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壓力容器設計說明書-畢業(yè)設計-資料下載頁

2024-12-01 21:16本頁面

【導讀】40%左右,占總投資的30%~45%。近年來隨著節(jié)能技術的發(fā)展,應用領域不斷擴大,利用換熱器進行高溫和低溫熱能回收帶來了顯著的經濟效益。目前在換熱設備中,使。用量最大的是管殼式換熱器。在近年來國內在節(jié)能、增效等方面改進換熱器性能,在。換熱器的大量使用有效的提高了能源的利用率,使企業(yè)成本降低,效益提高。工程中得到普遍使用。而本次畢業(yè)設計的題目就是有相變傳熱的釜式換熱器,它也是。管殼式換熱器的一種,廣泛應用于石油及化工領域,又稱釜式再沸器。換熱器作為節(jié)能設備之一,在國名經濟中起到非常重要的作用。了解換熱器的機構特點,在這次設計中結構設計也就作為重點之一。二是在設備設計的基礎上進行三維實體輔助造型設計。各個組成的結構設計以及強度設計,主要零部件的設計和選型以及校核。工作任務是比較繁重的,在實習過程中,見到最多的是固定。在經過多次考慮和導師的。密聯系在一起,相互制約著。但同時也讓我體會到設計者和制造者之間的矛盾和聯系,

  

【正文】 5 . 1 9 1 02 1 2 1 0 0 0 1 2? ?????? ? ? ? ? 9 tMPa ??? 72 20 . 4 1 0 0 0 5 . 1 9 1 02 1 2 1 0 0 0 1 2? ?????? ? ? ? ? 4 tMPa ??? 210℃時, ? ? MPa? ? ,滿足要求。 2) 鞍座截面處圓筒的軸向應力 頂部 3 212Cie i ePR MKR? ? ? ??? 底部 4 222Cie i ePR MKR? ? ? ??? 12 sinsin c ossin c osK ??? ? ? ? ????????????? 22 sinsin c ossin1K ??? ? ? ? ???????????? 06 屆過程裝備與控制工程專業(yè)畢業(yè) 設計 論文 32 “扁塌”現象引起的抗彎模量減少系數,而其中 ? 為鞍座的有效包角 ,? ?1 3 6 0 5 8 012 ?? ? ? ? ?, 則 1K =, 2K =。 73 20 . 4 1 0 0 0 3 . 5 1 02 1 2 0 . 1 0 7 1 0 0 0 1 2? ?????? ? ? ? = 74 20 . 4 1 0 0 0 3 . 5 1 02 1 2 0 . 1 9 2 1 0 0 0 1 2? ?????? ? ? ? = Mpa 切向應力 對于臥式容器來說,切向應力總是在支座的截面處最大,所以只需要討論支座截面處圓筒和封頭上的切向應力。封頭與圓筒的材料相同,其有效厚 度往往小于圓筒的有效厚度,故封頭中的切向應力不會超過圓筒,不必要對封頭中的切向應力另行校核。 鞍座處殼體上剪切力 21CSiekFR? ?? 2k — 系數,2 s ins in c o sk ?? ? ? ?? ??=; ? — 弧度,1 8 0 2 2 0? ? ??? ??? ? ?????; ? — 角度, 180 2????; 1 1 .1 7 1 1 3 9 7 4 2 .21 0 0 0 1 2? ?? ? = ? ? t?? ? ? t? = =. 故切向應力也滿 足要求,不需要再加強。 周向應力 在這里周向彎取應力與周向壓縮應力疊加后,一起校核。 鞍座截面處圓筒最低點的周向應力 5? 06 屆過程裝備與控制工程專業(yè)畢業(yè) 設計 論文 33 ? ?55kCieFb b R? ?? ? b — 鞍座寬度,b= 220 ㎜ 5K — 周向壓縮力系數, 5K ? ? ?5 0 . 7 6 1 3 9 4 7 2 . 22 2 0 1 . 5 6 1 0 0 0 1 2? ??? ?? =- 即 ? ?5 t??? ,因此計算滿足要求。 鞍座截面上鞍座包角處的周向應力 6? ? ? 66 2124 CC iei e eK F RF LbR? ??????? 6K— 周向彎矩系數, 6K = ? ?6 1 3 9 7 4 2 . 24 2 2 0 1 . 5 6 1 0 0 0 1 2 1 2? ?? ? ? ? ? 21 2 0 . 0 5 2 8 1 0 0 0 1 3 9 7 4 2 . 26 6 5 0 1 2? ? ?? ? = ? 即 ? ?6 ??? ,計算滿足要求。 綜上所述,所選鞍座完全符合承載要求。 5 三維實體造 型設計 軟件介紹 SolidWorks 是由美國 SolidWorks 公司開發(fā)的三維機械 CAD 軟件,它以其強大的功能,易用性和創(chuàng)新性,極大的提高了機械工程師的設計效率。他提供的強大的基于特征的實體建模功能,用戶可以通過拉伸特征、旋轉特征、薄壁特征、抽殼、陣列、鏡像以及打孔等操作實現產品的設計,方便地添加和更改特征,以及將特征重新排序,對草圖和特征進行動態(tài)修改,還提供了動畫設計功能,以及爆炸試圖設計的功能。而 06 屆過程裝備與控制工程專業(yè)畢業(yè) 設計 論文 34 且在生成三維實體零件后可以構建三維裝配體,同時還可以生成工程圖。在設計中,更讓我體會到它優(yōu)秀的一點 是,可以檢查和檢驗設計的合理性。因此我的設計選用了SolidWorks 來完成三維實體造型,但由于時間倉促,和對軟件應用不熟練,雖然反復對前面的設計數據由于在裝配過程中進行了多次修改,但可能依然會存在很多不足的地方。當然,軟件本身也從在局限性,生成工程圖時,會有很多不盡人意的地方,但他提供的方便以及功能是我們機械設計人員求之不得的。 主要零部件的造型設計 由于三維設計過程中用到的命令大多大同小異,將不予以一一介紹,至就部分零部件的設計過程作以說明。其余將在答辯時用多媒體予以演示。 管箱封頭 的設計 選 擇 繪 制 草 圖 的 基 準 面 , 單 擊 ,在選擇所需的繪圖工具,并聯合添加 /刪除幾何關系選項 來繪制草圖 5— 1。然后選擇旋轉特征 ,來完成封頭繪制。 圖 5— 1 為設計方便,將管箱的建模合并在一起進行,選擇繪制草圖的基準面繪制直徑為1000 ㎜的圓,選擇 拉伸,在彈出的對話框中選擇 。然后。 如圖 5— 2所示。在基體上開孔,選擇了它的右視基準面,繪制草圖,選擇 。 06 屆過程裝備與控制工程專業(yè)畢業(yè) 設計 論文 35 選擇方向 1和方向 2,并選擇完全貫穿。設置分程隔板時,選擇了拉伸后在對話框里又選擇了 方向 2 拉伸到一面 如圖 5— 4。然后 建立基準面,繪制草圖,用薄壁拉伸,如圖 5— 5,接管的制作完成后,有選用 圖 5— 2 圖 5— 3 圖 5— 4 圖 5— 5 有選用了鏡像特征 ,來完成另一接管的造型。 鞍座的設計 其余步驟不再介紹,這里我想提到一 點,就是由于 SolidWorks 提供的頸特征 ,方便的完成了設計。如圖 5— 6 所示。 06 屆過程裝備與控制工程專業(yè)畢業(yè) 設計 論文 36 圖 5— 6 螺母的設計 選擇“工具”里的草圖繪制實體中的多邊形設置邊數為 6, 修改尺寸,完成后,進行拉伸,如圖 5— 7 所示。完成后,重新選擇繪圖基準面,拉伸切除。選擇 圖 5— 7 圖 5— 8 邊線并單擊右鍵,轉換實體應用,應用 ,彈出對話框 確定 。在編輯草圖,用旋轉切除特征 來完成修改螺母。 其余零部件的設計過程不再作介紹,將在答辯時予以演示。 裝配體的設計 打開新建文件,彈出對話框,選擇 ,單擊“確定”。( 裝配過程基本按組對過程進行,依次選擇零部件的)。提 06 屆過程裝備與控制工程專業(yè)畢業(yè) 設計 論文 37 示插入零部件,按照換熱器設備的組對過程來裝配,當彈出選擇零部件對話框時,從“瀏覽”中選擇每一步所需要的零部件依次來裝配,先對封頭管箱的結構進行了裝配先組成一個子裝配體 1,如圖 5— 8。換熱管與管板折流板的裝配依次順序是:浮動端管板 — 拉桿 — 定距管 — 折流板 — 定距管 — 折流板 —— 定距 管 — 折流板 — 定距管 — 折流板 — 定距管 — 折流板 — 定距管 — 折流板 — 定 圖 5— 8 距管 — 換熱管 — 固定端管板, 這里給出換熱管與折流板和管板的裝配的結果,如圖5— 9 所示。 06 屆過程裝備與控制工程專業(yè)畢業(yè) 設計 論文 38 圖 5— 9 殼體封頭配合裝配連接 — 殼體與容器法蘭配合裝配連接 — 殼體與換熱管管板的配合裝配連接 — 在調入裝配體 1 進行配合裝配,最后的裝配結果,如圖 5— 9 和 5—10。具體步驟不在這里予以敘述,將在答辯時予以講述和說明。但在裝配的基礎上 圖 5— 10 06 屆過程裝備與控制工程專業(yè)畢業(yè) 設計 論文 39 圖 5— 10 進行了爆炸視圖的創(chuàng)建和生成,在“插入”中單擊生成爆炸視圖,彈出對話框,設置 動畫準備起始時間和動畫時間,并設置幀的數目為 8個,“完成”!如圖 5— 11所示。 06 屆過程裝備與控制工程專業(yè)畢業(yè) 設計 論文 40 圖 5— 11 工程圖的生成 由于 SolidWorks 提供的生成的工程圖功能,不如 AutoCAD 的功能,很多地方需要修改,而且有時無法修改,例如用實體鏡像特征做成的零部件,在打刨面線時鏡像得來的實體無法與所 在實體區(qū)分。 保存完裝配實體以后選擇 ,彈出對話框,按提示根據需要完成工程圖的生成。選擇前視圖 ,生成視圖 1,再選擇 刨面視圖 ,生成工程裝配總圖 .隱藏視圖一 ,重新生成前視圖作為它的右視圖 .利用 來進行標注和修改 ,有些線需要隱藏 ,則選準 之 后 單 擊 右 鍵 , 隱藏 . 局 部 放 大 視 圖 是 用 草 圖 繪 制 工 具 來完成。由于實際 06 屆過程裝備與控制工程專業(yè)畢業(yè) 設計 論文 41 操作性太強,這里不再介紹,答辯時予以闡述。 06 屆過程裝備與控制工程專業(yè)畢業(yè) 設計 論文 42 設 計 總 結 兩個多月緊張的設計工作,對于我的設計課題來說時間是倉促的,但是在這短暫的設計 時間里,我的收獲卻是豐厚的,從最初的幾個工藝參數開始,到最后相當于實體制造的設計建模過程每一個結構和數據的選取以及計算都反復斟酌查閱資料,比較仔細斟酌,才開始了零部件的建模設計,工作是艱辛的,對軟件的不熟悉,每一項功能的實現都花費了大量的時間來摸索,然而在實體裝配圖設計時又遇到了新的問題,很多零部件的設計雖然計算正確,但裝配時卻遇到了問題,很容易發(fā)現設計的不合理性,又重新從頭開始修改校正。這讓我深刻的體會到把所學到的理論知識變?yōu)橐粋€實體,擺在眼前,并非易事,一個問題考慮不周到,就可能給后面的制造、檢驗、運輸 、維修帶來很多麻煩,而這對初來乍到的設計人員來說要克服這種問題是困難的,在光有理論是遠遠不夠的,讓我深刻體會到了老師們常說的那句“理論與實際是有差距的”。 設備設計包括總體結構設計和各個組成的結構設計以及強度設計,主要零部件的設計和選型以及校核。三維實體輔助造型設計是利用軟件 SolidWorks 來完成的,包括各個零部件的造型設計、裝配體的設計和工程圖的生成。工作任務是比較繁重的,在實習過程中,見到最多的是固定管板式換熱器,卻未見到釜式設備,對于釜式換熱器的局部結構始終無法想,關于釜式換熱器的介紹資料在圖書館 的資料庫里,找到的不多。在經過多次考慮和導師的探討,才對它的總體
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