列管换热器自控设计.doc

XX化工学院信息与控制工程学院专业综合设计说明书 列管式换热器自控设计说明书 学生学号： 学生姓名： 专业班级： 自动0803 指导教师： 职 称： 起止日期： 2011.08.29～2011.09.16 吉林化工学院 Jilin Institute of Chemical Technology 专业综合设计任务书 一．设计题目：列管换热器自控设计 二．设计目的 1、进一步巩固和加深所学的自动化专业的理论知识，培养设计、计算、绘图、计算机应用、文献查阅和报告撰写等基本技能； 2、熟练掌握工业过程控制系统的常规设计过程，培养学生实践动手能力及独立分析和解决工程实际问题的能力； 3、熟练运用AutoCAD等绘图工具制图； 4、培养学生的团队协作精神、创新意识、严肃认真的治学态度和严谨务实的工作作风。 三．设计任务及要求 1、熟悉工艺流程；根据工艺要求，确定自控方案；用AutoCAD绘制工艺管道及控制流程图； 2、仪表选型； 3、绘制施工图，编制自控设备表相应表格。 四．设计时间及进度安排 设计时间（20011.08.09～2011.09.16）,具体安排如下表： 周安排 设 计 内 容 设计时间 第一阶段 熟悉工艺流程，查找相关资料，根据工艺要求，确定自控方案；绘制工艺控制流程图。进行仪表选型及调节阀计算；绘制单回路图。绘制仪表接线端子图；供电系统图，填写自控设备相应表格。 2011.08.29～2011.09.05 第二阶段 并提交课程设计说明书及相关电子文档。课程设计答辩。 2011.09.06～2011.09.16 五．指导教师评语及学生成绩 指导教师评语: 年 月 日 成绩 指导教师(签字): 目 录 专业综合设计任务书 I 第1章 专业综合设计的目的 1 第2章 工艺简介 2 2.1 工艺介质介绍 2 2.2 列管式换热器工艺流程 2 2.3 主要控制指标及已知条件 3 第3章 控制方案的选择 4 第4章 调节阀 5 4.1 调节阀介绍 5 4.2 调节阀类型的选择 5 4.3 调节阀口径的选择 5 4.4 确定气开与气关 6 第5章 仪表选型 7 5.1 模块的选择 7 5.2 IO点表 7 5.3 安全栅的选择 8 8 5.3.2 开关量输入/输出检测端隔离式安全栅 8 第6章 自控设计 9 6.1 确定控制方案 9 6.2 设计单回路控制图 9 6.3 确定PLC控制器类型 9 6.4 电源分配 9 结 论 10 参考文献 11 附 录 12 附录1工艺流程控制图 12 附录2 数字接线图 13 附录3 电源模块图 14 附录4 模拟接线图 15 第1章 专业综合设计的目的 列管式换热器设计的目的是进一步巩固和加深对所学专业知识的理解，培养独立分析和解决工程实际问题的能力，使学生对自控设计有较完整的概念，培养学生综合运用所学的控制理论、仪表、控制工程等知识进行工程设计的能力，进一步提高设计计算、制图、视图、编写技术文件，查阅参考文献与资料、仪表类型选择的能力。通过此次设计，培养学生树立为社会主义建设服务的观念。设计者应该有敢于创新和勇于负责的精神，从投入施工的角度来严肃对待自己的设计，使自己的设计能最大限度满足生产实际需要，既经济，又可靠。 第2章 工艺简介 2.1 工艺介质介绍 列管式换热器又称为管壳式换热器，是最典型的间壁式换热器，历史悠久，占据主导作用，主要有壳体、管束、管板、折流挡板和封头等组成。一种流体在关内流动，其行程称为管程；另一种流体在管外流动，其行程称为壳程。管束的壁面即为传热面。 其主要优点是单位体积所具有的传热面积大，传热效果好，结构坚固，可选用的结构材料范围宽广，操作弹性大，因此在高温、高压和大型装置上多采用列管式换热器。为提高壳程流体流速，往往在壳体内安装一定数目与管束相互垂直的折流挡板。折流挡板不仅可防止流体短路、增加流体流速，还迫使流体按规定路径多次错流通过管束，使湍流程度大为增加。 列管式换热器是目前化工及酒精生产上应用最广的一种换热器。它主要由壳体、管板、换热管、封头、折流挡板等组成。所需材质，可分别采用普通碳钢、紫铜、或不锈钢制作。在进行换热时，一种流体由封头的连结管处进入，在管流动，从封头另一端的出口管流出，这称之管程；另-种流体由壳体的接管进入，从壳体上的另一接管处流出，这称为壳程。 2.2 列管式换热器工艺流程 列管式换热器工艺流程图如下图2-1所示： 图 2-1 列管式换热器的工艺流程图 本单元设计采用式换热器。来自的10℃冷物流由泵P101送至换热器E101的壳程被流经管