电力系统分析课程设计报告书5

信息工程学系

电力系统分析课程设计报告书题目: 高压配电网的设计

专业：电气工程及其自动化

班级：

学号：

学生姓名：

指导教师：钟健伟

2012 年 2 月 25 日

信息工程学院课程设计任务书

一设计任务介绍 (4)

1.1设计内容 (4)

1.2设计成果 (5)

1.3时间安排 (5)

1.4 Garver-6节点系统数据 (5)

二电力系统潮流计算 (7)

2.1电压等级的确定 (7)

2.2 Garver-6节点原始网络 (7)

2.3可行方案一 (8)

2.4可行方案二 (11)

三方案的经济性比较 (14)

3.1 经济性比较原理 (14)

3.2方案比较 (15)

四变电站设计 (17)

4.1主接线设计 (17)

4.2变压器选择 (17)

4.3短路计算和断路器、隔离开关的选择 (19)

五心得体会 (21)

六参考文献 (22)

七附录 (23)

一设计任务介绍

1.1设计内容

1.1.1潮流计算，进行变电所接入系统及用户供电线路设计：

(1)根据待建变电所所供用电用户总负荷、用电用户对变电所供电可靠性要求、与系统接入点的距离，确定待建变电所接入系统方案：线路电压等级、回路数、导线规格。

(2)分析各用电用户对供电不中断可靠性的要求，确定各用电用户供电线路方案、回路数、导线规格。

(3)输、供电线路供电线路，按经济电流密度选择，并应满足电晕(>110kV 线路)、发热和电压损耗等技术要求。

1.1.2变电所电气主接线和所用电设计：

(1)拟定满足供电可靠性、运行灵活性要求的主变比较方案（类型、台数、容量、型号）。

(2)对技术上满足要求的主变方案通过经济比较，确定待建变电所的主变方案。

(3)根据所确定的主变方案和进出线回路数，通过技术分析、论证，确定待建变电所各电压等级的电气主接线型式。

(4)根据待建变电所所用电方案——所用变压器台数、容量、型号和所用电接线型式。（所用电负荷按0.1%变电所容量计）。

1.1.3短路电流计算：

(1)为保证变电所选用的设备，在短路故障状态时的安全，采用三相短路时的电流近行校验。

(2)三相短路电流的计算，采用标么制和运算曲线，计算4”时的值。进而计算短路电流最大值 i 、0.1”短路容量S和4”短路电流热容量Q，作为电气设备动稳定、开断容量、热稳定的校验。

1.1.4 选择变电所电气设备：

选择变电所的断路器、隔离开关、母线。

1.2设计成果

1.2.1设计说明书一份

(1)说明要求书写整齐，条理分明、表达正确、语言简洁。

(2)扼要阐明设计内容、论证各设计内容的最终成果并附必要图表。

1.2.2计算书一份

(1)计算书内容：为各设计内容最终成果的确定提供依据所进行的技术分析、论证和定量计算，如供电线路导线的选择、短路电流的计算、电气设备的选择、配置继电保护装置的设想等。

(2)计算书要求：计算无误，分析论证过程简单明了，各设计内容结果列表汇总。

1.2.3图纸：要求用标准符号绘制，布置匀称、设备图形按比例大小合适，清晰美观。

(1)变电所主接线图一张

(2)变电所平面布置图一张

(3)变电所电气设备布置图一张

(4)线路变压器组电流电压回路图一张

1.3时间安排

根据教学计划，毕业设计自2011年8月15日至2011年8月28日。

1.4 Garver-6节点系统数据

1.4.1原始网架结构

Garver-6节点系统的原始网是一个5节点系统，网架结构和各节点功率如图F1.1。未来的电源配置和负荷数据如图F1.2。由图F1.2可知，6号节点是一孤立节点。

U nits

图F1.1 原始网络图

图F1.2 具有未来负荷和装机的原始网络图

1.4.2走廊参数

Garver-6节点系统走廊参数如表F1.1：

表F1.1 Garver-6节点系统走廊参数

最大损耗小时数为3000小时/年，抵偿年限取4年，发电成本取0.05元/度，维护费用取设备总投资的5%。

U nits 30303060

U 6060

120

二电力系统潮流计算

2.1电压等级的确定

电能系统的能量输送是靠电力线路来完成的，当输送一定的功率时输电电压越高，电流就越小，相应的导线载流部分的截面积就越小，投资也越小，但电压越高，对耐压的绝缘要求越高，杆塔，变压器，断路器等的投资也越大。综合经济技术比较，对应一定的输送功率和输送距离有一个最合适的线路电压，根据题目要求和相应表格，最终确定该网络所有线路额定电压为220KV。

2.2 Garver-6节点原始网络

图2-1 原始网络接线图

2.3可行方案一

2.3.1接线图

图2-2 可行方案一接线图2.3.2走廊参数设置

表2-1 方案一走廊回路设置

注：总扩建线路10回

2.3.3潮流计算结果

使用powerworld软件的潮流计算功能，得出节点和支路信息如下：

表2-2 方案一潮流之节点信息表

从表中可以看出，这种方案的发电机出力为120MW,300MW和362.03MW，均保留了部分备用容量。

表2-3 方案一潮流之支路信息表

2.3.4 N-1可靠性检验

N-1可靠性检验，即在全部N条支路中任意断开一条后，系统的各项正常运行指标必须满足要求，由于线路太多，这里仅举一例：

图2-3 方案一N-1校验举例图

图中断开2-6的一回线，可以看出，平衡节点发电机有功出力与无功出力稍有增加，节点

2,4的电压稍有降低，各个线路潮流有增加但未超限。总体来说在这样的情况下系统可以正常运行。

2.4可行方案二

2.4.1接线图

图2-4 可行方案二接线图

2.4.2走廊参数设置

表2-4 方案一走廊回路设置

注：总扩建线路10回

2.4.3潮流计算结果

使用powerworld软件的潮流计算功能，得出节点和支路信息如下：

表2-5 方案二潮流之节点信息表

表2-6 方案二潮流之支路信息表

2.4.4 N-1可靠性检验

图2-5方案二N-1校验举例图

从接线图中我们可以看出，当断开4-6一回线路以后，只有4节点的电压降低，各线路的潮流有变化，但都在正常运行范围内，所以在这样的情况下系统可以正常运行。

三方案的经济性比较

3.1 经济性比较原理

在传统方法所选定的几种方案在技术上均可行时，就需要要进行经济上的评价。所谓经济评价主要是对各方案的中投资和年运行费用做综合效益比较。

3.1.1指标介绍

1 总投资费主要包括全部线路以及设备的综合投资费用，可以用下式表示

式中错误！未找到引用源。——主体设备投资，包括明显的工程附加费用，如增修桥梁、公路与拆迁费用等；

错误！未找到引用源。——不明确的附加费系数，如基础加工费、电缆沟道等，220KV 取70,110KV取90。

2 年运行费错误！未找到引用源。主要包括电能损耗以及检修、维护等费用，起计算式为

式中错误！未找到引用源。——电价可以取工业电价；

错误！未找到引用源。——电能损失；

错误！未找到引用源。——检修维护费，取0.05P

错误！未找到引用源。——折旧费，取0.058P

3.1.2静态评价法

这种方法将设备、材料、人工等经济价值作为不随时间变化的固定值来处理，具有代表性的方法是抵偿年限法。当有两个方案，第二个方案投资费错误！未找到引用源。高于第一个方案错误！未找到引用源。，而第一方案的年运行费错误！未找到引用源。高于第二个方案的错误！未找到引用源。时

则错误！未找到引用源。

抵偿年限值T表示以低的年运行费抵偿贵的投资所需的年限。若求出的抵偿年限值T小于标准的抵偿年限错误！未找到引用源。，则具有较大投资和较小年运行费的方案在经济上合算。若错误！未找到引用源。则具有较小投资的方案较为合算。

3.2方案比较

下面进行两种方案的选择。扩建成本100万元/千米，最大损耗小时数为3000小时/年，抵偿年限取4年，发电成本取0.05元/度，维护费用取设备总投资的5%。

在本题目中，原始网络不计入成本，故总投资只有新加的线路费用。

表3-1 可行方案总投资统计表

表3-2 可行方案年运行费用统计表

由以上两表可以看出，方案二的总投资费用和年运行费用均低于方案一，故选择方案二为最终方案。

图3-1 最终方案接线图

四变电站设计

我选择2号变电站进行设计，包括主接线设计，变压器选择，断路器、隔离开关选择。

4.1主接线设计

从图中可以看出2号变电站是非常重要的变电站，其可靠性必须保证。220KV等级下，进出线回路达7回，故使用双母线带旁路的接线方式，110KV等级下输出容量应在220MW左右，设置6回出线，选择双母线带旁路接线方式，35KV等级为厂用电，使用单母线方式。

图4-1 2号变电站电气主接线图

4.2变压器选择

根据可靠性要求，选择两台三绕组变压器，当其中某台变压器出现故障，另一台应该能满足70%-80%供电要求，即容量在240*(0.7-0.8)=168-192MW之间。选择SFPS7-180000/220型变压器，具体参数见下表。

表4-1变压器参数表

具体参数计算：

错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。

4.3短路计算和断路器、隔离开关的选择

4.3.1主接线的PowerWorld 实现

主接线可以用PowerWorld来搭建，母线即节点，变压器使用软件自带的三绕组变压器，

负荷方面使得110KV侧得到220MW，35KV侧得到20MW以供厂用电。

图4-2 发电厂主接线在PowerWorld中的形态

4.3.2 短路计算

对实例进行短路计算，对于每个断路器和隔离开关的两端分别进行短路，选取电流较大的那个作为器件选择标准

表4-2短路计算结果

4.3.3 器件选择

根据额定电压、动稳定电流、热稳定电流选择断路器和隔离开关有如下结果：

表4-3器件选择结果

热交换器温度控制系统课程设计报告书

热交换器温度控制系统一．控制系统组成由换热器出口温度控制系统流程图1可以看出系统包括换热器、热水炉、控制冷流体的多级离心泵，变频器、涡轮流量传感器、温度传感器等设备。图1换热器出口温度控制系统流程图控制过程特点：换热器温度控制系统是由温度变送器、调节器、执行器和被控对象（出口温度）组成闭合回路。被调参数（换热器出口温度）经检验元件测量并由温度变送器转换处理获得测量信号c，测量值c与给定值r的差值e送入调节器，调节器对偏差信号e进行运算处理后输出控制作用u。二、设计控制系统选取方案根据控制系统的复杂程度，可以将其分为简单控制系统和复杂控制系统。其中在换热器上常用的复杂控制系统又包括串级控制系统和前馈控制系统。对于控制系统的选取，应当根据具体的控制对象、控制要求，经济指标等诸多因素，选用合适的控制系统。以下是通过对换热器过程控制系统的分析，确定合适的控制系统。

换热器的温度控制系统工艺流程图如图2所示，冷流体和热流体分别通过换热器的壳程和管程，通过热传导，从而使热流体的出口温度降低。热流体加热炉加热到某温度，通过循环泵流经换热器的管程，出口温度稳定在设定值附近。冷流体通过多级离心泵流经换热器的壳程，与热流体交换热后流回蓄电池，循环使用。在换热器的冷热流体进口处均设置一个调节阀，可以调节冷热流体的大小。在冷流体出口设置一个电功调节阀，可以根据输入信号自动调节冷流体流量的大小。多级离心泵的转速由便频器来控制。换热器过程控制系统执行器的选择考虑到电动调节阀控制具有传递滞后大，反应迟缓等缺点，根具离心泵模型得到通过控制离心泵转速调节流量具有反应灵敏，滞后小等特点，而离心泵转速是通过变频器调节的，因此，本系统中采用变频器作为执行器。图2换热器的温度控制系统工艺流程图引起换热器出口温度变化的扰动因素有很多，简要概括起来主要有：（1）热流体的流量和温度的扰动，热流体的流量主要受到换热器入口阀门的开度和循环泵压头的影响。热流体的温度主要受到加热炉加热温度和管路散热的影响。（2 ）冷流体的流量和温度的扰动。冷流体的流量主要受到离心泵的压头、转速

课程设计报告【模板】

模拟电子技术课程设计报告设计题目：直流稳压电源设计专业电子信息科学与技术班级电信092 学号 200916022230 学生姓名夏惜指导教师王瑞设计时间2010-2011学年上学期教师评分 2010年月日

昆明理工大学津桥学院模拟电子技术课程设计目录 1.概述 (2) 1.1直流稳压电源设计目的 (2) 1.2课程设计的组成部分 (2) 2.直流稳压电源设计的内容 (4) 2.1变压电路设计 (4) 2.2整流电路设计 (4) 2.3滤波电路设计 (8) 2.4稳压电路设计 (9) 2.5总电路设计 (10) 3.总结 (12) 3.1所遇到的问题，你是怎样解决这些问题的12 3.3体会收获及建议 (12) 3.4参考资料（书、论文、网络资料） (13) 4.教师评语 (13) 5.成绩 (13)

昆明理工大学津桥学院模拟电子技术课程设计 1.概述电源是各种电子、电器设备工作的动力，是自动化不可或缺的组成部分，直流稳压电源是应用极为广泛的一种电源。直流稳压电源是常用的电子设备，它能保证在电网电压波动或负载发生变化时，输出稳定的电压。一个低纹波、高精度的稳压源在仪器仪表、工业控制及测量领域中有着重要的实际应用价值。直流稳压电源通常由变压器、整流电路、滤波电路、稳压控制电路所组成，具有体积小，重量轻，性能稳定可等优点，电压从零起连续可调，可串联或关联使用，直流输出纹波小，稳定度高，稳压稳流自动转换、限流式过短路保护和自动恢复功能，是大专院校、工业企业、科研单位及电子维修人员理想的直流稳压电源。适用于电子仪器设备、电器维修、实验室、电解电镀、测试、测量设备、工厂电器设备配套使用。几乎所有的电子设备都需要有稳压的电压供给，才能使其处于良好的工作状态。家用电器中的电视机、音响、电脑尤其是这样。电网电压时高时低，电子设备本身耗供电造成不稳定因家。解决这个不稳定因素的办法是在电子设备的前端进行稳压。直流稳压电源广泛应用于国防、科研、大专院校、实验室、工矿企业、电解、电镀、充电设备等的直流供电。 1.1直流稳压电源设计目的（1）、学习直流稳压电源的设计方法；（2）、研究直流稳压电源的设计方案；（3）、掌握直流稳压电源的稳压系数和内阻测试方法。 1.2课程设计的组成部分 1.2.1 设计原理

汽轮机课程设计指导书

目录一、课程设计的目的与意义 (1) 二、设计题目及已知条件 (2) 2.1 机组概况 (2) 2.2 本次设计与改造的基本要求 (4) 三、设计过程 (6) 3.1 汽轮机的热力总体任务 (6) 3.2 汽轮机变工况热力核算的方法介绍 (6) 3.3 本课程设计的基本方法 (7) 3.3.1 级的变工况热力核算方法——倒序算法 (8) 3.3.2 级的变工况热力核算方法——顺序算法 (17) 3.4 上述计算过程需要注意的问题 (22) 四、参考文献： (23) 附：机组原始资料 (23)

汽轮机课程设计一、课程设计的目的与意义汽轮机是按照经济功率设计的，即根据给定的设计要求如功率、蒸汽初参数、转速以及汽轮机所承担的任务等，确定机组的汽耗量、级数、通流部分的结构尺寸、蒸汽参数在各级的分布以及效率、功率等。汽轮机在设计条件下运行称为设计工况。由于此工况下蒸汽在通流部分的流动与结构相适应，使汽轮机有最高的效率，所以设计工况亦称为经济工况。由于要适应电网的调峰以及机组实际运行过程中运行参数的偏差等原因，汽轮机不可能始终保持在设计条件下，即负荷的变化不可避免的，蒸汽初终参数偏离设计值，通流部分的结垢、腐蚀甚至损坏，回热加热器停用等在实际运行中也时有发生等等。汽轮机在偏离设计条件下的工作，称为汽轮机的变工况。在变工况下，蒸汽量、各级的汽温汽压、反动度、比焓降等可能发生变化，从而引起汽轮机功率、效率、轴向推力、零件强度、热膨胀、热应力等随之改变。通过本课程设计加深、巩固《汽轮机原理》中所学的理论知识，了解汽轮机热力设计的一般步骤，掌握每级焓降以及有关参数的选取，熟练各项损失和速度三角形的计算，通过课程设计以期达到对汽轮机的结构进一步了解，明确主要零部件的位置与作用。具体要求就是按照某机组存在的问题，根据实际情况，制定改造方案，通过理论与设计计算，解决该汽轮机本体存在的问题，达到汽轮机安全、经济运行的目的[1-4]。

机械原理课程设计压片机

机械原理课程设计说明书设计题目压片成形机汽车工程系汽车工程（中美）专业汽车工程班号0621081班设计者王佩玉指导教师丽华 2010年7月2日

目录 1.设计题目 (3) 2.设计要求 (3) 3.运动方案评估 (3) 4.设计容 (6) 5.设计步骤 (8) 6.附录 (11)

机械原理课程设计 ——压片成形机一、.设计题目 1.压片成形机介绍设计自动压片成形机，将具有一定湿度的粉状原料（如瓷干粉、药粉）定量送入压形位置，经圧制成形后脱离位置。机器的整个工作过程（送料、压形、脱离）均自动完成。该机器可以压制瓷圆形片坯、药剂（片）等。 2.压片成形机的工艺动作（1）干粉料均匀筛入圆筒形型腔。（2）下冲头下沉3mm ，预防上冲头进入型腔是粉料扑出。（3）上、下冲头同时加压，并保持一段时间。（4）上冲头退出，下冲头随后顶出压好的片坯。（5）料筛推出片坯。料型下冲头粉2 3 片下下上冲上冲头片坯

3.压片成形机设计数据电动机转速/（r/min）：1450；生产率/(片/min)：10；冲头压力/N：150 000；机器运转不均匀系数/δ：0.10；二、设计要求 1.上冲头完成往复直移运动（铅垂上下），下移至终点后有短时间的停歇，起保压作用，保压时间为0.4s左右。因冲头上升后要留有料筛进入的空间，故冲头行程为100mm。因冲头压力较大，因而加压机构应有增力能力。 2.下冲头先下沉3mm，然后上升8mm，加压后停歇保压，继而上升16mm，将成形片坯顶到与台面平齐后停歇，待料筛将片坯推离冲头后，再下移21mm，到待料位置。 3.料筛在模具型腔上方往复振动筛料，然后向左退回。待坯料成型并被推出型腔后，料筛在台面上右移约45~50mm，推卸片坯。三.运动方案评估上冲头设计方案方案1 说明：杆1带动杆2运动，杆2使滑块往复运动，同时带动杆3运动，从而达到所要求的上冲头的运动。此方案可以满足保压要求，但是上冲头机构制作工艺复杂，磨损较大，且需要加润滑油，

课程设计报告,列管式换热器设计

设计（论文）题目：列管式换热器的设计目录 1 前言 (3) 2 设计任务及操作条件 (3) 3 列管式换热器的工艺设计 (3) 3.1换热器设计方案的确定 (3) 3.2 物性数据的确定 (4) 3.3 平均温差的计算 (4) 3.4 传热总系数Ｋ的确定 (4) 3.5 传热面积A的确定 (6) 3.6 主要工艺尺寸的确定 (6) 3.6.1 管子的选用 (6) 3.6.2 管子总数n和管程数Np的确定 (6) 3.6.3 校核平均温度差 t m及壳程数Ns (7) 3.6.4 传热管排列和分程方法 (7) 3.6.5 壳体径 (7) 3.6.6 折流板 (7)

3.7 核算换热器传热能力及流体阻力 (7) 3.7.1 热量核算 (7) 3.7.2 换热器压降校核 (9) 4 列管式换热器机械设计 (10) 4.1 壳体壁厚的计算 (10) 4.2 换热器封头选择 (10) 4.3 其他部件 (11) 5 课程设计评价 (11) 5.1 可靠性评价 (11) 5.2 个人感想 (11) 6 参考文献 (11) 附表换热器主要结构尺寸和计算结果 (12) 1 前言换热器（英语翻译：heat exchanger），是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。换热器是化工、石油、动力、食品及其它许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用更加广泛。换热器种类很多，但根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可分三大类即：间壁式、混合式和蓄热式。列管式换热器工业上使用最广泛的一种换热设备。其优点是单位体积的传热面积、处理能力和操作弹性大，适应能力强，尤其在高温、高压和大型装置中采用更为普遍。列管式换热器主要有以下几个类型：固定管板式换热器、浮头式换热器、U形管式换热器等。设计一个比较完善的列管式换热器，除了能满足传热方面的要求外，还应该满足传热效率高、体积小、重量轻、消耗材料少、制造成本低、清洗维护方便和操作安全等要求。列管式换热器的设计，首先应根据化工生产工艺条件的要求，通过化工工艺计算，确定换热器的传热面积，同时选择管径、管长，确定管数、管程数和壳程数，

安徽工程大学课程设计报告撰写模板

封面按学校发的封面模板填写相关信息；起始时间：2011年6月13日~6月24日设计报告书页数（一般20~30页之间）电子版设计报告规定的格式用A4纸打印，正文中的任何部分不得写到纸的边框以外，亦不得随意接长或截短。汉字必须使用国家公布的规字。页面设置：上3，下2.5，左3，右2；页眉2，页脚1.75。行距采用单倍行距，标准字符间距。西文、数字等符号均采用Times New Roman字体。

任务书主要是写明设计容和设计要求例如，设计一个数字钟的任务书为：（具体根据题目拟定） Ⅰ设计题目中文：多功能数字钟的设计英文：Design of Multi-function Digital Clock Ⅱ设计功能要求 1、能正确显示时、分、秒（6位：HH:MM:SS）； 2、要有总体复位开关； 3、能可靠校时、校分； 4、能整点报时（①59’56秒、59’57秒、59’58秒、59’59秒响0.5秒低音。②00’00 秒响1秒高音）； 5、整个电路的控制开关要求在5个以； 6、秒信号发生器可以用555构成的电路产生； 7、能够设定一组闹钟功能，到了预设的时间，铃声响1分钟，在1分钟之可以用按键停止闹铃。 Ⅲ设计任务容 1、学习与研究相关的《电子技术》理论知识，查阅资料，拿出可行的设计方案； 2、根据设计方案进行电路设计，完成电路参数计算、元器件选型、绘制电路原理图； 3、进行电路软件仿真（如：Multisim 2001、EWB、Protel等），或制作实物进行调试实验，获得实验数据，验证设计有效性。 4、撰写课程设计报告。签名

设计题目（根据自己的设计题目）摘要摘要：独占一页；摘要正文分三段写：第一段：本设计的意义和完成的主要工作。——做什么？为啥做？第二段：为了完成设计功能，你主要进行了哪些设计，怎么设计的。——怎么做？第三段：设计结果如何，取得了哪些结论。——做的效果怎么样？关键词：关键词1；关键词2；关键词3；关键词4（根据自己的设计题目）

汽轮机课程设计说明书..

课程设计说明书题目：12M W凝汽式汽轮机热力设计 2014年6月28 日

一、题目 12MW凝汽式汽轮机热力设计二、目的与意义汽轮机原理课程设计是培养学生综合运用所学的汽轮机知识，训练学生的实际应用能力、理论和实践相结合能力的一个重要环节。通过该课程设计的训练，学生应该能够全面掌握汽轮机的热力设计方法、汽轮机基本结构和零部件组成，系统地总结、巩固并应用《汽轮机原理》课程中已学过的理论知识，达到理论和实际相结合的目的。重点掌握汽轮机热力设计的方法、步骤。三、要求（包括原始数据、技术参数、设计要求、图纸量、工作量要求等）主要技术参数：额定功率：12MW ；设计功率：10.5MW ；；新汽温度：435℃；新汽压力：3.43MP a ；冷却水温：20℃；排汽压力：0.0060MP a 给水温度：160℃；机组转速：3000r/min ；主要内容： 1、确定汽轮机型式及配汽方式 2、拟定热力过程及原则性热力系统，进行汽耗量与热经济性的初步计算 3、确定调节级形式、比焓降、叶型及尺寸等 4、确定压力级级数，进行比焓降分配 5、各级详细热力计算，确定各级通流部分的几何尺寸、相对内效率、内功率与整机实际热力过程曲线 6、整机校核，汇总计算表格要求： 1、严格遵守作息时间，在规定地点认真完成设计；设计共计二周。 2、按照统一格式要求，完成设计说明书一份，要求过程完整，数据准确。 3、完成通流部分纵剖面图一张（一号图） 4、计算结果以表格汇总

四、工作内容、进度安排 1、通流部分热力设计计算（9天）（1）熟悉主要参数及设计内容、过程等（2）熟悉机组型式，选择配汽方式（3）蒸汽流量的估算（4）原则性热力系统、整机热力过程拟定及热经济性的初步计算（5）调节级选型及详细热力计算（6）压力级级数的确定及焓降分配（7）压力级的详细热力计算（8）整机的效率、功率校核 2、结构设计（1天）进行通流部分和进出口结构的设计 3、绘制汽轮机通流部分纵剖面图一张（一号图）（2天） 4、编写课程设计说明书（2天）五、主要参考文献《汽轮机课程设计参考资料》.冯慧雯 .水利电力出版社.1992 《汽轮机原理》（第一版）.康松、杨建明编.中国电力出版社.2000.9 《汽轮机原理》（第一版）.康松、申士一、庞立云、庄贺庆合编.水利电力出版社.1992.6 《300MW火力发电机组丛书——汽轮机设备及系统》（第一版）.吴季兰主编.中国电力出版社.1998.8 指导教师下达时间 2014 年6月 15 日指导教师签字：_______________ 审核意见系（教研室）主任（签字）

机械原理课程设计压片机设计说明书

机械设计创新设计题目：干粉压片机学校：院系：机电学院专业：工程机械班级：09级2班设计者：指导老师：胡启国 2012年5月前言 1.1 干粉压片机的概述干粉压片机是指利用传动系统将电动机的转速降低带动执行机构对粉末物质采取上下进行加压而成片状。根据干粉压片机的传动系统和执行机构不同，干粉压片机可以分为单片式压片机，旋转式压片机，亚高速旋转式压片机、全自动高速压片机以及旋转式包芯压片机。干粉压片机的使用行业很广泛。如制药厂、电子元件厂、陶瓷厂、化工原料厂等等，而且压片机还能用来做冲压设备。压片机在欧美压片机出现的较早。而在国内到1949年，上海市的天祥华记铁工厂仿造成英国式33冲压片机；1951年，根据美国16冲压片机改制成国产18冲压片机，这是国内制造的最早制药机械；1957年，设计制造了ZP25-4型压片机；1960年，自行设计制造成功60-30型压片机，具有自动旋转、压片的功能。同年还设计制造了ZP33型、ZP19型压片机。“七五”期间，航空航天部206所HZP26高速压片机研制成功。1980年，上海第一制药机械厂设计制造了ZP-21W型压片机，达到国际上世纪80年代初的先进水平，属国内首创产品。1987年，引进联邦德国Fette公

司微机控制技术，设计制造了P3100-37型旋转式压片机，具有自动控制片剂重量、压力、自动数片、自动剔除废片等功能，封闭结构严密、净化程度达到GMP要求。1997，年上海天祥健台制药机械有限公司研发了ZP100系列旋转式压片机、GZPK100系列高速旋转式压片机。进入21世纪，随着GMP认证的深入，完全符合GMP的ZP系列旋转式压片机相继出现：上海的ZP35A、山东聊城的ZP35D等。高速旋转式压片机在产量、压力信号采集、剔废等技术上有了长足的发展，最高产量一般都大于300000片/小时，最大预压力20kN，最大主压力80kN或10080kN。譬如，北京国药龙立科技有限公司的GZPLS-620系列高速旋转式压片机、上海天祥健台制药机械有限公司的GZPK3000系列高速旋转式压片机、北京航空制造工程研究所的PG50系列高速旋转式压片机等。随着制造加工工艺水平、自动化控制技术的提高以及压片机使用厂家各种不同的特殊需求，各种特殊用途的压片机也相继出现。譬如，实验室用ZP5旋转式压片机、用于干粉压片的干粉旋转式压片机、用于火药片剂的防爆型ZPYG51系列旋转式压片机等。国内压片机的现状：（1）压片机规格众多、数量大；（2）操作简单；（3）技术含量较低，技术创新后力不足。国外压片机的现状：高速高产、密闭性、模块化、自动化、规模化及先进的检测技术是国外压片机技术最主要的发展方向。 1.2 干粉压片机的研究现状 1.2.1 压片机动力学分析及力的优化文献[6]阐述了主加压机构的运动学分析。对机构进行运动学分析可采用图解法分析和解析法分析．在此，我们采用解析法，应用c语言程序进行分析。杆组法运动学分析原理，由机构的组成原理可知，任何平面机构都可分解为原动件、基本杆组和机架三个部分，每一个原动件为一个单杆构件．分别对单杆构件和常见的基本杆组进行运动学分析，并编制成相应的子程序，在对整个机构进行运动分析时，根据机构组成情况的不同，依次调用这些子程序，从而完成对整体机构的运动分析。文献[10]阐述了各种方案的拟定。根据各功能元的解，动力源可以采用电动机、汽油机、蒸汽透平机、液压机、气动马达等；上下加压则可采用凸轮机构、齿轮机构、连杆机构、液压缸等；送料可采用连杆机构、齿轮机构、槽轮机构等．这样可组合的方案达上百种。文献[7]阐述了谐响应分析。分析动态响应实际上是解一个完整的动力学方程，它是一个二阶常系数线性微分方程: [M]{x(t)}+[c]{x(t)}+[K]{x(t)}={P(t)} 式中：[M] 、[c]、[K]--质量矩阵、阻尼矩阵和刚度矩阵。x(t)、x(t)、x ( t)--结点的加速度、速度和位移向量，它们均为时间的函数。fP(t)卜一激振力向量，也是时问的函数。谐响应分析是用于确定线性结构在承受随时问按正弦规律变化载荷时稳态响应的一种技术。分析的目的是计算出结构在谐波激振力下的响应，即位移响应与应力响应，并得到系统的动态响应与系统激振力频率的曲线，称为幅频曲线。压片机工作时，冲头和压轮周期性接触，这样就会造成有周期性的激振力作用在整个结构上。当激振力的频率与压片机的固有频率接近时，就会发生共振。共振现象的发生不但不能保证冲压的加工精度，还会对冲头和压轮以致整个机床造成严重破坏，这是一定要避免的。通过以上分析，可以得到以下结论: (1)经过力的优化以后，避免了在第一、二阶固有频率处的共振现象的发生，虽然优化后，第三阶固有频率处的位移比其他频率处较大(1．8xlO4)，但小于优化前该频率处的位移(2．1xlO4)，更远远小于机器共振时的(1。6x10一)，振动量降低了接近1O倍。(2)经过力的优化以后，由于对整体结构不存在激振力，所以一、二、四、五阶振型不会对动态性能产生影响。(3)由于该压片机的实际工作转数在每分钟4O一6O转之间，即工作频率为48 73Hz之间，而优化后在96HZ处振动量较大，远离工作频率范围，所以，机器处于安全良好的工作区域范围，具有良好的动态性能。通过对压片机的模态分析，动力学谐响应分析，得出了压片机在不同工作频率范围下的响应，在此基础上对整体结构进行了力的优化，有效的抑制了共振现象的发生，解决了机器工作时振动和噪音的问题，分析结

列管式换热器课程设计报告书

——大学《化工原理》列管式换热器课程设计说明书学院：班级：学号：姓名：指导教师：时间：年月日

目录一、化工原理课程设计任务书............................................................................ . (2) 二、确定设计方案............................................................................ (3) 1.选择换热器的类型 2.管程安排三、确定物性数据............................................................................ (4) 四、估算传热面积............................................................................ (5) 1.热流量 2.平均传热温差 3.传热面积 4.冷却水用量五、工艺结构尺寸............................................................................ (6) 1.管径和管内流速 2.管程数和传热管数 3.传热温差校平均正及壳程数 4.传热管排列和分程方法 5.壳体内径 6.折流挡板 (7) 7.其他附件 8.接管六、换热器核算............................................................................ . (8) 1.热流量核算 2.壁温计算 (10) 3.换热器内流体的流动阻力七、结构设计............................................................................ . (13) 1.浮头管板及钩圈法兰结构设计 2.管箱法兰和管箱侧壳体法兰设计 3.管箱结构设计 4.固定端管板结构设计 5.外头盖法兰、外头盖侧法兰设计 (14) 6.外头盖结构设计 7.垫片选择

课程设计报告参考模板

课程设计报告参考模板河海大学计算机及信息工程学院课程设计报告题目专业、学号授课班号学生姓名指导教师完成时间课程设计任务书 Ⅰ、课程设计题目： Ⅱ、课程设计工作内容一、课程设计目标1、培养综合运用知识和独立开展实践创新的能力； 2、…… 二、研究方法及手段应用 1、将任务分成若干模块，查阅相关论文资料，分模块调试和完成任务； 2、…… 三、课程设计预期效果 1、完成实验环境搭建； 2、…… 学生姓名：专业年级：目录空一行。空一个中文字符行。“目录”，分页，居中，加黑宋体二号。前言………………………………………………………………………………………………1 第一章系统设计………………………………………………………………

…………………2 第一节课题目标及总体方案…………………………………………………………………..2 ……………… 目录正文，宋体小四号，倍行距。第二节…………………………….. ………………… 第二章实验结果及讨论 (5) ……………… 第三章结论 (10) ……………… 心得体会 (42) 河海大学本科课程设计报告 1、移动台 MS 二级标题“1、”，左对齐，加黑宋体小三号。移动台是公用GSM移动通信网中用户使用的设备，……………… NMCDPPSPCSSEMC OSSOMCMBTSSBTSBSCHLR/ MSC/VLRAUC BSSEIR NSSPSTNISDNPDN 图 GSM系统

组成 2、基站子系统 BSS 图编号及图名“图”，位于图下，居中。基站子系统BSS是GSM系统实现无线通信的关键组成部分。它通过无线接口直接与移动台通信，进行无线发送、无线接收及无线资源管理。另一方面，它通过与网络子系统NSS的移动业务交换中心，………………。 ⑴、基站收发信台 BTS 三级标题“⑴、”，左对齐，加黑宋体四号。基站收发信台BTS属于基站子系统BSS的无线部分，………………。①收发信台组成四级标题“①”，左对齐，加黑宋体小四号。 BTS包含有若干个收发信息单元TRX，而一个TRX有八个时隙，………………。●收发信息单元五级标题“●”，左对齐，加黑宋体小四号。收发信息单元是………………。●其它辅助单元辅助单元包括………………。②收发信台作用收发信台的主要作用有………………。 ⑵、基站控制器 BSC 基站控制器BSC是基站子系统BSS的控制部分，………………。 3、网络交换子系统 NSS - 4 - 河海大学本科课程设计报告

汽轮机课程设计书

汽轮机课程设计指导老师：学生姓名：学号：所属院系：专业：班级：日期：

课程设计任务书 1.课程设计的目的及要求任务：N10－4.9/435 冷凝式汽轮机组热力设计目的：①系统总结巩固已有知识 ②对汽轮机结构、通流部分、叶片等联系 ③对于设计资料的合理利用要求：①掌握汽轮机原理的基本知识 ②了解装置间的相互联系 2. 设计题目设计原则：⑴安全性：采用合理结构、安全材料、危险工况校核 ⑵经济性：设计工况效率高 ⑶可加工性：工艺、形状、材料有一定要求 ⑷新材料、新结构选用需进行全面试验 ⑸节省贵重材料的用量与消耗 3. 热力设计内容 ⑴调节级计算速比选用0.35-0.44 d m=1100 mm 双列级承担的比焓降 160-500 kj/kg 单列级承担的比焓降 70-125 kj/kg ⑵非调节级热降分配 ⑶压力级的热力计算 ⑷作h-s 热力过程线，速度三角形 ⑸整理说明书，计算结果以表格呈现 4. 主要参数 ⑴P0=4.9Mpa t0=435℃ ⑵额定功率P e=10000 kw ⑶转速 n=3000 rad/min ⑷背压P C=8kPa ⑸汽轮机相对内效率ηri（范围为：82%～88%）选取某一ηri值，待各级详细计算后与所得ηri进行比较，直到符合要求为止。机械效率：这里取ηm= 94%～99% 发电效率：这里取ηg=92%～97%

设计参数的选择 1.基本数据：额定功率Pr＝10000kW，设计功率P e＝10000kW，新汽压力P0＝4.9MPa，新汽温度t0＝435℃，排汽压力P c＝0.008MPa。 2.速比选用0.40 3.d m=1100 mm 4.转速 n=3000 rad/min 5.汽轮机相对内效率ηri=86% 6.机械效率ηm= 98% 7.发电效率ηg= 95% 详细设计内容图1—多级汽轮机流程图 1.锅炉 2.高压回热加热器 3.给水泵 4.混合式除氧器 5.低压回热加热器 6.给水泵 7.凝汽器 8.汽轮机

机械原理课程设计压片机设计说明书.

机械原理课程设计题目：干粉压片机学校：洛阳理工学院院系：机电工程系专业：计算机辅助设计与制造班级：z080314 设计者：李腾飞（组长）李铁山杜建伟指导老师：张旦闻 2010年1月1日星期五

课程设计评语课程名称：干粉压片机的机构分析与设计设计题目：干粉压片机设计成员：李腾飞（组长）李铁山杜建伟指导教师：张旦闻指导教师评语： 2010年1月1日星期五

前言干粉压片机装配精度高，材质优良耐磨损，稳定可靠，被公认为全国受欢迎产品。特别是现在的小型干粉压片机，市场前景很好。很多小型企业不可能花高价去买大型的，而且得不尝试，所以小型压片机更少中小型企业青睐。例如蚊香厂、鱼药饲料厂、消毒剂厂、催化剂厂都相继使用。本机还可改为异形冲模压片。由于该机型相对于其他机型压力较大，压片速度适中，因而受到生产奶片、钙片、工业、电子异形片的厂家欢迎。相信本厂品会给您带来良好的企业效应。编者：洛阳理工学院第二小组日期：2010年1月1日星期五

目录一. 设计题目 (5) 1.工作原理以及工艺过程 (5) 2.原始数据以及设计要求 (5) 二. 设计题目的分析 (5) 1. 总功能分析 (5) 2. 总功能分解 (5) 3. 功能元求解 (6) 4. 运动方案确定 (7) 5. 方案的评价 (9) 6. 运动循环图 (10) 7. 尺度计算 (11) 8.下冲头对心直动滚子推杆盘形凸轮机 (13) 9.下冲头对心直动滚子推杆盘形凸轮机的位移曲线 (13) 三. 干粉压片机各部件名称以及动作说明 (14) 四. 参考书目 (14) 五. 新得体会 (14)

化工原理课程设计说明书(换热器的设计)

中南大学化工原理课程设计 2010年01月22日 <

目录一、设计题目及原始数据（任务书） (3) 二、设计要求 (3) 三、列环式换热器形式及特点的简述 (3) 四、论述列管式换热器形式的选择及流体流动空间的选择 (8) 五、换热过程中的有关计算（热负荷、壳层数、总传热系数、传热面积、压强降等等） (10) ①@ 14 ②物性数据的确定……………………………………………… ③总传热系数的计算 (14) ④传热面积的计算 (16) ⑤工艺结构尺寸的计算 (16) ⑥换热器的核算 (18) 六、设计结果概要表（主要设备尺寸、衡算结果等等） (22) 七、主体设备计算及其说明 (22) 八、主体设备装置图的绘制 (33) 九、? 33十、课程设计的收获及感想………………………………………… 十一、附表及设计过程中主要符号说明 (37) 十二、参考文献 (40)

一、设计题目及原始数据（任务书） 1、生产能力：17×104吨/年煤油 # 2、设备形式：列管式换热器 3、设计条件：煤油：入口温度140o C，出口温度40 o C 冷却介质：自来水，入口温度30o C，出口温度40 o C 允许压强降：不大于105Pa 每年按330天计，每天24小时连续运行二、设计要求 1、选择适宜的列管式换热器并进行核算【 2、要进行工艺计算 3、要进行主体设备的设计（主要设备尺寸、横算结果等） 4、编写设计任务书 5、进行设备结构图的绘制（用420*594图纸绘制装置图一张：一主视图，一俯视图。一剖面图，两个局部放大图。设备技术要求、主要参数、接管表、部件明细表、标题栏。）三、列环式换热器形式及特点的简述换热器概述

课程设计报告书

课程设计报告书题目《数字插画》插画设计姓名陶兴

学号 14 专业年级 2013级视觉传达7班指导教师邹梅 2015年1月10日目录引言 (1) 一选题目的与意义 (1) 1、目的 (1) 2、意义 (1) 二课题分析与定位 (1) 1、数字插画的起源 (1) 2.数字插画的功能 (2) 三课题展开与设计 (2) 1、数字插画的表现形式 (2) 2、数码插画的分类 (3) 3、数字插画的风格 (3) 四课题创作过程 (4) 五作品展示 (6) 六结论 (8) 参考文献 (8) 附录 (9) 引言在现代设计领域中，插画设计可以说是最具有表现意味的，它与绘画艺术有着亲近的血缘关系。插画艺术的许多表现技法都是借鉴了绘画艺术的表现技法。插画艺术与绘画艺术的联姻使得前者无论是在表现技法多样性的探求，或是在设计主题表现的深度和广度方面，都有着长足的进展，展示出更加独特的艺术魅力，从而更具表现力。从某种意义上讲，绘画艺术成了基础学科，插画成了应用学科。纵观插画发展的历史，其应用

范围在不断扩大。特别是在信息高速发达的今天，人们的日常生活中充满了各式各样地商业信息，插画设计已成为现实社会不可替更好地为社会服务，是我们此次学习的目的所在。一、选题的目的与意义 1、目的了解数字插画的起源发展和其在现代社会中的应用与前景。 2、意义数字插画在现代社会中的作用与应用越来越广泛，其在社会中的作用也越来越重要，了解数字插画对我们以后的学习有着很强的指导作用。二课题分析与定位 1、数字插画的起源插画在中国被人们俗称为插图。今天通行于国外市场的商业插画包括出版物插图、卡通吉祥物、影视与游戏美术设计和广告插画4种形式。实际在中国，插画已经遍布于平面和电子媒体、商业场馆、公众机构、商品包装、影视演艺海报、企业广告甚至T 恤、日记本、贺年片。商业插画：为企业或产品绘制插图，获得与之相关的报酬，作者放弃对作品的所有权，只保留署名权的商业买卖行为。插画最发达的地方：美国是插画市场非常发达的国家，欣赏插画在社会上已经成为一种习惯。一方面有大量独立的插画产品在终端市场上出售，比如插画图书、杂志、插画贺卡等等。另一方面插画作为视觉传达体系(平面设计、插画、商业摄影)的一部分，广泛地运用于平面广告、海报、封面等设计的内容中。美国的插画市场还非常专业化，分成儿童类、体育类、科幻类、食品类、数码类、纯艺术风格类、幽默类等多种专业类型，每种类型都有专门的插画艺术家。整个插画市场非常规范，竞争也很激烈，因为插画艺术家的平均收入水平是普通美国人平均收入的三倍。插画在日本、韩国、香港和台湾：众所周知，日本的商业动漫已经有了庞大的市场和运作队伍。而动漫是插画产业的一个重要分支。在CG技术(Computer Graphics，利用计算机技术进行视觉设计和生产)进入插画领域之前，靠手工绘制的动画就已经成了日本的朝阳产业。今天的年轻一代则越来越倾向于使用电脑数码技术。而在韩国，随着

汽轮机课程设计说明书——参考

课程设计说明书设计题目：N25-3.5/435汽轮机通流部分热力设计学生姓名：xxx 学号：012004006xxx 专业班级：热能与动力工程xxx班完成日期：2007年12月2日指导教师（签字）：能源与动力工程学院 2007年12月

已知参数：额定功率：p r ＝25MW ，设计功率：p e ＝20MW ，新蒸汽参数：p 0＝3.5MP ，t 0＝435℃，排汽压力：p c ＝0.005MPa ，给水温度：t fw ＝160～170℃，冷却水温度：t w1＝20℃，给水泵压头：p fp ＝6.3MPa ，凝结水泵压头:p cp =1.2MPa, 额定转速： n e ＝3000r/min ，射汽抽汽器用汽量： △D ej ＝500kg/h ，射汽抽汽器中凝结水温升: △t ej ＝3℃，轴封漏汽量： △D 1＝1000kg/h ，第二高压加热器中回收的轴封漏汽量： △D 1′＝700kg/h 。详细设计过程：一、气轮机进气量D 0热力过程曲线的初步计算 1．由p 0＝3.5MP ，t 0＝435℃确定初始状态点“0”，0h ＝3304kJ/kg ，0v =0.090 m 3/kg 估计进汽机构压力损失⊿p 0＝4％p 0＝4％×3.5MPa ＝0.14MPa , 排汽管中压力损失c p ?=0.04c p =0.0002M P a ' 0.0052z c c c p p p p M Pa ==+?= p 0′＝p 0－⊿p 0＝3.5MPa －0.14MPa ＝3.36MPa ，从而确定“1”点。过“0”点做定熵线与Pc=0.0050MPa 的定压线交于“3’”点，在h-s 图上查得， 3'h =2122kJ/kg,整机理想焓降为：m ac t h ?=0h -3'h =1182kJ/kg 2．估计汽轮机相对内效率ηri ＝0.830 ，发电机效率ηg ＝0.970 (全负荷)，机械效率ηax ＝0.99 得m ac i h ?＝ηri m ac t h ?＝981.06kJ/kg , 从而确定“3”点。排汽比焓为，3h =0h -m ac i h ?=2331.2kJ/kg 3．用直线连接“1”、“3”两点，求出中点“2′”，并在“2′”点沿等压线向下移25kJ/kg 得“2”点，过“1”、“2”、“3”点作光滑曲线即为汽轮机的近似热力过程曲线。二、整机进汽量估计 0D ri g ax D ηηη+??e mac t 3600p m ＝ h （kg/h ）取m ＝1.20，⊿D ＝4％D 0，ηm ＝0.99，ηg ＝0.97, ηri ＝0.83 003600 1.15 D D t ?20?1006.335?0.97?0.987?0.97 ?＝＝88.599/h 三、调节级详细计算 1．调节级型式：复速级理想焓降：⊿h t ＝250kJ/kg

机械设计学课程设计-粉料压片机

西北工业大学机械设计学课程设计院（系）：机电学院班级：学号：姓名：同组学生：陈波等指导教师：辛洪兵成绩：实践地点：实践时间：2010 年6 月21 日至2010 年7 月 2 日 2010 年7 月2 日

目录第一章设计任务 1.1目的 (3) 1.2设计要求 (4) 第二章功能原理设计 2.1总功能 (5) 2.2功能分析 (5) 2.3方案及评价 (6) 第三章原理方案设计及分析 3.1选定方案的详细说明 (11) 3.2 各装置选用方案 (11) 3.2 原理方案总图 (13) 第四章机械系统方案设计 4.1总体功能机械系统设计方案 (15) 第五章结束语 (16) 参考文献 (17) 第一章设计任务

1.1目的 1. 设计该装置有利于易拉罐的回收利用，增强大家的环保意识，增加易拉罐的回收利用率。 2. 粉料压片机的工作原理及工艺动作过程（1）粉末压片机是由上冲头、下冲头、料筛传送机构组成，料筛由传送机构把粉料送至上、下冲头之间，通过上、下冲头加压把粉料压成有一定密度的药片。（2）它的主要动作有：送料、筛料、压料、推出片坯、送成品其工艺动作的分解如下图所示： 1-料斗 2-粉料 3-片坯（药片） 4-下冲头 5-模具 6-上冲头1）移动料斗至模具的型腔上方准备将粉料装入型腔，同时将已经成型的药片推出； 2）料斗振动，将料斗内的粉料筛入型腔； 3）下冲头下沉至一定程度，以防止上冲头向下压制时将型腔内粉料扑出； 4）上冲头向下，下冲头下上，将粉料加压并保压一定时间，

使药片成型好； 5）上冲头快速退出，下冲头将成型的工件（药片）退出型腔，完成压片工艺过程。 1.2 设计要求 1.原始数据（仅供参考）最大压片压力：50kn 最大压片直径：φ16mm 最大充填深度：14mm 最大片剂厚度：6mm 生产能力：3500-4000片/h 2设计任务及要求设计一种可以回收易拉罐空瓶的装置，每当将一易拉罐空瓶塞入该装置后自动吐出一角硬币，同时将易拉罐被压缩存放。要求结构合理、简单。最好无需电力供应。第二章功能原理设计 2.1 总功能粉料压片机的总功能是将不加粘结剂的干粉料压制成φ×h 圆型片坯 2.2功能分析 1.我们将粉料压片机的主要功能分成4大部分（1）送料；为间歇直线运动,这一动作可以通过凸轮上升段完成（2) 筛料：要求筛子往复震动

化工原理课程设计报告(换热器)

《化工原理课程设计任务书》（1）一、设计题目：设计一台换热器二、操作条件： 1.苯：入口温度80℃，出口温度40℃。 2.冷却介质：循环水，入口温度35℃。 3.允许压强降：不大于50kPa。 4.每年按300天计，每天24小时连续运行。三、设备型式：管壳式换热器四、处理能力： 1. 99000吨/年苯五、设计要求： 1.选定管壳式换热器的种类和工艺流程。 2.管壳式换热器的工艺计算和主要工艺尺寸的设计。 3.设计结果概要或设计结果一览表。 4.设备简图。（要求按比例画出主要结构及尺寸） 5.对本设计的评述及有关问题的讨论。一、选定管壳式换热器的种类和工艺流程 1.选定管壳式换热器的种类管壳式换热器是目前化工生产中应用最广泛的传热设备。与其他种类的换热器相比，其主要优点是：单位体积具有的传热面积较大以及传热效果较好；此外，结构简单，制造的材料范围较广，操作弹性也较大等。因此在高压高温和大型装置上多采用管壳式换热器。管壳式换热器中，由于两流体的温度不同，管束和壳体的温度也不相同，因此他们的热膨胀程度也有差别。若两流体的温度差较大（50℃以上）时，就可能由于热应力而引起设备变形，甚至弯曲或破裂，因此必须考虑这种热膨胀的影响。根据热补偿方法的不同，管壳式换热器有下面几种形式。

（1）固定管板式换热器这类换热器的结构比较简单、紧凑、造价便宜，但管外不能机械清洗。此种换热器管束连接在管板上，管板分别焊在外壳两端，并在其上连接有顶盖，顶盖和壳体装有流体进出口接管。通常在管外装置一些列垂直于管束的挡板。同时管子和管板与外壳的连接都是刚性的，而管内管外是两种不同温度的流体。因此，当管壁与壳壁温差较大时，由于两者的热膨胀不同，产生了很大的温差应力，以致管子扭弯或是管子从管板上松脱，甚至毁坏换热器。为了克服温差应力必须有温差补偿装置，一般在管壁与壳壁温度相差50℃以上时，为安全起见，换热器应有温差补偿装置。但补偿装置（膨胀节）只能用在壳壁与管壁温差低于60-70℃和壳程流体压强不高的情况下。一般壳程压强超过0.6MPa时，补偿圈过厚，难以伸缩，失去温差补偿作用，就要考虑其他结构。其结果如下图所示：（2）浮头式换热器换热器的一块管板用法兰与外壳相连接，另一块管板不与外壳连接，以使管子受热或冷却时可以自由伸缩，但在这块管板上连接一个顶盖，称之为“浮头”,所以这种换热器称为浮头式换热器。其优点是：管束可以拉出，以便清洗；管束的膨胀不受壳体约束，因此当两种换热器介质的温差大时，不会因管束与壳体的热膨胀量的不同而产生温差应力。其缺点是结构复杂，造价高。其结构如下：（3） U型管换热器这类换热器只有一个管板，管程至少为两程，管束可以抽出清洗，管子可以自由膨胀。其缺点是管子内壁清洗困难，管子更换困难，管板上排列的管子少。其结构如下图所示：（4）填料函式换热器这类换热器管束一端可以自由膨胀，结构比浮头式简单，造价也比浮头式低廉。但壳程内介质有外漏的可能，壳程中不应处理一易挥发、易燃易爆和有毒的介质。其结构如下：由设计书的要求进行分析: 一般来说，设计时冷却水两端温度差可取为5℃~10℃。缺水地区选用较大的温度差，水资源丰富地区选用较小的温度差。青海是“中华水塔”，水资源相对丰富，故选择冷却水较小的温度差6℃，即冷却水的出口温度为31℃。T m -t m =80+4025+31 -=32 22 ℃<50℃，且允许压强降不大于50kPa，可选择固定管板式换热器。 2.工艺流程图主要说明：由于循环冷却水较易结垢，为便于水垢清洗，所以选定循环水走管程，苯走壳程。如图所示，苯经泵抽上来，经加水器加热后，再经管道从接管C进入换热器壳程；冷却水则由泵抽上来经管道从接管A进入换热器管程。两物质在换热器中进行换热，苯从80℃被冷却至40℃之后，由接管D流出；循环冷却水则从25℃变为31℃，由接管B流出。二、管壳式换热器的工艺计算和主要工艺尺寸的设计 1.估算传热面积，初选换热器型号（1）基本物理性质数据的查取