换热器毕业设计总结范文
时间:2023-04-07 14:47:19
导语:如何才能写好一篇换热器毕业设计总结,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
关键词:风冷热泵冷热水机组风机盘管独立新风系统
1、风冷热泵的工作原理
热泵的供热循环与制冷循环均系逆卡诺循环,只不过在空调器的制冷系统中增设一个四通换向阀,改变冬、夏季制冷剂流动方向来达到此目的。这样一台机组夏季可进行供冷,冬季又可进行供热。风冷热泵机组是利用室内外空气作冷热源,它不用冷却水泵、冷却水管路及冷却塔,省去了庞大的冷却水系统;不占机房面积,投资省,安装方便;冬季供暖节电,不污染环境,对环保有利;维修保养也方便。在水源紧张环境温度为-5℃~43℃的地区及长江流域一带和以南的地区,冬季较冷又无采暖设施的地区尤其适用。
2、工程概况
本设计设计对象为长沙市某电力局综合调度大楼,该大楼位于长沙市内,由主楼和群楼组成。其中主楼有十五层,群楼高两层。总建筑面积13626平方米,空调面积为6112平方米。夏季最大制冷量763KW,冬季供热量为458KW。选用两台风冷式冷热水机组,
3、负荷计算
本设计负荷计算分各层各个房间各个方向进行逐时计算,包括墙、窗等维护结构的计算负荷、人员设备照明等的计算负荷。经计算和统计归纳,得出夏季所需冷量为762KW,冬季供热量为458KW。
4、空气处理过程
本设计采用风机盘管加独立新风系统,风机盘管不承担新风负荷。新风经处理后直接送入各个房间。
5、空调系统
该空调系统为风冷热泵系统,无冷却水系统,与常规水冷系统相比,无冷却塔、冷却水泵的噪音,有利于环保;本设计根据初投资和运行管理费用的分析,最后决定采用该系统,该系统简单,易操作,运行管理费用相对较低,是一种良好的选择。
5.1空调水系统
本设计中的空调水系统根据楼层性质和功能,分为两个系统。其中,一、二层划为系统一;三至十五层划为系统二。各个水系统在水平和竖直方向上都采用同程式,这样有利于水力平衡,减少平衡阀的投资。
5.2空调新风系统
本设计采用分层设置水平式新风系统,新风通过从外墙开洞从外墙吸取。新风机组在主楼是每层选用一台。在右侧的走廊引新风。裙楼处第一层选用两台新风机组,第二层选用三台新风机组。其一是在右侧的走廊引新风,其二在庭院处引新风到营业大厅和会议室。在新风机组的入口处设防火阀。
6、空调冷热源
本设计采用两台风冷式冷热水机组,这种设备夏天可供冷,冬天又可回收和利用低位热能供热,它无需专用锅炉房,不污染环境,应用灵活;是本设计对象的良好选择。本设计中的冷热水机组尺寸不大,水泵可内置,节约了水泵的占地面积,更加减少了土地的投资。且本机组可以采用自动控制,由电脑操作,方便简单。
7、机组布置
由于本设计对象为异性结构,且由群楼和主楼组成,主楼星型结构,中间受力,故本设计机组布置于群楼楼顶,供水管向上引一跟管向上给系统二供水,向下引一跟管给系统一向下供水,回水管亦然。这样比起机组置于主楼楼顶或地下室的情形,减少了水管的投资,更经济实惠。
8、结霜除霜问题
随着节能呼声的高涨,风冷热泵机组以其对水资源的节省而受到越来越多的青睐。但风冷热泵机组在制热运行时,由于室外温度低,其蒸发器表面会逐渐结霜。随着霜层的加厚,室内冷凝器的出水温度和制热能力逐渐降低。定期除霜成为保障风冷热泵机组正常运行的必要步骤,也吸引了越来越多的学者对其进行研究。传统的除霜方法是采用四通阀换向,将室外换热器转换成冷凝器来进行。故除霜所需的热量是从室内环境的吸热量、室内换热器蓄热量、压缩机消耗电力和压缩机蓄热量这四部分热量之和。从人体舒适性角度考虑,室内换热器风扇在除霜时停止运行。由于该除霜方式需从室内换热器和室内环境吸收热量,故存在以下缺点:①除霜时间长;②因室内风扇停止运行,室内机较长时间吹不出热风;③需从室内环境取热,室温将降低5~6℃;④由于制热时室外换热器出口制冷剂可能过冷到0℃以下,换热器下部的霜层难以除掉,造成冰层堆积,甚至还可能出现室外风扇电机烧毁、扇叶损坏的现象。上述缺点使室内环境的舒适性和设备的可靠性受到较大程度的负面影响。而热气旁通除霜不仅可以缩短除霜时间,改善除霜效果,而且还可以较大地改善室内环境的舒适性。
9、风冷热泵的自动控制问题
风冷热泵系统无冷却水系统,运行费用相对较少,若增加自动控制系统,按有关经验可节能20%,故风冷热泵系统安装自动控制的话,就更加节能了。本空调系统为风冷热泵系统,风冷冷热水机组布置在群房顶层,自动控制主要对象为冷冻水泵、风冷热泵、补水箱、风机盘管和新风机组。控制原理:热泵机组控制原理为根据供回水流量和温差计算实际冷量或供热量,根据该数据与设定的数据对比,得出开一台机组还是开两台机组;补给水箱则主要是进行低水位控制,当水位低于最低水位时报警;水泵则是控制水泵开启状态、手自动状态、故障报警;风机盘管的控制根据各房间的需求进行按需控制,用户可以自己设定温度和风量的大小;新风机组需控制其进出口温湿度、过滤网压差报警。
10、消声减振设计
由于本设计采用风冷热泵系统,机组及水泵安装在群楼屋顶,其本身的噪声影响就不是很大,电动机、水泵及风冷热泵机组安装在弹性减振基础上,在通风机和水泵的进出口设置柔性接头;管道通过墙壁时或悬吊楼板下时管道和支架要隔振,通过高噪声房间的管道要做隔声处理,避免振动或者高噪声传入管内;变风量和末端采用消声软管与风口连接,以防止其流通过调节阀时产生的噪声传入室内;空气处理机组混风处和机组出口设置静压箱,内贴消声材料;在必要的地方设置消声器或消声弯头。
11、防火排烟系统的设计
在本设计中需要放置防、排烟的部位有:防烟楼梯及楼梯间及前室消防电梯前室和合用前室,本设计主要采用自然排烟,自然排烟利用与室外相邻的窗,阳台,凹廊或专用的排烟口将室内的烟排出,自然排烟不使用动力,结构简单,运行可靠,自然排烟口的面积,一般可取地板面积的2%,排烟口设在防烟分区顶棚上或靠近顶棚的基面上。
12、保温设计
空调水管、阀门、膨胀水箱、室外膨胀管、冷凝水管等均需保温.保温材料选用橡塑闭泡福乐斯,难燃B1级.空调水管公称直径采用福乐斯,管壳厚度见下表:
表11.1管道保温厚度表公称直径DN15DN20DN25DN32DN40DN50DN65DN80DN100DN125DN150
厚度(mm)2525272728293031313240
保温结构及作法按国家有关标准及产品技术文件要求进行施工;
13、设计体会
毕业设计是大学四年学习的一次全面总结,要综合运用所学的基础理论和专业知识熟悉和掌握国家有关的建设方针政策,联系实际来解决工程设计问题。通过此次毕业设计,本人明确了设计程序、设计内容及各设计阶段的目的和要求。
整个设计从负荷计算到方案比较,再由方案比较到风、水系统的设计,把我们在大学中所学的所有专业知识都联系起来,应用到《空气调节》、《供热工程》、《智能建筑概论》等很多我们所学到的专业基础及专业知识,还应用到暖通专业的《空气调节设计手册》、《暖通空调制图与设计施工规范手册》等设计规范,把我们在书本上掌握的知识应用到实际工程实践中,是一个不断学习、运用知识的过程。当完成整个设计任务时,才发现自己的专业知识、解决问题的能力以及创新能力都有了很大程度的提高,体会很深。
首先,在负荷计算阶段,运用EXCEL软件进行负荷计算速度与用人工算有太大的差别,只需几天时间就可以计算完15层大楼的冷负荷;在用WORD进行编辑设计说明时,设置标题就可以自动生成目录;在WORD中可以插入EXCEL表格,进行计算和编辑,比在WORD中插入表格来得快多了;所以我们在以后的学习中应该更加牢固地掌握WORD、EXCEL等办公软件,以利于改进速度和质量效果。
其次,方案比较时要考虑完全,在进行经济性比较时不仅要计算供热制冷机组的初投资和运行费用,还要考虑到冷却水泵冷却塔等设备的投资,因为风冷热泵机组不需要冷却水泵和冷却塔,还要考虑到一些维修管理费等实际因素。
在我们设计过程中,不仅要感谢老师的指导,还要感谢一些设计院和空调公司的专业人员在我们参观实习和讲座中给我们传授的经验和知识。他们用经历与时间换来的经验是我们在书本中所学不到的,一些实际领域的设计与新技术的应用更是值得我们所学的。其次,我们在设计设计时应该多有些创新,大胆的应用新技术,任何一种技术都有它的优点和局限性。不可能有各方面都好的技术,所以我们在借鉴前人的基础上作一些定性的分析,对新技术进行应用。
再次,在进行设计的过程中要保持认真谦虚的态度,在风管和水管的阻力计算时要找好局部阻力和最不利环路,这是我们在以后的学习和生活道路上所必须的,这次设计就培养了我耐心认真的习惯。
在绘图过程中,本人采用CAD绘图,使本人对CAD的运用能力得到加强,速度有明显增加。
总之,通过本学期的毕业设计,本人觉得自己系统的掌握了专业课知识,并可以和实际联系起来考虑问题、分析问题、解决问题的能力有了很大提高,基本可以独立设计空调系统。感谢老师对我设计过程中的关心和指导,感谢专业人员的热心指导和同学的帮助!
参考文献
⑴《空气调节设计手册》第二版电子工业部第十设计研究院主编中国建筑工业出版社出版
⑵《空气调节》第二版赵茸义主编中国建筑工业出版社出版1996
⑶《简明空调设计手册》赵茸义主编中国建筑工业出版社出版2000
篇2
关键词:职业能力;模块教学;教学方法;课程考核
《化工机械制造》是高职化机专业的一门重要的专业课,直接影响学生的岗位职业能力。为尽快地达成学生岗位的适应性和熟练的职业能力,提高课程的教学效果,笔者在这门课的教学中进行了探讨。
职业能力目标的建立
《化工机械制造》课程的主要任务是通过典型机器零件和化工设备制造工艺的学习,培养学生能够根据一套图纸及技术要求拟定工艺路线和方案。本课程职业关键能力是建立在识图能力(尺寸、公差、热处理、焊接、检验、标准等技术要求)基础上的机器零件加工工艺的编制能力和化工设备制造工艺的编制能力;为了更好地实现这两大核心职业技能,还需进一步拓展其他能力如焊接工艺、无损检测工艺能力等。
课程教学与职业能力要求紧密结合,教学内容模块化
模块化教学所谓模块化教学方法,即将教学内容分成几个独立的模块进行讲授,然后选择几个大型的综合作业,将这些模块联系起来,达到本课程的教学目的。
模块建立首先根据本课程的职业能力目标将课程分解为三大模块作业(如下图),以极具典型的结构,将每一模块内容分解成若干子模块,通过一系列子模块的工艺过程分析训练,抓住工艺编制的分析思路和一般模式,培养和强化学生的基本职业技能。
子模块间构建联系和区别子模块虽然内容不同,但目标任务相同,都是工艺的编制,因此工艺分析的基本步骤相同,通过一系列单元步骤使各子模块联系起来。每个子模块在遵循一般工艺规律的同时,又具有其结构和技术要求的特殊性。如此建立模块图,目标、任务明确,可以将复杂的工艺问题简单化,同时有利于各子模块间横向的比较和分析,把握工艺重点难点的处理。学习目的明确,层次分明,有利于学生分析能力提高和职业创新能力的培养。
以工程案例为主线,组织模块教学让学生直接面对某一个机器零件或某一台设备,从图纸技术要求出发,分析和实施工作的全过程。学生由始至终接触一项工作的全过程,有利于培养学生的综合应用能力和对未来职业岗位的适应性,不再茫然无知和缩手缩脚,更能适应岗位的要求,而且工作任务明确,学生对此较感兴趣、表现积极和主动。但对教师来说任务却更艰巨,因为这完全打破了教材的体系,以往教材追求知识的系统性和完整性,总是先基础理论后专业实践,现在必须让基础理论和专业实践有机结合,基础理论和知识点的介绍穿插在解决工程问题过程中,教学中以因需施教为原则,学以致用为出发点。化机制造课程是一门知识点杂而乱的交叉学科,涉及许多学科知识如机械制图、金属材料与热处理、公差配合、化工机械结构原理、机械加工及设备、工程标准规范等,这就要求教师具备较全面的知识和对知识融会贯通的能力以及较强的专业实践能力。
教学方法多样化
课堂传授辅以现代教学手段如多媒体、录像教学等《化工机械制造》课程中零件的加工制造过程具有较强的直
观性,要求诸多不同结构零件,有示意图甚至有实物零件,否则十分抽象难懂又枯燥,教师即便知识再渊博也是纸上谈兵,学生毫无兴趣。以往教师只能靠黑板画图、挂图或是投影,清晰度差,且图量有限,又浪费了大量宝贵的课堂时间。而多媒体、现场录像一幅幅生动的零件示意图和结构图,信息量大,图示清晰,可使学生与零件近距离接触,结构和制造过程直观,进一步加深学生对教学内容的认识和理解。
专题报告会教学一方面通过学院聘请的企业有实践经验的工程师讲座、报告,介绍工厂应用实践和最新科研动态,另一方面关注教师专业能力培养和锻炼,输送专业课教师深入一线参与生产实践活动,积累新知识、新技术、新工艺补充到教学内容中去或是以专题讲座的形式拓展学生的前沿知识,让学生了解本行业的发展动态,树立远大的目标理想,积极贮备和积累知识,以更大的热情投入到本课程的学习中。
实习实训基地现场观摩教学现场观摩这一实践环节必不可少,它是对课堂教学的验证和深化。学生通过现场如换热器制造过程的参观,抽象的工序过程变得直观具体,这让他们对每一道工序建立起感性认识,是理论与实践有机的结合,可大大地提高教学效果。
导学法教学专业课教师的导学法教学是很重要的,虽然零件、设备的结构复杂多样,技术要求千差万别,但却是有规律可循的。可以通过图表的方法指导学生学习和掌握一般规律,通过对比分析,突出重点难点的处理。此外,教师应留出时间和问题让学生思考。授之以渔而不是授之以鱼,让学生学会学习,主动参与到课堂教学中,改变长期以来教师一言堂、学生被动接受的局面。如机器零件制造工艺部分,教学中可以通过分析其中一二个零件,从而引入其他零件的加工;可以让不同的学生走上讲台,从结构图和技术要求出发,沿着基本工艺路线,逐一分析,最终拟定正确可行的工艺路线,有利于培养学生的应用能力。
讨论式课堂教学专业课是非常灵活的,解决问题的途径往往有很多,如连杆大头剖分工序的安排,是安排在精加工大小头孔之后还是之前呢?通过课堂讨论,找出最佳路径,同时拓展了学生的思维。对于重点难点的处理,鼓励学生进行讨论、辩论,发表不同的观点,课堂气氛活跃,学生大胆发言,在动口、动脑的同时锻炼了能力,弘扬了创新精神。
建立课程考核环节
职业能力考核环节是本课程改革的一个关键以往考核以试卷形式,只能考核学生的基础理论和技能技巧的记忆能力;而本课程则更加注重分析、应用、组织、解决、创新等多方面能力。通过布置大型综合作业,比如化工机械专业可选择加工、铆焊工艺为一体的化工设备如列管式换热器等,联系本课程训练的知识和技能,方法和步骤,以小组为单元,最后完成给定设备的制造工艺。
综合作业的选题十分重要最好选取实习实训基地中曾经加工制造过的典型设备或是机器零件,以便与学生完成的方案作对比分析和总结。
篇3
关键词:化工原理;课程设计;实践;可行性
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)22-0205-02
《化工原理》是化学工程与工艺专业的必修专业课程之一,理论课之后国内大部分高校的本科人才培养计划中安排了实践教学环节――《化工原理》课程设计。我们学校的化学工程与工艺专业培养计划也如此。《化工原理》课程设计是培养化工专业学生综合运用所学的理论知识,树立正确的设计思想,解决常规化工设计中一些实际问题的一项重要的实践教学。其出发点是通过课程设计提高学生搜集资料、查阅文献、计算机辅助绘图、分析与思考解决实际生产问题等能力。笔者从事了3届的课程设计教学,从中总结了许多宝贵的经验和教学方法,以期提高教学效果。现将笔者的教学体会作一介绍。
一、课程设计题目应具有普遍性、代表性
我校化学工程与工艺专业的《化工原理》课程设计一般为二周时间。课程设计基本要求是通过这一设计过程使每个学生都受到一定程度的训练,使将来在不同岗位就业的学生都能受益,都能解决这类工程的实际问题,并可以举一反三。所以课程设计的选题需要我们指导老师慎重,尽量选择化工行业中最普遍且最具代表性的单元操作进行设计。根据以往的教学的经验,题目的选取应从以下几个方面考虑:
1.课程设计题目尽可能接近实际生产,截取现有的某化工项目中的某一操作单元为设计模型,比如某合成氨厂的传热单元的设计,流体输送过程中离心泵的设计,管壳式换热器等等。这样学生在课程设计过程中有参照体系,不至于出现不合理的偏差。
2.课程设计题目应该围绕着常见的化工操作单元进行展开,比如我们都知道在讲授《化工原理》理论知识时其中的单元操作有流体输送、传热、精馏、吸收、萃取等等。一个课程设计题目应该包括2~3个常见的单元操作,从而实现某一简单的化工任务。
3.课程设计题目中涉及的物质尽可能常见易得。因为完成虚拟的生产任务过程中需要这些物质的物性参数进行核算,常见易得的物质能够降低学生在查阅参数方面的工作量。比如,如果我们设计分离任务尽量选择苯-甲苯,或甲醇-水等这样的体系,因为这些混合体系的参数大部分工具书能够查到。
4.《化工原理》课程设计题目选择还要兼顾后续的《化工机械设备》设计。根据我校的本科人才培养计划,紧接《化工原理》课程设计是《化工机械设备》设计。这两次的教学实践紧密衔接,互相补充。《化工原理》课程设计的侧重点为工艺流程及流程参数的确定、主要设备及管线的布线及选择,而《化工机械设备》设计侧重点为典型设备的选型、设备的结构、材质的选用及操作参数范围的确定等。所以《化工原理》课程设计题目设置时保证每个题目中包含2~3个典型设备,以备学生后续的《化工机械设备》课程设计。
二、指导教师对学生的进行积极指导
根据多年的教学经验发现,大部分学生接触到课程设计课题题目的时候,犹如身置茫茫大海中,不知该如何开始。此时,我们指导教师的积极指导就起着相当重要的作用。指导教师的指导犹如指路明灯,为学生拨开疑雾,给学生指明方向,让学生知道如何顺利完成接下来的课程设计。
1.积极引导学生查阅资料,培养学生的工程思维。指导教师首先讲解一个完整的课程设计应该包括哪些主要内容,涉及哪些参数计算及相关文献查阅,怎样做才能更好地完成这些内容。指导学生学会正确使用标准和规范,从工艺和设备全方位考虑设计问题。“万事开头难”,学生克服了开始之初的茫然后在老师指引下很快进入角色。在设计过程中指导老师鼓励学生多做深层次思考,综合考虑经济性、实用性、安全可靠性和先进性,培养学生的工程思维和创新能力。
2.引导学生利用计算机软件辅助课程设计。计算机软件的发展,为各行各业的发展提供了便利。现如今的《化工原理》课程设计的要求和十几年前比有了很大的提高。所以设计的过程中不可避免地应用计算机对操作参数的计算、设备的绘制、工艺流程的绘制。这就要求学生在课程设计前就应该熟悉部分专业软件的学习如Chemoffice,AutoCAD,Mat Lab,Aspen Plus。考虑到后续的课程设计,《化工原理》理论授课的过程中授课老师要求学生课余学习课程涉及的相关软件,部分课后习题作业要求学生编程计算,比如精馏塔塔板的逐板计算法。经过一个学期的理论结合实际的学习后,大部分学生对相关计算机软件有了了解。进入课程设计阶段,指导老师引导学生把学过的软件应用到课程设计中。计算机软件辅助课程设计可以起到事半功倍的效果,帮助学生顺利完成课程设计。
3.培养学生的团队合作能力。在《化工原理》课程设计过程中,学生是以分组的形式进行的,每组4~5人,并任命一名品学兼优的学生为组长。为了方便工作的进行,组长根据组员的特长进行适当的分工,比如有的同学负责查阅资料,编辑文档,有的同学编程计算,有的同学负责绘图。但是这并不意味着每个人的工作是独立的,课程设计的工作一环扣一环,相互关联,需要全组同学发挥出自己的特长,相互帮助,齐心协力合作完成。设计过程中每个同学都有自己的个性和特色,难免在处理一些问题的时候产生分歧。对同一个问题产生分歧的时候,作为指导老师要求大家采取公开讨论的方法,相互倾听对方的意见,然后对比各种方法,最后选择最适合本设计的最佳方法。通过课程设计,团队中的每一位成员都经历了一次合作锻炼,团队合作能力得到提高,这也是课程设计的另一宝贵收获。
4.撰写正规的课程设计说明书。为了达到锻炼的目的,我们在设计之初就要求每组学生按着设计院或者设计公司的标准,编制一份正规的设计说明书。说明书主要包括三大部分:设计的文字说明书、设计项目的流程图、2~3个关键设备的剖视图(A3图纸)。课程设计结束时,每一个小组课程设计说明书都要装订成册,之所以这样要求,其目的是锻炼学生严谨的工作态度。
三、鼓励表现突出的团队参加设计比赛
结合现今高等教育的培养计划,国内化工学会每年都组织大型的化工类的课程设计大赛,参赛对象来自全国各大高校的化工专业。根据这一情况,我们指导老师从设计之初就鼓励学生争取把自己优秀的作品展示给化工领域的专家和同龄人。到目前为止,我们指导的课程设计至少已经有三届学生参加过了国家级的设计大赛,并获得了奖项。这说明课程设计是对学生独立思考能力的一次综合训练。
《化工原理》课程设计中,学生不仅认识到了“扎实的基础理论知识,良好的工程设计思维”的重要性,也从中学习到了“理论与实际融会贯通”的精髓。从老师的角度来看课程设计不仅培养了学生综合运用知识的能力,同时也为学生后续专业课程的学习、生产实践及毕业设计打下了良好的基础。
参考文献:
[1]孙兰义,张月明,李军,等.Aspen Plus在化工原理课程设计教学中的应用[J].广东化工,2009,36(12):173-175.