)備數(shù)據(jù)表?？绽淦鞴に囋O(shè)計。 空冷器的優(yōu)缺點：空氣冷卻優(yōu)點空氣冷卻缺點1、 空氣可以免費獲得，不許任何輔助費用。2、 廠址選擇不受限制。3、 空氣腐蝕性低，不需采取任何清垢措施。4、 由于空氣側(cè)壓力降為100-200Pa，所以運行費用低。5、 空冷系統(tǒng)的維護費通常為水冷的20-30。1、 由于空氣比熱小，且冷卻效果取決于干球溫度，不能將流體冷卻到環(huán)境溫度。2、 空氣側(cè)換熱系數(shù)低比熱小，所以空冷需要較大面積。3、 空冷器性能受環(huán)境溫度，雨雪，風等影響。4、 空冷器不易靠近大額建筑物，以免形成熱風再循環(huán)。5、 空冷器要采用特殊制

12、造的翅片管。1某煉油廠的空冷器設(shè)計參數(shù)對煉油廠原油處理項目進行空冷器設(shè)計，具體任務(wù)如下：（1）分析處理設(shè)計參數(shù)，正確選擇設(shè)計標準依據(jù)； （2）按給定的參數(shù)設(shè)計空冷器相應(yīng)參數(shù)的計算，以與結(jié)構(gòu)的計算；（3）在根據(jù)相關(guān)參數(shù)進行空冷器設(shè)計；（4）畫圖軟件CAD/proe繪制機械設(shè)計圖以與零件圖。2設(shè)計任務(wù)要求（1）查閱課題相關(guān)或緊密專業(yè)方向的中外文資料，撰寫文獻綜述；（2）設(shè)計的空冷器選型合理，計算正確；（3）裝置的計算正確，主要設(shè)備選型合理；（4）繪制圖紙按照工程圖繪圖標準；（5）撰寫一篇不少于1萬字（不包括圖紙、程序清單等），并文字通順、語言流暢的畢業(yè)論文。3研究基本容1、空氣冷卻器主要包括管束、

13、構(gòu)架、風機等基本部件。被冷卻介質(zhì)走管，空氣走管外，通過翅片管進行熱交換。2、管箱的設(shè)計的主要容（1）根據(jù)工藝參數(shù)確定各部分幾何尺寸（2）考慮壓力溫度腐蝕因素，選擇管束、構(gòu)架的材料（3）對管束、構(gòu)架等進行強度和穩(wěn)定性與計算，校核3、百葉窗的設(shè)計百葉窗用于調(diào)節(jié)空氣冷卻器風量的大小4、構(gòu)架 構(gòu)架包括風箱與導(dǎo)流筒等部件。構(gòu)架是用于支撐管束、風機、百葉窗與附屬件的鋼結(jié)構(gòu)。5、繪圖 包括裝配圖、部件圖和零件圖。如標準零件、部件，寫出標準號與標記，不必繪圖 6、用Auto CAD設(shè)計換熱器的裝配圖與主要零件7、整理并編寫計算說明書4、本題目的重點、難點和實現(xiàn)途徑本課題設(shè)計的重點是空冷器的結(jié)構(gòu)設(shè)計等。通過這個

14、課題的設(shè)計，使學(xué)生掌握設(shè)計過程和加工中的可行性處理，加強設(shè)計的實現(xiàn)性。實現(xiàn)這一過程，將利用到空氣流體力學(xué)和材料力學(xué)中的所學(xué)到的知識，同時，向相關(guān)的課程指導(dǎo)老師請教，再結(jié)合相關(guān)資料來完成這一部分的設(shè)計。對于其他部分的設(shè)計，本文將利用大學(xué)理論課程所學(xué)到的相關(guān)知識，通過查閱相關(guān)資料和合理的計算，根據(jù)工藝要求并考慮制造，安裝和維護檢修的方便，設(shè)計空冷器和相關(guān)附件的類型、結(jié)構(gòu)材料以與尺寸。并通過Auto CAD繪圖軟件繪制出裝配圖、部件圖和零件圖，并利用合理有效的方法進行校核。畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告3.完成本課題所需工作條件（如工具書、計算機、實驗、調(diào)研等）與解決辦法本論文參照日本空冷器的設(shè)計理念，以

15、當?shù)氐臍夂驐l件作為數(shù)據(jù)來源，參照當?shù)噩F(xiàn)場風速、氣溫以與四季天氣變化情況的理論分析，然后根據(jù)工藝要求、場地情況、環(huán)境溫度變化資料和環(huán)保等要求，確定總體方案，選擇水冷或空冷，選定空冷器型式與其組合方式，自行研發(fā)一套空冷裝置，通過對熱負荷的計算，傳熱系數(shù)的計算和管排數(shù)的選取等，該裝置基本滿足當?shù)厮杩绽湫Ч?工作條件與解決辦法本論文參照日本空冷器的設(shè)計理念，以當?shù)氐臍夂驐l件作為數(shù)據(jù)來源，參照當?shù)噩F(xiàn)場風速、氣溫以與四季天氣變化情況的理論分析，然后根據(jù)工藝要求、場地情況、環(huán)境溫度變化資料和環(huán)保等要求，確定總體方案，選擇水冷或空冷，選定空冷器型式與其組合方式，自行研發(fā)一套空冷裝置，通過對熱負荷的計算，傳

16、熱系數(shù)的計算和管排數(shù)的選取等，該裝置基本滿足當?shù)厮杩绽湫Ч?。此設(shè)計將用到的Auto CAD 繪圖軟件、Microsoft Office辦公軟件、計算機、計算器、丁字尺、繪圖板、工具書等相關(guān)資料。各類資料可由圖書館資料以與英特網(wǎng)獲得、計算機和相關(guān)工具可由自己和老師提供、Auto CAD 繪圖技能通過參加培訓(xùn)獲得。2參考文獻1 湯善甫、朱思明， 化工設(shè)備機械基礎(chǔ)M，：華東理工大學(xué)，2004，12 2 吳宗澤，機械設(shè)計師手冊上M，：化學(xué)工業(yè)，2002，1 3 崇光、曉梅，化工工程制圖，：化學(xué)工業(yè)，1994，3 4 巨勇智、勒士蘭，過程設(shè)備機械基礎(chǔ)，：國防工業(yè)，2005，4 5 朱有庭、曲文海、于浦

17、義，化工設(shè)備設(shè)計手冊，：化學(xué)工業(yè)，2006，5 6 董大勤、袁鳳隱，壓力容器與化工設(shè)備使用手冊，：化學(xué)工業(yè)，2000， 7 周明衡、功，管路附件設(shè)計選用手冊，：化學(xué)工業(yè)，2004，8 8 湘秋，常用壓力容器手冊，：機械工業(yè)，2005，49 王志文，蔡仁良。化工容器設(shè)計。；化學(xué)工業(yè)，200510 丁伯民，黃正林。化工設(shè)備設(shè)計全書，；化學(xué)工業(yè)，200311 紅兵，何曙霓。化工工藝設(shè)計手冊，；化學(xué)工業(yè)，199412 偕中，化工容器設(shè)計，科學(xué)技術(shù)，198713 已崇等編，攪拌設(shè)備設(shè)計?？茖W(xué)技術(shù)，198514 朱思明，化工設(shè)備機械基礎(chǔ)，華東理工大學(xué)，199115 王志文，蔡仁良?；と萜髟O(shè)計習(xí)題集?；瘜W(xué)工業(yè)，200516 Maria Aldescu.Heavy Oil Upgarding .American Fuel&Petrochemical Manufactuiers Annual Meeting March 11-3，2012 Manchester Grand Hyatt San Diego,CA.AM-12-35,2012.17 M.R.Beychok,”Calcul