换热器毕业设计总结篇（1）

 

1、程控交换机的特点分析

程控交换机，全称为存储程序控制交换机，也称为程控数字交换机或数字程控交换机。毕业论文，程控交换机机房管理及维护。按用途可分为市话、长话和用户交换机。程控电话交换机实质就是电子计算机控制的电话交换机。毕业论文，程控交换机机房管理及维护。它是利用电子计算机技术，用预先编好的程序来控制电话的接续工作。毕业论文，程控交换机机房管理及维护。程控交换机与一般机电式交换机的电话相比，具有接续速度快、业务功效多、声音清楚、质量可靠等长处。程控交换机是集成电路技术、计算机技术和通信技术综合密集型电子系统工程．交换机在硬件上采用全模块化结构，提供高集成度、高可靠性、高功能、低成本的硬件的产品。分为话路部分、控制部分和输入输出部分。话路部分用于收发电话信号、监视电路状态和完成电路连接，主要包括用户电路、中继电路、交换网络、服务电路（包含收号器、发号器、振铃器、回铃音器、连接器等）、扫描器和驱动器等部件。控制部分用于运行各种程序、处理数据和发出驱动命令，主要包括处理机和主存储器。输入输出部分用于提供维护和管理所需的人机通信接口，主要包括外存储器、键盘、显示器、打印机等部件。在软件上采用高级语言，具有多种为数据交换和连接而设计的系统软件，功能强大；操作更方便；维护管理方便；可靠性高。分为程序部分和数据部分。程序部分包括操作系统程序和应用程序。前者用于任务调度、输入输出控制、障碍检测和恢复处理、障碍诊断、命令执行控制等；诊断程序和检测程序在软件中占相当大的比例。诊断又分为定期诊断测试和随机诊断测试两种：定期诊断可以通过人机命令，使交换设备在话务负荷清闲时，对系统作一次全面测试。例如可对接口电路逐个测试，并把测试结果存放在记存器中，随时可由维护人员调用查阅。而随机诊断测试在交换设备运行中的同时进行。发现故障按照其级别、类型、影响范围大小，采取不同的方式进行反映，或告警，或记存在存储器摘要有以下三个方面：2.1 电气环境

程控交换机内部电路采用了大量的半导体CMOS、MOS等器件。这类器件对静电的敏感范围为25~1000V，而静电所产生的静电电压往往高达数千伏甚至万伏以上，这样高的静电电压完全可以击穿各种类型的半导体器件。由静电引起的故障可以涉及到交换机的各个部位，严重时还可造成交换机整个系统的瘫痪。毕业论文，程控交换机机房管理及维护。因此程控用户交换机机房应铺设抗静电活动地板，地板支架要可靠地接地。同时墙壁也应做防静电处理，机房内不可以铺设化纤类地毯。工作人员进入机房内要穿防静电服装和防静电鞋，避免穿着化纤类服装进入机房。毕业论文，程控交换机机房管理及维护。交换机柜门平常应关闭，工作人员在机房内搬动设备和拿取备件时动作要轻，尽量减少在机房内来回走动，避免物体间运动摩擦产生静电。

2.2 机房温湿度环境

程控交换机对机房的温度和环境要求较高。用户量越多，能耗也越大，散发出来的热量也越大，因此需要在恒温、干净的环境中运行。机房温度要保持在20℃左右，如果温度太高，会导致机器散热困难，使机器的元器件参数发生变化，从而使得电路的稳定性降低，严重时还会损坏设备。注意温度的同时还要保持机房的湿度，假如机房太潮湿，会使机器的金属元部件生锈，腐蚀设备，甚至会造成线路绝缘降低，电路短路等现象。机房过于干燥，则容易产生静电，直接威胁到交换机的安全。毕业论文，程控交换机机房管理及维护。按规定，机房的湿度应保持在40%～60%。温度和湿度可通过温度计等来监管，必要的时候，可以安装空调、加湿机或抽湿机等进行调节。此外，机房还要求有防火、防尘措施，电缆管道施工完毕后要认真堵塞，以防止小动物进入。

2.3 电磁环境

目前电磁环境的污染情况十分严重，在程控机房内和附近，不允许安装大功率无线电台，以防止电磁辐射影响交换机的正常工作。在机房内，交换机的各种电缆与市电交流电源线应尽量远离，不能长距离并排铺设，以免造成电磁耦合或阻容耦合干扰。必要的时候，各类线缆要互相交叉通过。因此，维护人员须认真做好各种告警、故障记录，收集全部有关数据，仔细分析观察，积累总结经验。

【参考文献】：

换热器毕业设计总结篇（2）

化工原理是化工及相关专业的核心专业基础课，具有由理论到工程、由基础到专业的桥梁作用，在培养学生专业素质和工程能力方面有着不可或缺的地位，是考研和职业资格考试的必考科目。因此，化工原理的教学改革至关重要。

一、案例教学法在化工原理教学中的重要性

化工原理课程具有很强的工程性和实践性，要求学生对化工生产过程及设备有感性认识与了解。教学内容包括流体输送、沉降、过滤、搅拌、传热、蒸发、精馏、吸收、萃取、干燥、结晶等单元操作过程，它们相互独立，遵循的原理和法则各不相同。生活中常见与之相关的例子，如送水送气（动量传递）、吹风干燥（热量、质量传递）等［1］。考虑到学生的生活和实践经验较少，教学过程中如能适当引入工程案例，对提高授课质量、激发学生学习兴趣及培养学生的创新能力，将会具有十分显著的效果。工程案例教学法起源于20世纪20年代，是指在具有较强工程背景的课程教学中，教师通过精心组织，引入工程实际案例与学生进行分析和讨论，旨在培养学生的工程观念，提高学生综合分析和解决实际问题的能力，以期达到激励学生主动参与教学活动、提高教学效果、知行合一的目的［2］。化工原理案例教学能弥补教材内容相对固定与教学内容更新慢等不足，同时作为基本原理的稳定性与其应用不断发展之间的有效衔接，能较好地反映化学工程学科的发展与化工技术的进步［1］。经过多年的实践和探索，案例教学法的运用已日趋规范，工程案例教学法在高等院校日益受到重视，对我国高等教育的改革和发展起到了积极的促进作用。常见的化工原理案例教学包括开篇案例法、问题案例法和综合案例法。其中，综合案例法最为重要，即在每个单元操作的结尾，列举出该单元操作的工程设计（或工程改造）实例，提出需要解决的工程问题，引导学生综合利用本单元操作相关知识，解决该工程设计（或工程改造）中存在的问题［2］。综合案例法涉及的知识点较多，实践性较强，需要教师将多年教学经验、参与各项工程实践的收获与科研研究积累三者进行有机结合。三本院校在化工原理教学中更需要转变教育思想，根据应用型人才的培养定位，在保证基础知识传授的前提下，降低理论要求，多引入案例教学，突出实践技能的训练。笔者作为年轻教师，毕业后即从事大学教育工作，缺乏相对集中的企业实践经历和科研锻炼，缺少教学案例素材的积累，因此在化工原理教学中，一直探索如何能就地取材，把案例教学和本科毕业设计课题相结合，在毕业设计指导过程中收集案例来丰富自己的教学内容，使两者互为补充。

二、案例教学法和毕业设计相结合的可行性

在化工专业本科教学过程中，毕业设计是培养学生综合运用多种理论知识分析与解决实际工程问题的重要教学环节，也是最能体现学生工程实践能力和创新能力的环节［3］。毕业设计涉及化工原理、物理化学、化工分离工程、化学反应工程和过程装备设计等课程的知识，其中化工原理知识是学生使用最多的［4］。下面列举三个实例来说明如何将化工原理与毕业设计课题相结合，在化工原理教学过程中有的放矢地引入案例。

（一）农产品的热风干燥研究课题

这是一个实验型的研究课题，目的是对农产品在热风条件下的干燥特性进行研究。实际的生产加工过程中采用变动的干燥条件，而该实验采用洞道式干燥设备，用大量热空气对少量物料进行间歇干燥，并维持空气速度及与物料的接触方式不变，将变动干燥过程近似简化为恒定干燥过程，实验所得结论可用于指导实际生产。该课题涉及化工原理干燥单元操作的许多内容，如空气干燥的基本参数的意义和湿焓图、恒定干燥条件下等焓干燥的相关知识等。研究过程中要先根据实验数据绘出干燥曲线和干燥速率曲线，选择适宜干燥条件；再利用热量衡算进行节能优化，选择最佳能耗条件和废气循环比；另外为了深入考察影响因素，还需找到恒速段和降速段对流传热系数的不同计算方法，分析干燥过程对流传热系数的变化规律。因此在开题阶段，指导教师就会要求学生认真学习化工原理干燥一章的内容，牢固掌握基础知识，然后才能开始下一步的实验研究工作。该课题将复杂的工程问题进行了合理简化，体现了工程方法论的思想，并为讲授化工原理干燥单元操作提供了实例。讲授恒定条件下的干燥特性一节时引入农产品热风干燥数据、干燥曲线和干燥速率曲线图，有助于学生直观理解干燥的过程和分析方法，加深对干燥原理的理解。另外，实验能耗优化部分和废气循环讨论可用于干燥物料衡算、热量衡算及过程优化的教学。

（二）一硝基氯化苯生产车间硝化工段的设计课题

这是一个综合性比较强的经典题目，来源于实际工业生产。目前，生产工艺已比较成熟，一般用混酸作为硝化介质，以氯苯为原料，运用三釜串联在常压等温环境下进行连续硝化。该课题主要研究一硝基氯化苯的提纯精制，废酸与一硝基氯化苯的分离和循环利用，生产产生的废气、废液处理和硝化工段的生产装置。在课题研究过程中，学生首先根据题目搜集所需的资料和数据，进行工艺流程设计，然后对生产中各个设备进行物料衡算和热量衡算，对主要的设备进行工艺计算和选择，最终完成一个车间工段的设计工作。该课题涉及的专业内容比较全面，包括化工工艺设计、公用工程设计、外管设计、自动控制设计、环境安全评价及经济核算等。整个设计过程需要进行大量的计算，单纯的手工计算费时且准确度差，使用计算机辅助软件可让设计过程事半功倍，如使用Aspen　plus、ChemCAD等进行物料衡算、热量衡算和工艺流程图绘制。工艺流程中除硝化反应外，其余均为物理过程，涉及流体输送、搅拌、传热、非均相分离等单元操作，还涉及安全环保、仪表控制、分析检测等。设备的计算和选型是设计的重点，包括配混酸工段的换热器设计、硝化反应釜的夹套换热器和蛇管换热器的选型、萃取釜和萃取分离器设计及附属流体输送设备的选型。化工原理教材中对换热器的讲解以列管式换热器为主，而该课题中多种换热器的设计和选型很好地补充了特殊间壁式换热器的知识；同时附属流体设备的选型可以作为日后教学中离心泵选型的案例，尤其是书本中谈及较少的耐腐蚀泵的选型案例。

（三）间壁精馏塔的流程模拟优化与水力学冷模实验研究课题

本课题是对三元物系分离的创新型设备———间壁式精馏塔的设计和研究。常规精馏操作需要用两个塔顺序分离才能得到三种不同的纯组分，而分壁塔中只需要一个单塔就可以同时得到所有组分，并能达到指定的精密分离要求。因此，间壁塔可以显著提高精馏的热力学效率，降低能耗，节省设备购置费用，且适用于传统旧式精馏塔的改造。为了较好地实现塔内分隔板两侧的气液分配，现在工业上使用的间壁塔一般会通过设计使用特殊的内构件来改变塔内压降，从而达到调节气液分配的目的；或者是将分隔板在塔内偏心放置，通过改变分隔板两侧的横截面积，来改变分隔板两侧气液分配。为了探究分壁的气液分布规律，掌握其运行控制的关键技术，毕业设计中会通过冷模实验、经验关联公式计算和数值模拟的方法对其气液分布规律进行研究。因研究内容较多，故该课题可拆分为三个子课题，分别是：1．设计间壁精馏塔冷模实验装置并观察气液负荷在设计范围内变化对气液流量控制效果的影响；2．验证新型气体分配控制专利技术的特性和改进空间，分析总结气相分配规律及变化机理；3．运用Mathcad软件进行塔板设计、水力学计算和核算，采用Aspen　Plus、ProcessⅡ软件进行精馏塔的简捷计算，并进一步对流程做静态和动态模拟，针对产品的质量和能耗，进行可调节的自由度优化分析。该课题主要涉及化工原理的精馏单元操作和塔设备设计，这部分的教学中如能适当融入一些本领域的最新发展动向和创新成果，进一步拓宽教学内容，会取得更好的效果。将间壁塔课题作为新型结构塔的实例引入精馏塔设计教学中，可以极大地提高学生的学习兴趣，帮助学生了解最新的前沿分离技术，还可以作为化工原理课程设计中精馏塔设计任务的扩展，进一步锻炼学生的设计能力。

换热器毕业设计总结篇（3）

换热器是使热量从热介质传递到冷介质或使冷量从冷介质传递到热介质的关键设备，它在炼油、化工、热能动力等领域的装置设施中得到了广泛的应用。设备结垢作为一种普遍现象，它广泛存在于各种传热或制冷过程中，是许多换热设备运营单位经常遇到的难题。污垢沉积物热阻较高，大大降低了传热速率；而污垢的导热性差，是钢材的1/30～1/50，因而严重地影响了换热器的传热效率。此外污垢还会引起垢下腐蚀、流体阻力加大和有效容积减少等问题。据有关机构统计，仅仅美国每年由于换热器结垢而造成的经济损失就达80～100亿美元！因此换热器的污垢清洗问题急需得到解决。

1 清洗方案

国内某石化公司的例行检修每年一次，在每次检修过程中，大量的换热器需要拆解清洗除垢。其中该公司的减粘裂化装置换热器往往成为检修的重点之一。以往采取的检修方法为：拆除管线、解体设备，然后吊装、运输至检修地点，采用高温蒸汽和高压水枪对换热器进行冲洗，冲洗完成之后再运输至原位置安装就位，管线恢复。这种机械清洗方式工作难度大且易造成换热管束变形，降低了换热器的使用寿命，同时人员劳动强度高、检修周期过长、污染环境。因此，很有必要对换热器的检修清洗方式进行改进。

1.1 方案制定

经与对口高等院校研究机构签订合作协议，该石化公司引进并采用了一套化学清洗的试验性方案-利用油垢清洗剂先期对减粘裂化装置的多台管壳式原料油换热器进行在线化学清洗，根据清洗效果评价来确定是否在公司进一步推广。

为保证设备安全，使清洗剂对设备的损害最小化，该公司采取了分步走的原则：

（1）在第一年检修过程中，合作单位来现场调研、污垢取样；

（2）在试验室对污垢进行研究、分析，研究并优化清洗剂配方；

（3）进行清洗能力模拟试验；

（4）进行腐蚀性观测试验；

（5）经过评选，得出最佳的可接受的清洗剂配方。

经过一系列的试验对比，最后选定一种水基碱性清洗剂。相关清洗剂主要由表面活性剂、水基碱性组分和洗涤助剂组成。清洗剂配方主要包括：烷基酚聚氧乙烯醚、碳酸钠和清洗助剂等材料，按比例调配而成。主要清洗原理为：在清洗液循环加热条件下，水基碱性组分使粘结紧密的固体污垢破碎，悬浮分散于清洗液中，同时通过皂化作用将污垢溶解脱落； 表面活性剂具有润湿、渗透、乳化、分散等作用，它可以大大降低油水界面的表面张力，使油垢表面的附着力减弱以脱离基质，随之被乳化、分散后悬浮于清洗液中，随着清洗液的循环过滤，污垢被除去。 为了避免水的残留硬度对表面活性剂效果造成负面影响，选取一种金属离子螯合剂作为清洗助剂，以充分发挥表面活性剂的功效，增强清洗效果。1.2 方案实施

该减粘裂化装置共有原料油换热器20台，结垢情况非常严重，化学清洗试验在现场检修期间在线进行。主要清洗设备主要包括缓冲罐、循环泵、加热炉、管线系统等，清洗所需水量按清洗液流经设备及管线的容积计算为350 m3。先在原料油缓冲罐中注入软化水，再根据配方按比例称量配置清洗剂，投入原料油缓冲罐，投入过程中对液体进行搅拌。主要实施步骤如下：

（1）放空吹扫： 在一级原料油换热器位置接入蒸汽介质，对原料油换热器的管程和壳程系统进行连续吹扫放空，排空残存的原料油、热媒等介质；对相关管线系统进行连续蒸汽吹扫，直至达到检修条件。

（2）制作临时连通线：使原料油缓冲罐、拟清洗换热器、减粘油泵、加热炉、工艺管线等联成一个封闭系统，同时具备正反洗相互切换的条件；无关系统加盲板隔离或断开。

（3）注水：将原料油缓冲罐顶部放空阀临时拆除，从此处注入软化水，至3/ 4 液位后停止加水。

（4）水循环：启动减粘油泵，水循环开始。清洗介质从缓冲罐流出，经减粘油泵增压，再经多级原料油换热器后进入加热炉；加热炉加热后，经临时连通线进入换热器壳程，经封闭循环流程回到原料油缓冲罐，如此进行清洗循环。适时进行反洗流程切换，保证正、反洗流程均能打通。

（5）升温：水循环进行2小时后，加热炉点火，清洗介质开始升温。

（6）清洗剂加入： 当水温升至70 ℃时，加入清洗剂。

（7）正洗壳程、管程： 将清洗液温度控制在90-95℃ ，按预定循环流程清洗换热器壳程、管程。

（8） 反洗壳程： 壳程正洗连续进行12小时 后，切换进入反洗流程。

（9）废液排放： 排液时温度应控制在90 ℃ 左右，向废液罐中排液至原料油缓冲罐最低液位处，然后加热炉熄火，将清洗液全部排出，清洗液随污水系统输送至污水处理站进行处理。

（10）冲洗： 从原料油缓冲罐处加软化水，对系统进行反复循环冲洗。

（11）吹扫： 待系统冲洗完毕后，接入装置工业风进行吹扫干燥，吹扫系统所有设备和管线。

2 清洗效果

清洗结束后任选台换热器，将管束抽出检查。与清洗前外观对比，管束间及管内积存的严重污垢明显减少，多数部位污垢完全消失。装置重新开车后，现场进行运行数据采集；对比换热器清洗前后的现场数据，运用计算模型对总传热系数进行计算，得出清洗后相关换热器总传热系数为80.26 W/（ M2* K），比清洗前总传热系数提高了39.1%。 实践证明，该清洗方案取得了很好的效果。

3 结束语

在换热器污垢的化学清洗过程中，首先要弄清污垢的种类和成分，针对污垢成分确定清洗剂配方，再确定可行性的清洗方案。换热器设备在线化学清洗方案对解决换热器的结垢问题提供了一种有效可行的办法和途径，对提高换热设备的运行效率、改善使用条件、增加经济效益及其节能降耗具有重要的现实意义。

参考文献

[1] 张少峰，刘燕.换热设备防除垢技术[M].化学工业出版社，工业装备与信息工程出版中心，2003

[2] 李德福，刘洁.石油化工设备清洗技术[M].化学工业出版社，环境科学与工程出版中心，2003

换热器毕业设计总结篇（4）

中图分类号：TE08 文献标识码： A

1.概况

通钢小型连轧工艺有十七架轧机,其中粗轧七架,中轧四架,精轧六架。

轧机电机在生产过程中,产生大量的热量需要通过空气或水将热量带走,以保证轧机电机的正常工作。轧机电机冷却系统设计是否合理将直接影响生产安全和经济效益。

2.轧机电机冷却方案选择

一般情况下大型轧机电机的冷却系统采用水冷系统,这主要是大型轧机电机所需的冷却风量大,相应的风道截面也大,风道在车间内的布置较水管道的布置困难得多,而水冷系统的投资及运行费用与风冷系统的投资及运行费用基本相当。

通钢小型连轧工程属于较大的改造工程,并利用通钢650轧钢车间厂房进行改造,650轧钢车间厂房为不采暖的高大厂房,如采用水冷系统,冬季轧线正常生产时钢坯及加热炉将散发大量的热量,水冷系统不会出现冻结问题,而冬季的设备维修期,由于老厂房保温不好及厂区蒸汽量的不足,既使有采暖,也很难保证水冷系统不冻结,一旦水冷系统发生冻结,不但影响生产,而且引起的损失是巨大的,甚至引起生产工艺摊痪,主体专业考查也证明了这一点。

据此本次轧机电机冷却设计采用风冷系统。

3.基础数据

轧机电机所需冷风量由电机生产厂家哈尔滨电机厂提供，七架粗轧电机所需的总风量89640 m3/h,四架中轧电机所需的总风量53280m3/h,六架精轧电机所需的总风量100440 m3/h。

风冷系统总风量V=243360 m3/h。

4. 轧机电机冷却系统的划分

本设计按工艺设备的布置情况划分为粗、中、精轧三个风冷系统,此种划分即便于风道在车间内的布置,又便于各系统风量的调节,也有利于利用旧有建筑做为风冷机房的改建。见图一,主车间大的辅助房间设两个风冷机组,小的辅助房间设一个风冷机组。

较好地利用了旧有建筑物。

图一.风冷系统平面图

5. 轧机电机冷却系统的设计

轧机电机风冷有下列两种方案可供选择:

方案一：室外空气过滤器加热器风机轧机电机室内

方案二：室内空气过滤器风机轧机电机室内

方案分析：

在通化地区如采用方案一，为了保证轧机电机轴承油的良好状态,进入轧机电机的冷却空气温度要求，最低不应低于0℃,最高不应超过40℃,因此，冬季需对吸入的室外空气进行加热,加热吸入的室外空气热媒采用通钢厂区生产蒸汽管网的蒸汽，经计算所需蒸汽量2.4t/h(详见节能分析),就通钢冬季生产蒸汽较为紧张的情况下,采用方案一是不合适的,但此方案在夏季运行时，吸入的是室外空气，虽经轧机电机吸热后排入车间，由于空气温升较小（温升2℃左右），风冷系统运行对轧机主车间室内温度影响较小。

如采用方案二,冷空气经轧机电机排出后，温度升高，置换出的热量折合蒸汽0.2t/h(详见节能分析),因而此热空气冬季可兼作采暖用,但夏季会造成车间内过热。

通过上述分析，两种风冷方案均有优缺点,选用任一方案对全年来说都有不足之处。

通钢现有正在运行的高速线材轧机电机风冷采用的是方案一,在运行过程中由于冬季厂区蒸汽量不足,风冷系统吸入的室外空气经加热器后温升不够,至使轧机电机表面结露，影响生产。现场解决的办法是,冬季打开风机房密闭小室的门,冷却风机直接抽吸室内空气送到轧机电机。电机表面结露问题虽然得到了解决，但由于吸入的室内空气没有通过过滤器净化处理,直接进入了轧机电机,增加了轧机电机维修频率，同时缩短了轧机电机使用寿命。

本设计吸取通钢高速线材轧机电机风冷系统的经验，融上述两种风冷方案于一体,使风冷系统可根据季节变化,实现室外吸风与室内吸风的转换,即系统在夏季处于方案一状态下运行,冬季处于方案二状态下运行。具体方式见图二和图三。

图二.中、精轧系统剖面图

注:1.外窗 2.百叶窗 3.进风口 4.过滤器 5.加热器6.风机 7.百叶窗

中、精轧系统运行方式:

夏季:打开外窗1,进风口3的进风门关闭。

室外空气百叶窗2过滤器4加热器5(不启动) 风机6轧机电机室内。

冬季:关上外窗1, 进风口3的进风门打开。

室内空气百叶窗7进风口3过滤器4加热器5(需增加室内操作人员舒适度的情况下启动) 风机6轧机电机室内

图三.粗轧系统剖面图

注:1.外窗 2.百叶窗 3.进风口对开门 4.过滤器 5.加热器 6.风机 7.室内吸风口

粗轧系统运行方式:

粗轧系统所处的房间由于标高较低,故采用吸风管道从主车间室内吸风,并通过在吸风道内所设的对开门,实现对季节的转换。

6.节能分析

轧机电机风冷实现季节转换后，节约冬季加热吸入的室外空气所需的热量:

Q=VCr(t1-t2)

V:风冷系统总风量243360 m3/h

C:空气的比热1.005kJ/Kg.k

r:空气的容重1.29Kg/m3

t1-保证电机不结露的温度5℃

t2-室外通风计算温度-17℃

Q=243360X1.005X1.29X(5+17)=6940000KJ/h

该热量折合通钢厂区蒸汽压力为0.8MPa，温度250℃的蒸汽约2.4t/h。

按通化地区采暖天数167天计算,一个采暖季消耗蒸汽9619t,按目前通钢蒸汽成本价格120元/t计算,年可节约115万元人民币,经济效益明显。

另外，根据哈尔滨电机厂提供资料，通入轧机电机的空气可温升2℃左右,故该风冷系统与水冷系统比较,风冷系统冬季可补充到轧机车间的热量为:

Q=243360X1.005X1.29X2=640000KJ/h

该热量提高了冬季生产车间的室内温度，改善了工人冬季的操作环境。

7.社会效益和环境效益

通钢小型电机风冷工程目前已运行多年,运行状况良好。

实践证明，本设计方案，不但改善了轧钢车间工人冬季的操作环境，而且缓解了通钢冬季蒸汽供应紧张的状况，收到了很好的社会效益。由于本方案年减少了9619t蒸汽的使用，有效减少了生产蒸汽所产生的废气、二氧化硫 、粉尘污染，改善城市环境，还城市兰天，同时噪声减少，还城市宁静，保护市民的身体健康，收到了较好的环境效益。预计每年可减少污染物排放量如下：

二氧化硫：26t

烟尘：6t

换热器毕业设计总结篇（5）

中图分类号：TH49 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）041-158-02

目前国内多晶硅厂家多数采用改良西门子法生产多晶硅原材料，其工艺介质主要有氯硅烷、四氯化硅、三氯氢硅、氯化氢等，此工艺介质易燃、易爆、有毒及有腐蚀性。多晶硅行业压力容器大多用来储运、换热、反应及分离这些工艺介质。则对压力容器相应的有了更高的要求。

1 压力容器的命名、构成及分类

1.1 压力容器的命名及构成

通常，当容器所承受的内压力大于1公斤（0.1 Mpa）时，称为压力容器，当内压力小于1公斤时为常压容器，如果内压小于0时，那就称为外压容器，多晶硅行业中外压容器比较少见，可能存在内筒内压及外筒外压的情况。

压力容器有两种常见的结构：球形容器和圆筒形容器。另外还有两种不常见的结构：箱形容器及锥形容器，这两种容器在工程上较少使用。球形压力容器的本体是一个球壳，通常都是采用焊接结构，球形容器一般直径都比较大，难以整体成型，大多有许多块预先按一定尺寸压制成球面板焊接而成。而对于筒形容器，其本体由筒体（又称壳体）及封头（又称端盖）两部分组成。而筒形压力容器封头又有几种形式：球形封头、椭圆形封头、蝶形封头、球冠形封头、锥形封头和瓶盖封头等，压力容器的附件包括：支座、法兰、接管、人孔、手孔、密封元件和安全附件等。多晶硅行业常用典型的压力容器设备有换热器、反应炉、储罐等，多数都是采用球形及筒形容器。

1.2 压力容器的分类

压力容器的分类方法较多，在国内，压力容器分类方法综合考虑了其设计压力、几何容积、材料强度、应用场合和介质危害程度等影响因素。通常可按设计压力大小、生产过程中的作用及安全技术管理要求对压力容器分类。如按设计压力大小分类可分为低压、中压、高压及超高压压力容器，在多晶硅行业中，压力容器主要以低压容器为主，少数中压容器，无高压及超高压容器。 压力容器在生产中主要用于介质的反应、换热、分离、储存等功效，如按其作用分类，可分为反应、换热、分离、及储存压力容器。再者按安全技术管理要求分类，可分为第一类、第二类及第三类压力容器。在多晶硅厂生产中，上述三类压力容器都存在，设计及制造过程中需特别重视，应由具备相对应资质的厂家生产制造。

2 压力容器的选材

2.1 压力容器用钢种类

压力容器用钢主要有以下三种钢材类型：

2.1.1 碳钢

主要指碳的质量分数小于2.11%的铁碳合金。有时也称为普碳钢或碳素钢，碳钢除含碳外一般还含有少量的硅、锰、硫、磷等元素，多晶硅中常用的碳钢有普通碳素结构钢Q235/Q345系列和优质碳素结构钢20R。一般碳钢中含碳量较高则硬度越大，强度也越高，但塑性较低。多晶硅行业中一般用于非工艺介质的容器。

2.1.2 低合金钢

主要是指合金元素总量小于3.5%的合金钢。低合金钢是相对于碳钢而言的，是在碳钢的基础上，为了改善钢的一种或几种性能，而有意向钢中加入一种或几种合金元素.加入的合金量超过碳钢正常生产方法所具有的一般含量时，称这种钢为合金钢。当合金总量低于3.5%时称为低合金钢。合金含量在3.5-10%之间称为中合金钢；大于10%的称为高合金钢。

2.1.3 高合金钢

主要是指合金元素总量大于10%的合金钢。压力容器用高合金钢仅限于低碳和超低碳型，应用的主要目的是为了耐高温及耐腐蚀，多晶硅行业中高合金钢主要有铁素体不锈钢0Cr13，奥氏体不锈钢0Cr18Ni9、0Cr18Ni10Ti和00Cr19Ni10等。

2.2 压力容器的选材

在多晶硅行业中，根据不同的介质要求压力容器的选材设计要求有足够的强度、刚度、使用寿命及与介质的相容性来满足不同的工况。需综合考虑材料的化学成分、力学性能以及工艺性能，同时还应考虑到材料的焊接性能、经济性及操作特点等，要符合有关设计与材料标准的规定。

材料的价格在压力容器的成本中占较大比例，选材时应给予充分考虑。相同规格的材料价格为：不锈钢价格>低合金价格>碳钢价格，需要较厚的不锈钢时，尽量采用复合材料衬里、堆焊或多层结构。

对于多晶硅中普通介质的低压容器，可选择Q235、Q345及20R等材料，对于直径较大的低压容器和中压容器，可选择低合金钢，例如16MnR，对于直径较大的中压容器和高压容器，宜选用低合金高强钢，如00Cr17Ni14Mo2，当腐蚀性较强时，应选用高合金不锈钢。奥氏体不锈钢0Cr18Ni9在氧化性酸和大气、水、蒸汽等介质中有较好的耐腐蚀性，但长期在水及蒸汽中工作时，有晶间腐蚀倾向，并且在氧化物溶液中易发生应力腐蚀开裂。0Cr18Ni10Ti具有较高的抗腐蚀能力，可在-196℃-600℃范围内长期使用，00Cr19Ni10为低碳不锈钢，具有更好的耐腐蚀能力。奥氏体—铁素体双相不锈钢00Cr18Ni5Mo3Si2j具有良好的耐应力腐蚀和小孔腐蚀性，在多晶硅行业中可用于含氯离子的设备制作。但制作成本就会较高。对于多晶硅氯硅烷球罐，根据不同的设计压力、不同介质的含量及钢材成本可选用低合金钢或高合金不锈钢。对于多晶硅TCS球罐，根据多晶硅工艺条件、设计压力及钢材可选用低合金高强钢。对于多晶硅行业涉及到工艺介质的换热器，可以根据壳程及管程介质、设计压力、设计温度及成本综合考虑，选择不同的钢材。普通介质换热器通常对设备选材要求不高，可根据设计压力、温度及介质综合考虑选择。

3 结束语

鉴于压力容器在多晶硅行业安全问题的重要性，企业压力容器设计应符合国家制定的压力容器规范，根据其设计压力、设计温度、介质、工况环境、制作成本综合考虑压力容器的设计。对选材方面不应片面追求采用高强度钢材，要综合考虑材料的强度与塑性、韧性等综合性能、强度与可焊性的综合性能。材料设计的合理性，为压力容器中设计中非常重要的环节，为企业长期安全运行的基本保障。

参考文献

[1]国家技术监督局.中华人民共和国国家标准[M].压力容器GB150.2011-11-21.

[2]压力容器安全技术监察规程[M].质监局发（1999）154号文.

[3]，喻健良，李志义.过程机械[M].中国石化出版社，2002.

换热器毕业设计总结篇（6）

中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）12-0064-03

一、概述

贵州赤天化纸业股份有限公司年产20万吨竹浆林纸一体化项目，其碱回收工艺中的碱炉（1500tds/d）以制浆废液黑液为燃料进行燃烧以消除黑液中的有机物，燃烧产物可还原成碱，在燃烧的同时又可产出蒸汽，可达到消除污染、节能、回收的综合效果，在纸浆生产过程中有着举足轻重的作用。

在碱炉运行过程中，为有效地清除受热面积灰，保证受热面传热效果良好，公司采用了传统的蒸汽吹灰器，并将所有吹灰器分为两组进行控制，每一组同一时间只能动作一支吹灰器。但是由于蒸汽吹灰器故障率相对较高，检修人员在处理故障吹灰器时，对吹灰器的检修调试又会对该吹灰器所在的控制组的控制造成影响，在不影响系统正常运行的情况下，原有的控制方式既不便于检修调试，也不利于控制，且在对吹模式下蒸汽使用量较大，影响蒸汽平衡，已不满足于我们的生产需要，因此需要对其控制进行优化。

二、原控制方式介绍

公司碱炉使用了共76支吹灰器，吹灰蒸汽采用4.1MPa蒸汽，单支吹灰器耗气量设计值为2.64t/h，吹灰控制系统选用组态王与西门子S7-400系统，在控制上则将76支吹灰器分为左侧和右侧两个控制组，每一组有38支吹灰器，控制模式则分为单吹和对吹两种。

（一）控制模式

单吹模式：其顺控方式以左侧1#吹灰器开始启动开始，当左侧1#吹灰器运行完毕后启动右侧1#吹灰器，右侧1#吹灰器运行完毕则顺序启动左侧2#吹灰器，以此类推直至整个程序结束。

对吹模式：其控制方式以左右侧1#吹灰器同时启动开始，运行完毕后则顺序启动左右侧2#吹灰器，以此类推直至整个程序结束。

（二）信号交换方式

与现场的信号交换使用的是总线信号：一个吹灰器组共用一个控制信号线、一个吹灰器运行信号线以及一个吹灰器过载信号线，每一组吹灰器使用四个总线信号进行控制。

（三）存在的问题

1．检修故障吹灰器时为了方便检修调试，必须将自动控制模式切换为就地控制模式，在此期间要想保持程序运行，就需要操作人员随时监控，不方便操作。

2．吹灰器组分得不够细，在生产中常常出现某些位置需要频繁除灰的情况，这个时候自动控制模式已经不能满足要求，往往需要操作人员切换到手动模式来对几支吹灰器进行操作，并随时进行监控，不方便生产操作。

3．单吹模式下相邻两支吹灰器运行间隔时间过长，除灰效率较低，对吹模式下蒸汽消耗量又偏大，会造成蒸汽量波动，不利于生产的稳定。

三、优化目标及方案

（一）优化需要达到的目标

1．利用现有系统和设备，完善原程序不符合生产情况的地方，做到检修与运行两不误。

2．细化吹灰器分组，控制过程中尽量脱离人工干预，减轻操作人员工作量。

3．提高除灰效率，降低吹灰用气的波动，保持生产稳定。

（二）优化方案

1．取消现场吹灰器远程/就地切换开关，改为由操作站切换，该切换操作可单独进行而不影响程序逻辑，需要对吹灰器进行就地操作时，只要在操作画面上进行切换即可，方便检修人员在处理故障吹灰器的同时又不影响自动控制序列的正常运行。

2．在吹灰主控程序模块中利用主控继电器指令与累加器指令实现步进控制。

3．细化每一侧组的吹灰器分组，每一侧组根据现场吹灰器位置再细分为6组，然后左右侧每一组作为一个控制组，这样就将原来的2个控制组细化为6个控制组，再在S7程序中增加每一组对应的DB块用以保存吹灰器控制字数据。原来只有两个控制分组分别为DB40和DB41，将之细化后新增4个DB模块DB42～DB45，每个DB模块中按执行顺序保存各组的控制器控制字，以第一控制组DB40为例，见表1：

表1中地址栏为DB40模块中的数据起始地址，其中以地址DBW0.0开始，保存左侧吹灰器控制指令，以地址DBW76.0开始，保存右侧吹灰器控制指令，保存的数据则为控制指令输出，按每一个控制组吹灰器的运行顺序，将控制字指令数据依次保存在各地址中，这样，当开始运行第一组吹灰器时，程序读取DB40模块中的数据，按地址依次获得控制指令。

4．建立序列选择模块，计算出序列号（1～6）所对应的DB模块编号（DB40～DB45），再使用地址直接指针指向该DB模块。

5．增加错吹模式，在S7程序中增加FB模块，原程序中，FB20为原有的单吹、对吹控制程序，新增一个FB21模块则为错吹程序，两个FB块互不影响，均可根据生产需要进行切换控制。

6．错吹模式中每一个控制组启动后从左侧第一支吹灰器开始运行，即从DB块中0.0地址读取当前控制字，并发出启动指令，吹灰枪开始运行。运行至开始回退时，通过延时器（该时间可根据生产情况来定）触发步进信号步进到DB块下一个地址（通常是地址76.0，见表1）读取控制字，发出启动指令，于是下一支吹灰器启动。在步进过程中，如果发现某支吹灰器被屏蔽，则跳过该地址和延时器，继续步进，如此循环步进，直到该组右侧最后一支吹灰器运行完毕，于是该控制组运行完毕，继续顺序运行下一个控制组程序。

四、改造过程中需要注意的问题

1．在原有控制模式基础上，新增错吹模式，其工作原理参照单吹模式进行修改，在当前运行的吹灰器还没有运行完毕的时候，下一支吹灰器则开始启动，其目的是提高除灰效率，同时降低用气波动。要达到该目标需要引入延时器，但是使用延时器时又需要考虑到在某支吹灰器在屏蔽与故障情况下如何跳过延时器顺利的步进到下一支吹灰器运行。

2．原控制程序仅分为2个控制组，S7中也只采用了两个DB模块对吹灰器的控制字进行保存和处理，如果要细化吹灰器的分组，必须再增加DB模块对分组数据进行保存，同时还要考虑按分组信号进行顺序控制时，程序如何按照操作人员给定的组序列顺序进行控制，采用何种选址方式达到目的。

3．原控制信号全部使用总线信号，因此每一支吹灰器的信号监控必须是每一组的总线信号与吹灰器的控制字相结合来进行判断，在修改程序时需要注意在吹灰器故障、屏蔽时步进器必须能够正确的工作。

五、结语

经过重组优化，投用后效果明显，除灰效率明显提高，碱炉烟道积灰堵塞的情况已大大改善，同时也方便了运行期间检修人员对故障吹灰器的检修调试，切换至错吹模式运行时，蒸汽管网压力波动情况也得到了改善。本次改造主要对控制方式进行了优化，由于采用的都是原有的系统和设备，没有产生额外成本，取得了比较满意的结果。

参考文献

换热器毕业设计总结篇（7）

中图分类号：S226.6 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20160632066

1 研制背景及意义

我国是世界上最大的粮食生产和消费国。由于我国的粮食生产尤其是中小型农户粮食生产过程中的科技化程度不高，粮食生产的数量和质量偏低。据农民日报报道，我国每年因霉变造成的粮食产后损失高达2100万t，现有的机械化干燥方式不适合中小型农户使用，因此，有必要针对中小型农户而设计一款真正适合其使用的粮食干燥机。

2 设计方案

本作品基于滚筒式结构，提出的径流式干燥结构，如图1所示，洁净的二次热风沿直径方向穿过干燥内滚筒，从粮食内部通过，与粮食进行了较充分的热交换，带走粮食中的水分，达到干燥目的。

图1 径流式干燥方式

3 机械结构设计

本作品的机械结构部分如图2所示，其主要由干燥内筒、外筒、冷却滚筒、热交换器、秸秆燃烧炉等几部分组成。

图2 整体结构图

3.1 双滚筒结构设计

为实现径向热风的粮食干燥形式，本作品设计了如图3所示的双滚筒结构。

1―保温外筒；2―抄板；3―带孔内筒；4―引热挡板；5―进风口

图3 双滚筒结构

外筒为保温筒，固定不动，起到保温、导流作用，对提高热效率及引导热气流作用明显，内筒为干燥筒，乘纳粮食，同时筒壁均布有大量小孔，热气流能够通过小孔径向流动；进风口处采用径流式进风，位于粮食出口端下部，出风口位于粮食进口端上部，干燥时外滚筒固定，内滚筒相对转动，滚筒两侧有保温棉保证滚筒的气密性，减小热量流失，两滚筒之间有挡风板，使热空气只能径向穿过粮食，确保筒内粮食均能受热气流作用，有效提高了热交换的面积；在出料口处设有挡风帘，使粮食能顺利从筒内流出同时达到最小的热量散失。为保证径向流动的可靠性，在内外筒之间设计有引热挡板，以引导气体流动，保证热气流处在可控的状态。

3.2 不对称抄板设计

如图4所示不对称抄板结构，将粮食输送及干燥过程集中在同一个筒内完成。抄板周向固定在内筒内壁面上，滚筒输送粮食时的抄板左端倾斜部分与粮食接触，在滚筒转动过程中抄板对粮食有轴向分力作用，滚筒旋转的同时推动粮食前进。滚筒干燥粮食时，翅片的右端垂直部分与粮食接触，滚筒旋转仅带动抄板扬起粮食，并逐渐散布在整个筒体截面上，用以增加粮食与热气流的接触面积，强化粮食与热气流的热交换。

本作品对抄板的倾角及安装数量等进行了针对性探究实验，综合考虑了上下料效果及时间等因素后，确定了3种不对称结构抄板及其参数。

图4 抄板结构

3.3 秸秆燃烧炉

由于秸秆的燃烧热值低，为保证干燥机供热，作品设计了如图5所示的热交换器。

图 5 热交换器

热交换器由多层圆形金属板层叠而成，其中热交换集中区通过增大接触面积来增加热交换效率，热交换集中区有连续的3层空气加热层，保证冷热空气充分热交换。K1为顺流加热层，K2、K3为逆流加热层，热交换效率更高。

采用套筒式热风炉换热器，冷空气与高温烟气进行充分热交换，提高了热交换效率，并且经过热交换后的清洁空气不含烟气杂质，不会对粮食产生污染。

4 控制模块设计

综合粮食生产过程的科学性和产品化之后的实用性，提高干燥质量，设计了2个控制系统：试验用控制系统；产品型控制系统。下面以产品型控制系统展开介绍，如图6为控制系统各部分图示。

图6 控制系统各部分

三色指示灯用来发出提醒及报警信号；变频器用来适时调节滚筒转速； DHT21温湿度传感器实时监测此时的温湿度数据；粮食干燥完成后，提示器发出提示音，提示粮食干燥完毕。

4.1 温湿度检测部分

为方便普通农户的使用，作品简化了温湿度测控部分。热风入风口的气体温度用一枚带钢头的DS18b20温度传感器检测。该传感器测温范围为-55℃～+125℃，完全满足测量温度范围要求。该传感器直接和微处理器连接，使用时不需要任何元件，使用简单可靠性高。干燥筒内粮食温湿度用DHT21温湿度传感器检测，该传感器可同时检测温度和湿度，元件的使用效率高。含有已校准数字信号输出，应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保其具有极高的可靠性和卓越的长期稳定性。

4.2 数据反馈

通过面板上的三色指示灯以及蜂鸣器完成数据反馈。当DS18b20温度传感器检测到热风温度低于80℃时，面板上的黄灯亮起，提示使用者可能热风温度过低，可以增加秸秆的量，提高火势以促进干燥进行；当管道气体温度在80～100℃时，面板上的绿灯亮起，表示此时的温度适宜，应保持此状态；当管道气体温度高于100℃时，面板上红灯亮起，同时蜂鸣器发出尖锐的啸叫声，表示此时温度过高，应减小火势。

滚筒内部的温湿度传感器DHT21会实时监测筒内粮食氛围干燥度，当粮食达到储存所需的合适湿度值时，蜂鸣器会发出间断提示音，表示粮食已干燥完毕，可以进行下料。

5 效果分析

经查阅资料找到现有塔式和滚筒式干燥机的相关参数，与本系统干燥玉米的实验结果对比分析如下：

由表可以看出，干燥去除玉米中1kg水分，本装置成本比滚筒干燥成本大幅降低，大体接近塔式干燥机的干燥成本。但塔式干燥机系统成本较高、且使用维护困难，很难满足个体农户需求，因此本系统能较好满足中小型农户需求。

6 研究总结

经试验考证，该针对中小型农户的新型径流式粮食干燥机产品设计机型较小、可移动式，干燥作业不受场地和天气的影响，解决了传统晾晒过程中受自然因素制约的问题，适用于普通农户家庭。

优化的设计使产品更具竞争力：结构上的设计提高了能量的利用率，对粮食干燥过程监测控制，提高粮食品质，保障粮食安全，符合现今人们对食品安全关注越来越重视的发展趋势，更换滚筒和工作模式可实现对不同粮食的干燥，适应性强，解决了当前干燥粮食种类单一的现象。推广本系统后，还可以用于干燥其它的农产品，应用领域广泛。

参考文献

[1]郭小锋，陈建，谢守勇，等.滚筒式油菜籽烘干机的研究[J].农机化研究，2011（1）：203-206.

[2]戴铁峰.可移动式谷物干燥机控制系统研究与设计[D].湘潭大学，2011.

换热器毕业设计总结篇（8）

TU832

引言

地热采暖俗称“地暖”，是热量由地面向上散发的采暖形式。该系统以整个地面作为散热面，地板在通过对流换热加热周围空气的同时，还与人体、家具及四周的维护结构进行辐射换热，从而使其表面温度提高，其辐射换热量约占总换热量的50%以上，是一种理想的采暖系统，可以有效地解决散热器采暖存在的问题。由于地热采暖方式符合人体工程学，且经济实惠，近几年备受青睐。采用地热取暖的面积逐年上升，尤其是新建的高档住宅，大多采用地热取暖。与此同时，越来越多已建小区的居民也采取改建的形式装上地热。

一、地热采暖优势分析

由于地热采暖减少了常规采暖方式总暖气所占空间面积，可节省使用面积6—10％。以100平方米的居室为例，传统采暖方式的暖气将占用6-10乎方米的居住面积，加上专修暖气的材料及人工费，这将是一部不小的开支。同时由于房间内沿高度方向向上温度分布均匀，温度梯度小，减少了无效热损失。地热供暖房间设计温度可比装暖气片方式低2—3c，却能获得同样的舒适感，从而起到减少供热量，节约能源的作用。同时，由于低温传送，故热量损失小。地热采暖避免了传统外墙仅能布置有限数量的暖气片及举架高的因素造成的热空气上升，上热下冷的情况，既能保证室温，又能使室内温度分布均匀。种种优势决定了地热采暖方式将成为今后居住暖通工程发展的的必然。

地热采暖的设计

1.负荷计算

计算全面地面辐射供暖系统的热负荷时，室内计算温度的取值应

比对流采暖系统的室内计算温度低2℃， 或取对流采暖系统计算总热

负荷的90％～95％。进深大于6m的房间，宜以距外墙6m为界分区，分别计算热负荷和进行管线布置。加热管内水的流速不宜小于0.25m/s，不大于0.5m/s。可以使水流能把空气带走，不让它浮升聚集。

2.立管设置

采暖立管通常设置在公共楼梯间内的管道井内，也有设置在楼梯

间与住宅户内的分隔墙内。管井内最好采用同程式系统（一根供水管、

两根回水管）。设置在管道井内，管道井的尺寸大小一般为800X500，一方面方便施工人员操作；另一方面应该为以后安装热计量表预留位置，同时也可以把住宅户内给水、排水立管设置其中，便于管理，也可以节省室内空间。多层及高层住宅普遍采用。设置在楼梯间与住宅户内的分隔墙内。分隔墙一般为370mm 砖墙，管道想要设置其中，通常需要预留150X600的上下直通孔洞，孔洞内设置三根采暖系统立管（同程式）。可以节省楼梯间空间，但一般只在多层建筑内使用，且必需与结构专业密切配合，方可实施。共用立管连接的每层户内系统不宜多于3 个。如超过，每层应采用分、集水器方式连接各户内的系统。

3.加热管系统设计

在住宅建筑中，地热供暖系统应按户划分系统，配置分、集水器；户内的各主要房间，宣分环路布置加热管。连接在同一分、集水器上的同一管径各环路加热管的长度宜尽量接近，并不宜超过120米。加热管的布置，应根据保证地面温度均匀的原则，选择采用回折型、平行型。加热管的敷设管间距，应根据地面散热量、室内空气设计温度、平均水温及地面传热热阻等通过计算确定。加热管的选择，应按供暖系统实际设计压力和管材的许用设计环应力选用，加热管内水的流速不宜小于0．25m／s。

4.分、集水器

（1）设置位置

分、集水器最好设置在有污水排出设施的地方。通常厨房靠近楼

梯间，洗涤池下是安装分、集水器的最佳位置，好处有三点：第一点，从楼梯间采暖主立管到厨房的管道敷设距离最短；第二点，分、集水器在维修时及系统排气时，会有存水流出，而现在住宅设计通常在厨房洗涤池下设计多功能地漏，既能排出洗涤池内污水，还可以充当地漏，排出地面污水；第三点，安装在洗涤池下，用户在装修厨房灶台时，可以很方便的将分、集水器隐藏其中，使居室更美观。分、集水器设置在卫生间内。好处是安装在洗手盆下，隐蔽；卫生间本就设置有地漏，可以方便、快速的排出地面污水。但通常从楼梯间内到卫生间的管道比较长，需要穿过厨房，管道敷设可能不方便。

（2）设置方式

一般住宅设计的分、集水器引出头多为3—5 路，过多会影响套内各管路的平衡，每对分集水器所带的分支路不宜超过8路。笔者在设计中及自己生活实践中，注意到多数住宅阳台为冷阳台，但很多用户为了扩充厨房面积或扩充方厅面积，会拆除冷阳台与厨房或方厅之间的塑钢门，自行在阳台铺设地热管道。笔者认为设计更应贴近生活，更应人性化，从用户角度看问题，在情况允许的条件下，预留一个引出头，为用户以后加装管道提供方便。因为无论设计中或者施工中分、集水器有无预留引出头，用户都会想办法加装管路，甚至自行更换现有分、集水器，造成二次浪费。并且预留引出头并不会造成供暖热费的流失，因为在按使用面积收取热费的情况下，国家及政府机关已经出台有关规定，拆除冷阳台与室内之间塑钢门的用户，在交纳正常使用面积热费的基础上，加收150 元/个阳台取暖费。并且今后安装热计量表后，更可以方便、准确地收取热费，实现用多少热，交纳多少热费。在方便了用户的同时，也使自己的设计更全面。

5.地热供暖系统室内温度的控制

（1)在加热管与分、集水器的结合处，分路设置调节性能好的阀门，通过手动调节来控制室内温度；

（2)在加热管与分、集水器的结合处，分路设置远传型自力式或电动式恒温控制阀，通过各房间内的温度控制器控制相应回路上的调节阀，使室内温度自动保持恒定。调节阀也可内置于集水器中。采用电动控制时，房间温控器与分、集水器之间应预埋电线。

（3)在各个房间的加热管(加热管局部沿墙槽抬高至1．4米)上装置自力式恒温控制阀，使室温保挣匾定。低温热水地面辐射供暖系统应在热源处设置供热温度调节控制装置。

三、地热采暧的施工

1.地热采暖施工安装前应具备下列条件：

（1)设计施工图纸和有关技术文件齐全；

（2)有较完善的施工方案、施工组织设计，并已完成技术交底；

（3)施工现场具有供水或供电条件，有储放材料的临时设施；

（4)土建专业已完成墙面内粉刷，外窗、外门已安装完毕，并已将地面清理干净；厨房、卫生间应做完闭水试验并经过验收；

（5)各种安装材料已经检验合格，所附带的说明书和合格证应齐全。

2.绝热层的铺设

铺设绝热层的地面应平整、干燥、无杂物，墙面根部应平、直且无积灰现象。绝热层的铺设应平整，绝热层相互间的接缝应严密。直接与土壤接触的或有潮气侵入的地面，在铺设绝热层之前应先铺一层防潮层。

3.加热管的配管与敷设

加热管(以下以塑料管为例)应严格按照设计图纸标定的管间距和走向敷设，加热管应保持平、直，管间距的安装误差不应大于±10mm．加热管敷设前，应对照施工图纸核定加热管的选型、管径、壁厚是或满足设计要求；并对加热管外观质量和管内部是或有杂质等进行认真检查，确认不存在任何问题后再进行安装。加热管安装间断或完毕的敞口处，应随时封堵 加热管切割应采用专用工具；切口应平整，断口面应垂直管轴线。

4.分、集水器的安装

分、集水器应在开始铺设加热管之前进行安装。水平安装时，一般宜将分水器安装在上，集水器安装在下，中心距宜为200mm，集水器中心距地面应不小于300mm。加热管与分、集水器装置及管件连接，应采用卡套式、卡压式挤压夹紧连接；连接材料宜为铜质；铜质连接件直接与PP．R或PP．B接触的表面必须镀镍。分水器可分路控制各房间或区域的供暖温度，用户可根据自己需要调整房间的温度。

5.填充层的施工

混凝土填充层施工应具备以下条件：

（1)所有伸缩缝均已按设计要求敷设完毕；

（2)加热管安装完毕且水压试验合格、加热管处于有压状态下。混凝土填充层的施工，应由土建施工方承担；安装单位应密切配合，保证加热管内的水压不低于0．6MPa，养护过程中，系统应保持不小于0．4MPa

6.面层的施工

面层施工前应确定填充层是否达到面层需要的干燥度后才可施工。面层施工，除应符合土建施工设计图纸的各项要求外，尚应符合以下规定：

（1)施工面层时，不得剔、凿、割、钻和钉填充层，不得向填充层内楔入任何物件：

（2)面层的施工，必须在填充层达到要求强度后才能进行；

（3)面层(石材、面砖)在与内外墙、柱等交接处，应留8mm宽伸缩缝(最后以踢脚遮挡)：木地板铺设时，应留14mm伸缩缝。

结语

地热采暖已经成为了目前较为科学和使用的采暖方式，但是由于其在我国的实施起步较晚，我国的设计与施工人员多数是借鉴国外的经验和技术参数，这对于我国地热采暖的发展起到了一定的作用。但是由于地理位置的不同其中还有许多技术参数等需要根据实际情况进行考查，这也对我国的地热采暖设计与施工人员提出了要求，相信通过暖通专业人员的不断努力，我国的地热采暖将得到飞速的发展。

参考文献

换热器毕业设计总结篇（9）

1、引言

如何准确地判断管束的泄漏点并加以封堵，从而避免生产过程中介质外泄及管程和壳程之间的介质相互贯通是确保浮头式换热器检修质量的重要环节。因此，试压工装的可靠性就成为浮头式换热器检修试压的关键[1]。

2、试压工装简介

经过多年的实践和摸索，我们设计并制作了一套浮头式换热器的试压工装。

如图,是浮头式换热器试压工装及试压工作原理图。

图中左侧为固定端。试压前，将假法兰与筒体法兰通过紧固螺栓1相连接，管板和筒体之间安装密封垫片，在紧固螺栓1的作用下完成了固定端壳程和外界的密封，管束端口暴露在外部可观察部位。

图中右侧为浮头端。试压工装主体和浮头端筒体法兰连接（同时安装密封垫片）后，和浮头端的管板间形成一个新的填料箱体。填料压盖和工装主体相连接，在紧固螺栓3的作用下填料被压缩，实现了浮头端壳程和管板间的密封，同时使浮头端管束端口暴露在外部可观察部位。

通过上述介绍可以看出，通过使用该试压工装，实现了浮头式换热器壳程与外界的密封，同时使管程的两端均暴露在外部可观察范围内。这正是解决试压问题的关键所在。

管程试压时，将壳程充满水并保持实验压力。当管束中的某根管腐蚀穿孔，或者两端焊接部位发生泄漏，水就从该管两端或相对应的焊接点溢出，从而对泄漏管束及部位可进行准确判断和堵漏。

管程试压完毕，将假法兰和试压工装主体拆下，安装管箱、浮头及大盖，然后进行壳程试压。

3、几点说明

(1)由于浮头式换热器的压力等级不同，筒体法兰螺栓孔的开设也不同，因此可在同一试压假法兰和试压工装主体法兰上开设不同压力等级的法兰孔，以提高工装的通用性[2-4]。

(2)在安装试假法兰和试压工装主体进行试压时，假法兰和试压工装主体的受力远小于原有管箱或浮头大盖的受力，因此连接螺栓的数量可相应减少（一般间隔1-2个螺栓孔）。

(3)由于所执行的标准不同，各换热器厂家所生产的浮头式换热器的浮头端管板伸出筒体长度不同。在设计试压工装主体时，其长度应尽可能兼顾同一直径规格的各标准类型的换热器，从而提高工装的通用性。对于管板伸出筒体长度较大的，可通过增加垫圈厚度来调整[5-6]。

(4)试压过程中，密切关注管束两端垫片和填料泄漏情况，微量渗漏不影响试压结果。如果出现密封垫或填料泄漏量比较大时，应及时处理以免实验压力不够影响试压结论。

4、对比与结论

(1)这套试压工装的安装和操作简单方便，试压结果准确无误，使原本复杂繁琐的浮头式换热器的试压简单化、程序化，较大幅度的降低了检修劳动强度。

(2)通用性强，同种直径规格不同标准的浮头式换热器只需要一套试压工装即可实现工装通用，避免了配置大量工装所带来的不便和浪费。

(3)本工装属独创。和兄弟单位以及各冷换设备生产厂家的试压工装比较，本工装处于较先进的技术水平。

5、结语

通过分析、总结该工装近几年的使用情况，实践证明本工装各项技术指标良好。它的应用不仅提高了检修效率，有效地降低了检修劳动强度，而且从根本上解决了浮头式换热器检修试压的难题。

参考文献

[1] SHS01009-2004,管壳式换热器维护检修规程[s].北京:中国石化出版社,2004.

[2] 史美中,王中铮.热交换器原理与设计[M].北京:东南大学出版社,1996.

[3] 钱颂文.换热器设计手册[M].北京:化工工业出版社,2003.

[4] 庄俊,徐通明,石寿椿.热管与热管换热器[M].上海:上海交通大学出版社,1987.

换热器毕业设计总结篇（10）

1、炉体：炉体主要由型钢和钢板组合焊接、并在炉壳上安装保温隔热炉衬

炉体炉口位置的炉面板需要采用耐热钢制作。炉壳焊接用δ=6的Q235钢板焊接在型钢框架内侧形成箱体结构。对于型钢结构的选择需要通过弯曲强度计算并考虑放大安全系数，以满足炉体外表温度升高时能有足够的力学性能。在炉体钢结构框架内安装隔热保温炉衬，陶瓷纤维是近年应用比较广泛和稳定的保温材料，隔热保温炉衬采用硅酸铝耐火纤维复合砌筑结构形式，即标准纤维针刺毯折叠模块与普型纤维毯平铺层组合的结构形式。平铺层减小炉衬的热导率，起到隔热保温的效果，并有利于炉墙密封;折叠块交错叠铺并上下、左右方向压紧，增大纤维受力强度，抗高温收缩，耐热气流冲刷。该结构炉衬的优点是：低容重、低热容、蓄热量小，大大缩短了窑炉的升温时间;节能效果明显，低导热、绝热好，有效地节约了电耗成本并改善炉子的环境;良好的抗热震性和机械强度。

2、台车：台车由钢架、边框、砌体、行走机构及驱动装置等组成

台车钢架由台车钢板、上部横梁、下部纵梁焊接组成。横梁采用工字钢等距平行放置。间距按台车载重、砖衬和垫铁等总重量计算，横梁的作用主要是抵抗车体重载下宽度方向的挠度变形。纵梁由槽钢沿台车方向布置而成，台车车轮和驱动装置安装在纵梁上。纵梁的作用主要是抵抗车体长度方向的挠度变形。为保证车架横梁符合等强度设计原则，两组纵梁间距要适宜，手册标准是纵梁间距约为（0.55～0.65）×台车宽度。横梁的上面焊接厚度不小于10mm的Q235钢板。车面钢板将横梁联结成整体，将工件的重力分散传递给所有承重横梁，能有效减小车体的受力变形。台车边框内部砌筑台车衬，用来形成台车砌体的框架，台车面承重不变形，使台车四周始终与炉壁保持适当的间隙。台车砌体是由几种耐火及保温材料复合砌筑而成，底层铺δ=20的石棉板，石棉板上面砌筑硅藻土保温砖两层，再上面是2层轻质隔热砖，最后砌一层优质耐火砖，耐火砖上面放置垫铁，这种结构的砖衬重量轻，兼顾承重、耐热和隔热三方面特性，经实践验证，效果良好。台车行走机构采用大车轮电动自行走机构，采用大车轮可减少车轮的数量，提高轮压，消除爬车的可能。同时减小行走阻力，使驱动机构轻型化。

3、炉门及密封机构

炉门由型钢框架、钢板外壳、炉门保温衬等组成。框架采用型钢组合焊接框架，坚固耐用，不易变形。密封系统采用安全可靠的三边密封机构，通过电动推杆，导向器和密封刀等实现。台车到达变容位置后由行程开关控制台车停止，到位自动断电，连锁保护。通过炉门的移动，移动到位置后的密封刀自动停止和密封实现变容隔断，通过型钢框架支撑炉门钢结构，增加其强度和整体尺寸的稳定性，内部砌筑耐火纤维，与热气接触处均安装耐热钢钢板，台车行走稳定。每两个烧嘴一区。密封装置包括炉门密封、台车密封和后墙密封三处。所有密封采用可靠的机械手动密封加电动密封结合的方式。

4、燃烧系统

在炉膛两侧均匀布置14只烧嘴，每侧7只，天然气属于高热值较纯净的燃料，针对使用温度和燃料特点，大小火脉冲控制方式，根据隔断墙的位置，将炉体分成7区，后部安装排烟管道，利用换热器对冷空气进行预热，从而节约燃料，降低成本。换热器采用优质厂家的金属筒状辐射换热器。换热器出口安装高温烟阀，高温烟阀采用耐火材料制作，根据变容排出的烟气量时时调整阀板角度，节约燃料和炉温均匀的保证一个重要要求是较好的控制炉内压力，压力过大则炉门冒火，压力过小炉内会吸入冷空气，我们通过安装微差压变送器来测量和控制炉内压力，通过测得的炉膛压力信号调节电动烟阀。每个烧嘴配置烧嘴控制器、点火变压器，每个支管路空气管道和燃气管道分别通过电动调节阀和电磁阀自动控制，7区测温，烧嘴采用SZIC高速烧嘴，烧嘴配置陶瓷套管进行收口，火焰喷出速度可达150m/s，高速的火焰气流能充分对炉气进行搅拌，促进炉温均匀性。因为变容要求的存在，我们在供风系统的风机上安装变频控制，通过变频调节风量。

5、设备电气控制系统

自动控制系统由温度控制系统、燃烧控制系统、压力自控系统、故障报警系统和传动系统等组成。燃烧控制系统以燃烧控制器为核心，实现对高速烧嘴的自动点火、火焰监测指示、大小火控制、熄火报警保护等功能，压力自控系统通过燃气压力系统、空气压力系统，燃气压力系统实现控制。

结论