空氣壓縮機(jī)后冷卻器課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)說明書</b></p><p>　　空氣壓縮機(jī)后冷卻器課程設(shè)計(jì)</p><p>　　學(xué)生姓名 </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　學(xué) 院 </p>

2、<p>　　專 業(yè) </p><p>　　班 級(jí) </p><p>　　學(xué) 號(hào) </p><p><b>　　2008年7月</b></p><p><b>　　目 錄</b></p>

3、<p>　　第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)------------------------------------3</p><p>　　第二章 確定設(shè)計(jì)方案--------------------------------4</p><p>　　第三章 工藝設(shè)計(jì)------------------------------------5</p><p>　　3.1 確

4、定總傳熱量-----------------------------------5</p><p>　　3.2 確定冷卻劑流量---------------------------------5</p><p>　　3.3 平均傳熱溫差校正-------------------------------6</p><p>　　3.4 確定空氣側(cè)傳熱系數(shù)--------

5、---------------------6</p><p>　　3.5 確定水側(cè)傳熱系數(shù)-------------------------------7</p><p>　　3.6 確定總的傳熱系數(shù)-------------------------------8</p><p>　　3.7確定換熱器所需管子數(shù)----------------------------

6、9</p><p>　　3.8 設(shè)計(jì)計(jì)算的校核---------------------------------9</p><p>　　3.9 工藝設(shè)計(jì)結(jié)論-----------------------------------10</p><p>　　第四章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)------------------------------------11</p>

7、<p>　　第五章 機(jī)械設(shè)計(jì)------------------------------------12</p><p>　　第六章 附屬設(shè)備選型--------------------------------15</p><p>　　第七章 設(shè)計(jì)結(jié)果匯總--------------------------------16</p><p>　　第八章 設(shè)計(jì)

8、總結(jié)------------------------------------17</p><p>　　第九章 參考資料------------------------------------18</p><p>　　第十章 答辯題目------------------------------------19</p><p><b>　　第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)&

9、lt;/b></p><p>　　第二章 確定設(shè)計(jì)方案</p><p>　　2.1 冷卻器的型式的選擇</p><p>　　本設(shè)計(jì)中空氣壓縮機(jī)的后冷卻器選用帶有折流擋板的固定管板式列管式換熱器，因?yàn)榱泄苁綋Q熱器具有單位體積傳熱面積大，結(jié)構(gòu)緊湊、堅(jiān)固，傳熱效果好，而且能用多種材料制造，適用性較強(qiáng)，操作彈性大，且適用于高溫、高壓的大型裝置中。</p>

10、<p>　　采用折流擋板，可使作為冷卻劑的水容易形成湍流，可以提高對(duì)流表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，提高傳熱效率。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中的列管式換熱器采用的材料為鋼管(16MnR鋼)。</p><p><b>　　2.2流程的選擇</b></p><p>　　本冷卻器的管程走壓縮后的熱空氣，殼程走冷卻水。熱空氣和冷卻水逆向流動(dòng)換熱。其原因

11、如下：</p><p>　?。?）因?yàn)闊峥諝獾牟僮鲏毫_(dá)到1.1Mpa，而冷卻水的操作壓力取常壓101.33Kpa，如果熱空氣走管內(nèi)可以避免殼體受壓，可節(jié)省殼程金屬消耗量；</p><p>　?。?）對(duì)于此剛性結(jié)構(gòu)的換熱器，兩流體的的溫度差較大，對(duì)流傳熱系數(shù)較大者宜走管間，因壁面溫度與對(duì)流表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)大的流體溫度相近，可以減少熱應(yīng)力，防止把管子壓彎或把管子從管板處拉脫。</p>

12、<p>　?。?）熱空氣走管內(nèi)，可以提高熱空氣流速增大其對(duì)流傳熱系數(shù)，因?yàn)楣軆?nèi)截面積通常比管間小，而且管束易于采用多管程以增大流速。</p><p>　　（4）熱空氣經(jīng)冷卻器后帶有油分，所以采用熱空氣走管內(nèi)易于清洗。</p><p><b>　　2.3 流體流速</b></p><p>　　查閱《流體力學(xué)與傳熱》204頁表4－9

13、 可得到，熱空氣的流速范圍為5~30 m·s-1，一般采用的范圍為5~15 m·s-1；冷卻水的流速范圍為0.2~1.5 m·s-1。本設(shè)計(jì)中，假設(shè)熱空氣的流速為10.0 m·s-1，然后進(jìn)行計(jì)算校核。</p><p>　　2.4 流體進(jìn)出口溫度的確定</p><p>　　在本設(shè)計(jì)中，已知：空氣的進(jìn)口溫度：T1=154℃ 出口溫度：T2=36℃&

14、lt;/p><p>　　根據(jù)華南地區(qū)的氣候，冷卻水的初始溫度范圍為20～30℃，設(shè)</p><p>　　水的進(jìn)口溫度：t1=25℃ 出口溫度：t2=30℃</p><p>　　2.5 壓縮氣體和冷卻劑水在設(shè)計(jì)壓力和其各自得定性溫度下查表得物理性質(zhì)：</p><p><b>　　2.6 安裝方式 </b></p&g

15、t;<p>　　該空氣壓縮機(jī)后冷卻器采用立式換熱器。</p><p>　　第七章 設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果匯總表</p><p>　　換熱器的工藝計(jì)算及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要結(jié)果和主要尺寸匯總于下表：</p><p><b>　　第八章 設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p>　　兩周的換熱器課程設(shè)計(jì)讓我進(jìn)一步加深了對(duì)化工原理這

16、門課程,特別是傳熱知識(shí)的理解和掌握。我綜合地運(yùn)用了所學(xué)習(xí)到的流體力學(xué)與傳熱,傳熱等化工原理基礎(chǔ)知識(shí), 運(yùn)用純熟的手工和電腦制圖技巧加以配合,最終圓滿完成這次設(shè)計(jì)課程, 設(shè)計(jì)出了一款性能優(yōu)良的空氣壓縮機(jī)后冷卻器。通過這次設(shè)計(jì),我了解了很多課本沒有的知識(shí),總結(jié)出了以下幾點(diǎn)體會(huì)：</p><p>　　1.它是知識(shí)的高度再現(xiàn)。</p><p>　　鞏固了我多方面的知識(shí):包括強(qiáng)化了對(duì)Word、Aut

17、oCAD等知識(shí)的運(yùn)用。這次課程設(shè)計(jì),我綜合運(yùn)用了工程制圖，化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)等課程的知識(shí)，可謂集思廣益，全面上提高了綜合運(yùn)用各個(gè)學(xué)科知識(shí)，和交叉學(xué)科之間的相互滲透的能力。</p><p>　　2．培養(yǎng)了我查找科學(xué)文獻(xiàn),尋求標(biāo)準(zhǔn)化的思維方式。</p><p>　　設(shè)計(jì)中需要查閱許多書籍、科學(xué)文獻(xiàn)、數(shù)據(jù)參數(shù)，并需要找老師解答疑問,同時(shí)其中的許多數(shù)據(jù),如:殼體壁厚,管板尺寸,分程隔板

18、尺寸等的選取,我都積極和宿舍同學(xué)進(jìn)行討論,在熟悉換熱器工作原理的同時(shí),進(jìn)一步增加了自己的知識(shí)；</p><p>　　3．培養(yǎng)了我實(shí)事求是的精神。</p><p>　　在設(shè)計(jì)過程中,老師給我們一份設(shè)計(jì)任務(wù)書,要求我們對(duì)這些數(shù)據(jù)深究根源，力求保證整個(gè)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和可行性。結(jié)合設(shè)計(jì)任務(wù)的具體要求，廣泛查閱和收集資料，認(rèn)真分析、對(duì)比和篩選，使設(shè)計(jì)盡可能先進(jìn)、合理。例如: 《材料與零部件》上面外管和

19、內(nèi)管的尺寸都是有嚴(yán)格的要求的，不是隨便隨手畫的，因此我們也應(yīng)當(dāng)按照規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格的按圖繪畫；</p><p>　　4．培養(yǎng)了我的創(chuàng)新思想。</p><p>　　課程設(shè)計(jì)作為設(shè)計(jì)的一類,當(dāng)然也要有自己的設(shè)計(jì)理念，不能照搬模板，不能像是完成任務(wù)一樣,遇到問題要多加思考，努力運(yùn)用已知的設(shè)計(jì)理念及學(xué)過的知識(shí)，大膽地進(jìn)行嘗試，在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)允許條件下尋求最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。因此，在對(duì)待設(shè)計(jì)的過程中要勇于創(chuàng)

20、新，敢于提出自己的想法,如:在選取管箱長度和拉桿長度的時(shí)候,既要考慮工藝的合理性,又要考慮經(jīng)濟(jì)性,選取最適合,最經(jīng)濟(jì)的長度。</p><p>　　化工原理課程設(shè)計(jì)是化工原理課程的一個(gè)總結(jié)性和綜合性教學(xué)環(huán)節(jié),這次課程設(shè)計(jì)中是一個(gè)很難得的自己動(dòng)手的機(jī)會(huì)，這次令我深刻地了解到，實(shí)際生產(chǎn)的化工設(shè)備并非隨便就能設(shè)計(jì)出來的，需要經(jīng)過多次驗(yàn)證，多次思考，達(dá)到最優(yōu)。在這次設(shè)計(jì)中,我一直以科學(xué)態(tài)度、高度的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性去思考每

21、個(gè)問題,力求把所有問題解決得更好,用簡潔文字、清晰的圖表表達(dá)設(shè)計(jì)思想的。</p><p><b>　　第九章 參考資料</b></p><p>　　《材料與零部件》上冊,上海人民出版社，1973年8月.</p><p>　　《化學(xué)工程手冊》上冊,化學(xué)工業(yè)出版社.</p><p>　　《金屬設(shè)備》,人民出版社，1973年

22、7月.</p><p>　　姚玉英《化工原理》（上），天津，天津大學(xué)出版社，1999.</p><p>　　潘國昌及郭慶豐編,《化工設(shè)備設(shè)計(jì)》,清華大學(xué)出版社，1996年12月.</p><p>　　涂偉萍等編《化工過程及設(shè)備設(shè)計(jì)》,化學(xué)工業(yè)出版社，2000年8月.</p><p>　　《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》，化學(xué)工業(yè)出版社.</p>