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附錄1:外文翻譯
強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)與壓力容器設(shè)計(jì)和分析中使用的塑性流動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)
摘要:這篇文介紹了傳統(tǒng)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)和壓力容器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和完整性評(píng)估中使用的現(xiàn)代塑性流動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)的重要比較。這包括(1)簡要介紹ASME鍋爐和壓力容器(B&PV)規(guī)范中使用的傳統(tǒng)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn),(2)討論傳統(tǒng)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)在用于預(yù)測壓力容器爆裂壓力時(shí)的缺點(diǎn)(3 )對(duì)改進(jìn)傳統(tǒng)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)的挑戰(zhàn),技術(shù)差距和基本需求的分析,(4)比較韌性材料的強(qiáng)度理論和塑性理論,(5)評(píng)估可用的塑性流動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)及其壓力預(yù)測壓力的缺點(diǎn)( 6)對(duì)新開發(fā)的多軸屈服準(zhǔn)則的描述及其在壓力容器中的應(yīng)用,以及(7)當(dāng)頂層壓縮薄壁壓力容器的爆破壓力時(shí),新的塑性流動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證表明。最后,提出了進(jìn)一步研究的建議,以改進(jìn)傳統(tǒng)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),并促進(jìn)現(xiàn)代塑料流動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)的壓力容器設(shè)計(jì)和分析。
關(guān)鍵詞:壓力容器,管道,強(qiáng)度理論,塑性流動(dòng)理論,強(qiáng)度設(shè)計(jì),完整性評(píng)估
壓力容器是大容器,設(shè)計(jì)用于容納或輸送大體積的流體,內(nèi)部壓力大大高于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力。它們具有各種形狀,尺寸和操作條件,并廣泛應(yīng)用于核反應(yīng)堆,化學(xué)反應(yīng)堆,管道,儲(chǔ)罐和油氣管道等能源和石化工程。流體可以是液體或壓縮氣體,例如原油,天然氣,汽油,氫氣,二氧化碳和其他化學(xué)或石化產(chǎn)品。許多流體是易燃的,有毒的,反應(yīng)性的,腐蝕性的或爆炸性的,因此是危險(xiǎn)的。加上高壓,如果壓力容器的設(shè)計(jì),建造,操作,檢驗(yàn),測試或修理設(shè)計(jì)不當(dāng),存在潛在的危險(xiǎn)。發(fā)生了致命的事故
壓力容器開發(fā)和運(yùn)行歷史,對(duì)人類、環(huán)境、財(cái)產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)都有重大影響。一般來說,較大的閥體中的較高的操作壓力會(huì)產(chǎn)生更多的能量以在破裂中釋放并導(dǎo)致更差的后果。即使船只不易燃,反應(yīng)性或爆炸性,也存在危險(xiǎn)。例如,含有水或空氣的高壓容器在破裂時(shí)可釋放大量的能量。如果船只的內(nèi)容物易燃或有毒,其后果可能會(huì)大幅度放大。因此,壓力容器的安全性和完整性在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),制造,施工,運(yùn)行和安全管理方面至關(guān)重要。
通過廣泛的努力和調(diào)查,多年來一直開發(fā)出多種壓力容器技術(shù)和設(shè)計(jì)方法。在此基礎(chǔ)上,壓力容器設(shè)計(jì),制造和運(yùn)行受到工程部門的監(jiān)管,并得到立法支持,如美國機(jī)械工程師協(xié)會(huì)(ASME)鍋爐和壓力容器(B&PV)代碼[1] .Witkin和Mraz [2]討論了壓力容器的早期設(shè)計(jì)理念和基本應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)。伯恩斯坦[3]評(píng)論在美國開發(fā)的鍋爐和壓力容器的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和方法,包括ASME B&PV Code的演變,代碼操作,規(guī)則設(shè)計(jì),分析設(shè)計(jì),故障模式,強(qiáng)度理論,設(shè)計(jì)負(fù)載和代碼案例。 Spence和Nash [4]對(duì)壓力容器技術(shù)及其發(fā)展進(jìn)行了很好的回顧,其中確定了多個(gè)里程碑,為開發(fā)新的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),分析方法,制造,操作過程和壓力設(shè)備提供了刺激。 Hasagawa等[5]回顧了日本B&PV代碼和標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展歷史背景,現(xiàn)狀和未來趨勢。哈維[6]的專著是一本優(yōu)秀的教科書,具有基本的力學(xué)理論和各種實(shí)際使用的壓力容器的基本設(shè)計(jì)方法。參考文獻(xiàn)[7]詳細(xì)介紹了核壓力容器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和實(shí)踐的技術(shù)和方法。
大多數(shù)壓力容器由易碎的金屬材料(如鑄鐵)或延性材料(如碳鋼或軟鋼)制成?;诔叽纾绻诤裥∮谥睆降?/10,或其他厚壁外殼,則壓力容器被分類為薄壁外殼。在壓力容器的強(qiáng)度設(shè)計(jì)中,確定破壞載荷或爆破壓力對(duì)結(jié)構(gòu)完整性評(píng)估至關(guān)重要。除了ASMEB和PV Code采用的傳統(tǒng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法外,還有塑料流動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)和許多其他分析,經(jīng)驗(yàn)或數(shù)值方法,這些方法是通過理論建模,數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)測試和分析。 Chistopher等人[8] Dwivedi和Kumar [9]提出了對(duì)薄壁和厚壁壓力容器的爆破壓力預(yù)測方法的綜述。 Law和Bowie [10]討論了用于長時(shí)間運(yùn)輸油或氣的高強(qiáng)度管線,即薄壁環(huán)流壓力容器的爆破壓力預(yù)測距離。 Zhu和Leis [11]在強(qiáng)度理論和塑性流動(dòng)理論方面對(duì)各種管線鋼進(jìn)行了一系列爆破壓力預(yù)測模型的評(píng)估。然而,到目前為止,在公共文獻(xiàn)中沒有提供對(duì)傳統(tǒng)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)和壓力容器設(shè)計(jì)和分析中使用的現(xiàn)代塑性流動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)的比較研究。這促使了目前對(duì)壓力容器行業(yè)有利的研究,并促進(jìn)了ASME B&PV Code的改進(jìn)。本文簡要回顧了ASME B&PV Code中傳統(tǒng)實(shí)力標(biāo)準(zhǔn)的討論,討論了傳統(tǒng)實(shí)力標(biāo)準(zhǔn)的缺陷以及改進(jìn)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的挑戰(zhàn),技術(shù)差距和需求。 特別注意新技術(shù)和開發(fā)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和完整性評(píng)估方法,最近為由延性鋼制成的薄壁圓柱形壓力容器。 建議進(jìn)一步研究,以改進(jìn)壓力容器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和完整性評(píng)估。
強(qiáng)度理論 - 應(yīng)用與挑戰(zhàn)
ASME B&PV代碼中使用的強(qiáng)度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn):在壓力容器設(shè)計(jì)中,假設(shè)有兩種基本的強(qiáng)度破壞模式。一種是彈性破壞,由彈性理論決定,一般適用于厚壁壓力容器。另一種是塑性破壞,受塑性理論的約束,一般適用于薄壁或中間壁壓力容器。當(dāng)材料拉伸超過彈性極限時(shí),發(fā)生塑性變形,并且最終可能發(fā)生塑料容器破裂。與故障相關(guān)的材料性能
屈服強(qiáng)度和極限拉伸強(qiáng)度(UTS)。壓力容器通常具有多軸應(yīng)力狀態(tài)。其故障不受單一應(yīng)力分量控制,而是由容器中所有應(yīng)力分量的組合控制。為了簡單,傳統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)力與材料強(qiáng)度之間的關(guān)系中,利用強(qiáng)度理論來開發(fā)材料破壞準(zhǔn)則,用于預(yù)測壓力容器故障。經(jīng)常使用三種理論強(qiáng)度的計(jì)算方法:
最大主應(yīng)力理論或薄殼理論。 對(duì)于脆性材料在彈性失效中是有意義的:
最大剪切應(yīng)力理論或特雷斯卡理論。 對(duì)于塑性破壞的延性材料是適用的:
最大失真能量理論或von Mises理論。 它也用于塑性破壞時(shí)的延性材料:
在上述三個(gè)方程中,是主應(yīng)力,是Tresca有效應(yīng)力,是von Mises有效應(yīng)力,是臨界應(yīng)力,其經(jīng)驗(yàn)定義為屈服應(yīng)力和UTS的函數(shù)。如果, (2)和(3)分別對(duì)應(yīng)于Trescayield標(biāo)準(zhǔn)和von Mises屈服準(zhǔn)則。這兩種屈服準(zhǔn)則通常用于描述延性材料的塑性失效。如果r 0?ruts, (2)和(3)分別對(duì)應(yīng)于Tresca強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)和von Mises強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)。這兩個(gè)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)被稱為基于UTS的標(biāo)準(zhǔn),并且通常用于描述延性材料的塑性塌陷。如果r 0?r流量,則Tresca標(biāo)準(zhǔn)在公式(2)被稱為管道行業(yè)經(jīng)常用于描述延性管道鋼的塑性破壞失效的流動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)。
原始/舊的ASME B&PV代碼通過分析使用了剛剛提到的前兩種古典強(qiáng)度理論,并沒有使用第三種。特別是,第一節(jié)第三節(jié)第一節(jié)(NC,ND和NE),第四節(jié)和第八節(jié)第1節(jié)都使用最大主應(yīng)力理論。第三節(jié)第一部分(NB分部和NC的可選部分)和第八部分第二部分使用了最大剪切應(yīng)力強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)。正如參考文獻(xiàn)[7],ASME使用特雷斯卡有兩個(gè)原因標(biāo)準(zhǔn)作為通過分析程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),以預(yù)測延性鋼的塑性破壞:(a)它是保守的,(b)工程師在壓力容器設(shè)計(jì)和整體評(píng)估中使用簡單。然而,普遍接受的是,von Mises標(biāo)準(zhǔn)可以更好地描述塑性變形延性材料的破壞行為。 von Mises等效應(yīng)力被認(rèn)為是對(duì)壓力容器的Tresca等效應(yīng)力的更好的故障預(yù)測因子。因此,2007年新版本的ASME B&PV Code采用了von Mises的實(shí)力標(biāo)準(zhǔn)。參考文獻(xiàn)[12]提出了ASME B&PV Code-2007第八部分第2部分的綜述,并比較了ASMEB和PV代碼的新舊版本中使用的方法和許用應(yīng)力。
隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和計(jì)算力學(xué)方法的快速發(fā)展,個(gè)人計(jì)算機(jī)已經(jīng)經(jīng)常用于工程設(shè)計(jì)和分析中,結(jié)合使用彈塑性有限元分析(FEA)對(duì)任何結(jié)構(gòu)的復(fù)雜應(yīng)力和變形計(jì)算)。數(shù)學(xué)上在應(yīng)力空間中,von Mises屈服函數(shù)是連續(xù)的,可以很容易地適應(yīng)于FEA程序中的代碼,用于復(fù)雜應(yīng)力問題的數(shù)值計(jì)算。相比之下,特雷斯卡收益率函數(shù)是不連續(xù)的,難以編碼,因此,它沒有被用于任何商業(yè)的FEA軟件。例如,常用的FEA軟件ABAQUS [13]采用了von Mises金屬可塑性流動(dòng)理論。使用ABAQUS,Stonehouse等[14]通過噴嘴獲得了壓力容器的FEA數(shù)值結(jié)果,并根據(jù)分析程序的設(shè)計(jì),對(duì)ASME B&PV Code中的彈塑性方法進(jìn)行了分析。同樣,已經(jīng)進(jìn)行了大量的FEA計(jì)算,使用von Mises理論進(jìn)行分析。 Liu et al。 [15]和Dwivedi和Kumar [16]確定了不同薄壁壓力容器的爆破壓力,Chaaba [17]獲得了厚壁壓力容器的各種材料硬化規(guī)則的塑性倒塌壓力,Rohart等。 [18]回顧了在循環(huán)壓力下具有漸進(jìn)式(棘輪)壓力容器的不同設(shè)計(jì)方法,Abdalla等[19]計(jì)算出受彎管件彎曲的限位載荷穩(wěn)定內(nèi)壓和循環(huán)彎矩。
為確保壓力容器在設(shè)計(jì)壽命內(nèi)不會(huì)發(fā)生故障,ASME B&PV規(guī)范規(guī)定了各種情況下允許的應(yīng)力極限,包括過度的彈性或塑性變形,彎曲,脆性斷裂,應(yīng)力破裂,塑性破壞,和別的。允許應(yīng)力定義為屈服強(qiáng)度或UTS的分級(jí)(或安全系數(shù)),例如屈服強(qiáng)度的2/3或1 / 3UTS或1 / 2UTS,并且這種允許應(yīng)力需要強(qiáng)度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。為了方便起見,這項(xiàng)工作直接使用應(yīng)力強(qiáng)度而不是允許的應(yīng)力,并且著重于由施加的載荷產(chǎn)生的主應(yīng)力,而不是通過應(yīng)變控制條件下結(jié)構(gòu)的自約束產(chǎn)生的次級(jí)應(yīng)力。
圓柱形外殼的強(qiáng)度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。 圓柱形殼體是通常用于核,化石,石油化工和石油和天然氣工業(yè)的薄壁容器。 大直徑的薄壁圓柱形容器在石油和天然氣工業(yè)中通常被稱為管道。 通過焊接連接的許多管道形成管道,以長距離運(yùn)輸原油或天然氣。 圓柱殼的基本設(shè)計(jì)方法適用于管道,一般來說,在圓柱形殼體中有兩種可能的破壞方向:縱向或圓周方向。 這取決于船舶產(chǎn)生的兩個(gè)主要應(yīng)力: 一個(gè)是環(huán)向應(yīng)力,另一個(gè)是軸向應(yīng)力。
附錄2:外文原文
一、選題依據(jù)
1.研究領(lǐng)域
機(jī)械原理、化工機(jī)械制造和壓力容器及化工設(shè)備等。
2.論文(設(shè)計(jì))工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值
反應(yīng)釜是廣泛應(yīng)用于石油化工,化學(xué),制藥,高分子合成,冶金,環(huán)保等領(lǐng)域的重要設(shè)備。因此在工業(yè)發(fā)展過程中研究反應(yīng)釜的改進(jìn)技術(shù)會(huì)使我們提高工作效率,節(jié)省資金和時(shí)間。結(jié)構(gòu)簡單,加工方便,傳質(zhì)、傳熱效率高,溫度濃度分布均勻,操作靈活性大,便于控制和改變反應(yīng)條件,適合于多種,小批量生產(chǎn)。適合于各種不同組態(tài)組合的反應(yīng)物料,幾乎所有有機(jī)合成的單元操作,只要選擇適當(dāng)?shù)娜軇┳鳛榉磻?yīng)介質(zhì),都可以在釜式反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行。
在實(shí)際生產(chǎn)中所遇到的傳熱過程很少是單一的傳熱方式,往往是幾種基本方式同時(shí)出現(xiàn),這使實(shí)際的換熱過程很復(fù)雜。流體的性質(zhì)對(duì)換熱換熱器類型的選擇將會(huì)產(chǎn)生很大的影響,如流體的物理性質(zhì),化學(xué)性質(zhì),結(jié)垢情況,以及是否有磨蝕性等因素, 都對(duì)傳熱設(shè)備的選型有影響。
通過對(duì)夾套傳熱反應(yīng)裝置的研究,可以讓我了解當(dāng)今傳熱反應(yīng)裝置的分類,以及每一種傳熱器應(yīng)用的場合,和對(duì)物料的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的要求,同時(shí)也讓我知道了傳熱器在我國化學(xué)工業(yè)中的應(yīng)用。這對(duì)我以后的學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
3.目前研究的概況和發(fā)展趨勢
反應(yīng)釜在日常生活或者化工生產(chǎn)等領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛。因此換熱設(shè)備的研究備受世界各國政府及研究機(jī)構(gòu)的高度重視。生產(chǎn)必須嚴(yán)格按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)加工、檢測并試運(yùn)行。不銹鋼反應(yīng)釜 根據(jù)不同的生產(chǎn)工藝、操作條件等不盡相同,反應(yīng)釜的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及參數(shù)不同,即反應(yīng)釜的結(jié)構(gòu)樣式不同,屬于非標(biāo)的容器設(shè)備。
不銹鋼反應(yīng)釜廣泛應(yīng)用于石油、化工、橡膠、農(nóng)藥、染料、醫(yī)藥、食品等生產(chǎn)型用戶和各種科研實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的研究,用來完成水解、中和、結(jié)晶、蒸餾、蒸發(fā)、儲(chǔ)存、氫化、烴化、聚合、縮合、加熱混配、恒溫反應(yīng)等工藝過程的容器。
反應(yīng)釜是綜合反應(yīng)容器,根據(jù)反應(yīng)條件對(duì)反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)功能及配置附件的設(shè)計(jì)。從開始的進(jìn)料-反應(yīng)-出料均能夠以較高的自動(dòng)化程度完成預(yù)先設(shè)定好的反應(yīng)步驟,對(duì)反應(yīng)過程中的溫度、壓力、力學(xué)控制(攪拌、鼓風(fēng)等)、反應(yīng)物/產(chǎn)物濃度等重要參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格的調(diào)控。反應(yīng)釜材質(zhì)一般有碳錳鋼、不銹鋼、鋯、鎳基(哈氏、蒙乃爾)合金及其它復(fù)合材料。反應(yīng)釜可采用 SUS304、SUS316L 等不銹鋼材料制造。攪拌器有錨式、框式、槳式、渦輪式,刮板式,組合式,轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)可采用無級(jí)變速減速機(jī)或變頻調(diào)速等,可滿足各種物料的特殊反應(yīng)要求。密封裝置可采用填料密封等密封結(jié)構(gòu)。加熱、冷卻可采用夾套、半管、盤管等結(jié)構(gòu),加熱方式有蒸汽、電加熱、導(dǎo)熱油,以滿足耐酸、耐高溫、耐磨損、抗腐蝕等不同工作環(huán)境的工藝需要??筛鶕?jù)用戶工藝要求進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造。
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目前,反應(yīng)釜在我國內(nèi)存在的種類和發(fā)展趨勢如下:低壓反應(yīng)釜,一般是指
1.6MPa 以下的反應(yīng)釜。由于工藝條件和介質(zhì)的不同,反應(yīng)釜的材料選擇及結(jié)構(gòu)也盡不相同,但基本的結(jié)構(gòu)原理是相同的,它包括傳動(dòng)裝置、傳熱裝置和攪拌裝置、釜體
(上蓋、筒體、釜體)、工藝接管等。設(shè)備的外觀尺寸,一般取反應(yīng)釜的有效高度 Hgz/ 反應(yīng)釜內(nèi)徑 Di=1.0~1.2,如果Hgz/Di>1.5,則需增設(shè)槳葉數(shù)。槳葉直徑 di 通常取 1/3Di,上、下槳葉的間距應(yīng)略大于槳徑。在設(shè)備的結(jié)構(gòu)上設(shè)置必要的傳熱和攪拌裝置是為了強(qiáng)化反應(yīng)過程。
反應(yīng)釜普遍采用鋼制、鑄鐵或搪玻璃。反應(yīng)釜所用的材料、攪拌裝置、加熱方法、軸封結(jié)構(gòu)、容積大小、溫度、壓力等各有異同、種類很多,它們的基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分述如下:
(1)結(jié)構(gòu),反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)基本相同,除有反應(yīng)釜體外,還有傳動(dòng)裝置、攪拌和加熱(或冷卻)裝置等,可改善傳熱條件,使反應(yīng)溫度控制得比較均勻,并不強(qiáng)化傳質(zhì)過程。
(2)操作壓力,反應(yīng)釜操作壓力較高。釜內(nèi)的壓力是化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生或由溫度升高而形成,壓力波動(dòng)較大,有時(shí)操作不穩(wěn)定,突然的壓力升高可能超過正常壓力的幾倍,因此,大部分反應(yīng)釜屬于受壓容器。
(3)操作溫度,反應(yīng)釜操作溫度較高,通常化學(xué)反應(yīng)需要在一定的溫度條件下才能進(jìn)行,所以反應(yīng)釜既承受壓力又承受溫度。
反應(yīng)釜是化工行業(yè)用來完成物質(zhì)的物理化學(xué)反應(yīng)等工藝過程的典型設(shè)備之一。但是大多數(shù)情況下 反應(yīng)釜也是一種帶有常見缺陷的化工設(shè)備由于反應(yīng)釜工作時(shí)存在易燃、易爆、毒害、腐蝕介質(zhì),因此,反應(yīng)釜的缺陷在不同程度上危害人身財(cái)產(chǎn)安全也影響著產(chǎn)品質(zhì)量。反應(yīng)釜目前所處的一種狀態(tài)也是人們所擔(dān)心的,因此應(yīng)該采取一定的措施進(jìn)行補(bǔ)救,以及對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的發(fā)展。現(xiàn)就其危險(xiǎn)現(xiàn)狀進(jìn)行說明:(1)改薄釜體或傳熱夾套的鋼板尤其是價(jià)格較高的不銹鋼板,此舉使釜體耐壓強(qiáng)度和剛度等性能下降可造成設(shè)備爆炸惡性事故;(2)改薄法蘭材料未達(dá)到額定負(fù)荷時(shí)變形造成法蘭面密封失效,即使是無害介質(zhì),在高壓、高溫下的突然失效都會(huì)有嚴(yán)重的后果,有害介質(zhì)更是不想而知;(3)為省料封頭不壓出直邊,封頭剛度下降設(shè)備容量降低;(4)減速機(jī)配置不當(dāng),在軸封要求較高的場合如使用機(jī)械密封時(shí)應(yīng)選用出軸擺動(dòng)較小的減速機(jī),而有的廠家會(huì)使用價(jià)格相對(duì)低廉的渦輪減速機(jī),因出軸擺動(dòng)大,連帶攪拌軸擺動(dòng)此時(shí)機(jī)械密封因工況無法保證而失效。釜內(nèi)帶壓時(shí)軸封泄漏更甚嚴(yán)重,若釜內(nèi)是易燃、易爆、毒害、腐蝕介質(zhì),其危害可想而知;(5)底軸承與減速機(jī)架不同軸或攪拌軸與減速機(jī)出軸不同軸造成攪拌軸別勁、擺動(dòng),底軸承因磨損減低壽命以及軸封失效等等,這些都會(huì)對(duì)人以及對(duì)機(jī)器本身造成傷害,因而在以后的發(fā)展中我們應(yīng)正確操作避免以上事故發(fā)生。因而我們在以后的發(fā)展中用做到以下幾點(diǎn):(1)堅(jiān)持設(shè)計(jì)制造資格的審批設(shè)計(jì)過程制造過程的質(zhì)量管理和監(jiān)督,健全規(guī)程;(2)提倡理論學(xué)習(xí)和技術(shù)
培訓(xùn),提高業(yè)務(wù)水平,加強(qiáng)反應(yīng)釜 工藝設(shè)計(jì);(3)采用新技術(shù),在提高和保證設(shè)備質(zhì)量的前提下降低制造難度減少維護(hù)成本。例如:取消中、高速攪拌底軸承以穩(wěn)定環(huán)平衡片代之使用柔性聯(lián)軸器等,都可使釜中心軸線上各零部的同軸度要求降低;(4)盡量使用工具,尤其是專用工具,減少人工誤差;(5)盡量在機(jī)械廠驗(yàn)收,設(shè)備試運(yùn)行發(fā)現(xiàn)問題后可利用械廠相對(duì)強(qiáng)大的機(jī)加工能力和起重條件改進(jìn)和補(bǔ)救。若在化工發(fā)現(xiàn)問題常因條件所限不得不勉強(qiáng)使用。
反應(yīng)釜是指含鉻大于 12%的鋼種。反應(yīng)釜自 1912 年發(fā)明以來取得迅猛發(fā)展,至今全球仍以每年 3%—5%的速度遞增。全世界反應(yīng)釜的消費(fèi)總量達(dá) 3500 萬。我國正處于反應(yīng)釜生產(chǎn)和消費(fèi)應(yīng)用的高速增長期,已廣泛應(yīng)用于石油、化工、輕工、 食品、釀酒、制藥、家電、水電、機(jī)械、建筑、市政和各種民用器具中。1990 年我國反應(yīng)釜消費(fèi)量為 26 萬噸,1999 年為 153 萬噸,2000 年為 173 萬噸,2001 年為 225 萬噸,2004
年反應(yīng)釜消費(fèi)量達(dá)到 447 萬噸左右,居全世界第一位,預(yù)計(jì) 2006 年反應(yīng)釜消費(fèi)量將達(dá)到 600 萬噸以上,其中鉻鎳奧氏體反應(yīng)釜的消費(fèi)量占反應(yīng)釜總消費(fèi)量的 75%—80%。但是隨著化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展化工生產(chǎn)對(duì)反應(yīng)釜要求越來越高化工生產(chǎn)對(duì)反應(yīng)釜的具體要求和發(fā)展趨勢如下:
(1)大容積化,這是增加產(chǎn)量、減少批量生產(chǎn)之間的質(zhì)量誤差、降低產(chǎn)品成本的有效途徑和發(fā)展趨勢。染料生產(chǎn)用反應(yīng)釜國內(nèi)多為 6000L 以下,其它行業(yè)有的達(dá)
30m3;而其它行業(yè)可達(dá) 120 m3。
(2)反應(yīng)釜的攪拌器,已由單一攪拌器發(fā)展到用雙攪拌器或外加泵強(qiáng)制循環(huán)。國外,除了裝有攪拌器外,尚使釜體沿水平線旋轉(zhuǎn),從而提高反應(yīng)速度。
(3)以生產(chǎn)自動(dòng)化和連續(xù)化代替笨重的間隙手工操作,如采用程序控制,既可保證穩(wěn)定生產(chǎn),提高產(chǎn)品質(zhì)量,增加收益,減輕體力勞動(dòng),又可消除對(duì)環(huán)境的污染
(4)合理地利用熱能,選擇最佳的工藝操作條件,加強(qiáng)保溫措施,提高傳熱效率,使熱損失降至最低限度,余熱或反應(yīng)后產(chǎn)生的熱能充分地綜合利用。熱管技術(shù)的應(yīng)用,將是今后發(fā)展的方向。
二、論文(設(shè)計(jì))研究的內(nèi)容
1.重點(diǎn)解決的問題
1)反應(yīng)釜的攪拌裝置的設(shè)計(jì)及校核。
2)反應(yīng)容器的壓力測試和安全檢測方法概述。
2.擬開展研究的幾個(gè)主要方面(論文寫作大綱或設(shè)計(jì)思路)
1)查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料;
2)根據(jù)經(jīng)濟(jì)性能和安全性能選擇設(shè)備的材質(zhì);
3)確定工藝計(jì)算的物性數(shù)據(jù),進(jìn)行設(shè)備的工藝計(jì)算;
4)進(jìn)行接管的選擇及開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算;
5)對(duì)筒體的攪拌裝置進(jìn)行選型設(shè)計(jì)及計(jì)算;
6)傳動(dòng)裝置的計(jì)算及選型;
7)零、部件設(shè)計(jì);
8)支座的選型和底座的設(shè)計(jì)及選型;
3.本論文(設(shè)計(jì))預(yù)期取得的成果
1)設(shè)計(jì)出滿足工藝參數(shù)的聚合反應(yīng)釜。
主要設(shè)計(jì)內(nèi)容為:反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)及強(qiáng)度計(jì)算;筒體設(shè)計(jì)及強(qiáng)度計(jì)算;攪拌器設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核;密封性的型式;夾套設(shè)計(jì)計(jì)算;開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算及傳動(dòng)裝置的選擇等。
2)繪制出聚合反應(yīng)釜的 CAD 圖紙,包括裝配圖和部分零件圖。
3)整體分析設(shè)計(jì)需要得到較優(yōu)的設(shè)計(jì)方案,出產(chǎn)品設(shè)計(jì)說明書。
三、論文(設(shè)計(jì))工作安排
1.擬采用的主要研究方法(技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù));
1)對(duì)反應(yīng)釜的總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)及基本尺寸確定
2)結(jié)合理論對(duì)設(shè)計(jì)的尺寸進(jìn)行分析及校核
3)借助 CAD 繪制出裝配圖和部分零件圖
2.論文(設(shè)計(jì))進(jìn)度計(jì)劃
第一周~第三周:查閱文獻(xiàn)撰寫文獻(xiàn)綜述及開題報(bào)告。第四周:提交開題報(bào)告,進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。
第五周:繼續(xù)查閱文獻(xiàn),初步進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。第六周:確定最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。
第七周:完善設(shè)計(jì)方案,明確設(shè)計(jì)具體任務(wù)。第八周~第九周:進(jìn)行裝配圖設(shè)計(jì)并繪圖。
第十周~第十一周:進(jìn)行零件圖設(shè)計(jì)和校核計(jì)算。
第十二周:完善裝配圖和零件圖,撰寫設(shè)計(jì)說明書草稿。第十三周:完善裝配圖和零件圖,撰寫設(shè)計(jì)說明書草稿。第十四周:修改設(shè)計(jì)說明書并定稿,翻譯外文文獻(xiàn)。
第十五周:上交設(shè)計(jì)成果,準(zhǔn)備答辯。
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附:文獻(xiàn)綜述
文獻(xiàn)綜述
1、壓力容器的概述
壓力容器一般指在工業(yè)生產(chǎn)中用來完成反應(yīng)、傳熱、傳質(zhì)、分離、儲(chǔ)存等工藝過程,并承受 0.1 兆帕以上 10 兆帕以下壓力的密封容器。合成氨和高壓聚乙烯等高壓
生產(chǎn)工藝出現(xiàn)后,要求壓力容器承受的壓力提高到 100 兆帕以上。
隨著化學(xué)工業(yè)和石油化學(xué)工業(yè)的發(fā)展,壓力容器的工作溫度也越來越寬;新工作介質(zhì)的出現(xiàn),還要求壓力容器能耐介質(zhì)腐蝕;許多工藝裝置規(guī)模越來越大,壓力容器的容量也隨之不斷增大。20 世紀(jì) 60 十年代開始,核電站的發(fā)展對(duì)反應(yīng)堆壓力容器提出了更高的要求,這一進(jìn)步促進(jìn)了壓力容器的發(fā)展。如:煤轉(zhuǎn)化工業(yè)的發(fā)展,需要單臺(tái)重量達(dá)數(shù)千噸的高溫壓力容器;快中子增殖反應(yīng)堆的應(yīng)用,需要解決高溫耐液態(tài)鈉腐蝕的壓力容器;海洋工程的發(fā)展,需要能在水下幾百至幾千米工作的外壓容器。
壓力容器的應(yīng)用范圍很廣,壓力容器的設(shè)計(jì)過程中首要考慮的因素是制造材料的選擇,考慮到容器的反應(yīng)介質(zhì)、溫度以及壓強(qiáng)等眾多因素。壓力容器的制造材料多種多樣,比較常見的有以下幾種:
(1)Q235-A 鋼 含硅量多,脫氧完全,因而質(zhì)量較好。限定的使用范圍:設(shè)計(jì)壓力≤1.0MPa,設(shè)計(jì)溫度 0-350℃,用于制造殼體,鋼板厚度不得大于 16mm。不得用于盛裝液化石油氣體、毒性程度為極度、高度危害介質(zhì)及直接接受火焰加熱的壓力容器。
(2)20g 20g 鍋爐鋼板于一般 20 號(hào)優(yōu)質(zhì)鋼相同,含硫量 Q235-A 鋼低具有較高的強(qiáng)度使用溫度范圍為-20-475℃,常用于制造溫度較高的中亞容器。
(3)16MnR 16MnR 普通低合金容器鋼板,制造中、低壓容器可減輕溫度較高的容器重量,使用溫度范圍為-20℃-475℃。
(4)低溫容器(低于-20℃)材料 主要是要求在低溫條件下有較好的韌性以防脆裂,一般低溫容器用鋼多采用錳釩鋼
(5)高溫容器用鋼 溫度<400、可用普通碳鋼,使用溫度 400~500℃可用
15MnVR/14MnMoVg,使用溫度 500~600℃可采用 15CrMo/12Cr2Mol,使用溫度 600~
700℃應(yīng)采用 0Cr13Ni9 和 1Cr18Ni9Ti 等高合金鋼。
壓力容器在使用中如果發(fā)生爆炸,會(huì)造成災(zāi)難性事故。歷史上曾多次發(fā)生過使成百人傷亡的壓力容器爆炸事故;如果反應(yīng)容器內(nèi)的介質(zhì)為有毒氣體或放射性物質(zhì),當(dāng)容器發(fā)生泄露事故,也會(huì)造成更為嚴(yán)重的后果。
壓力容器屬危險(xiǎn)性大的生產(chǎn)設(shè)備,為了確保壓力容器安全運(yùn)行,于 2003 年 3 月
11 日頒發(fā)了《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》和《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(以下簡稱
《條例》和《條規(guī)》)?!稐l例》和《容規(guī)》都是強(qiáng)制執(zhí)行的壓力容器管理法規(guī),凡事從事各種壓力容器的設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用、檢驗(yàn)、修理、改造的單位,都必須貫徹執(zhí)行。
2、反應(yīng)釜的分類及應(yīng)用領(lǐng)域
反應(yīng)釜廣泛應(yīng)用于石油、化工、橡膠、農(nóng)藥、染料、醫(yī)藥、食品,用來完成硫化、硝化、氫化、烴化、聚合、縮合等工藝過程的壓力容器,例如反應(yīng)器、反應(yīng)鍋、分解鍋、聚合釜等;材質(zhì)一般有碳錳鋼、不銹鋼、鋯、鎳基合金及其它復(fù)合材料。根據(jù)材質(zhì)可分為碳鋼反應(yīng)釜、不銹鋼反應(yīng)釜及搪玻璃反應(yīng)釜。
(1) 磁力攪拌反應(yīng)釜(GSH 系列化工反應(yīng)釜)適合領(lǐng)域:廣泛應(yīng)用于石油、化工、食品、醫(yī)藥、農(nóng)藥、科研等行業(yè),是用業(yè)完成聚合、縮合、硫化、烴化、氫化等化學(xué)工藝過程,以及有機(jī)染料和中間體許多工藝過程的反應(yīng)設(shè)備。
(2) 不銹鋼反應(yīng)釜(KCFD 系列高壓反應(yīng)釜)適合領(lǐng)域:適用于石油、化工、醫(yī)藥、
冶金、科研、大專院校等部門進(jìn)行高溫、高壓的化學(xué)反應(yīng)試驗(yàn),對(duì)粘稠和顆粒的物質(zhì)均能達(dá)到高攪拌的效果。
(3)鋼襯 PE 反應(yīng)釜 適合領(lǐng)域:適用酸、堿、鹽及大部分醇類。適用液態(tài)食品及藥品提煉。是襯膠、玻璃鋼、不銹鋼、鈦鋼、搪瓷、塑焊板的理想換代品。
(4)鋼襯 ETFE 反應(yīng)釜:防腐性能特別優(yōu)良,能耐各種濃度的酸、堿、鹽、強(qiáng)氧化劑、有機(jī)化合物及其它所有強(qiáng)腐蝕性化學(xué)介質(zhì)。是解決高溫稀硫酸、氫氟酸、鹽酸和各種有機(jī)酸等老大難腐蝕問題的理想產(chǎn)品。
(5)電加熱反應(yīng)釜適合領(lǐng)域:廣泛應(yīng)用于石油、化工、食品、醫(yī)藥、農(nóng)藥、科研等行業(yè),是用業(yè)完成聚合、縮合、硫化、烴化、氫化等化學(xué)工藝過程,出及有機(jī)染料和中間體許多工藝過程的反應(yīng)設(shè)備。
(6)搪玻璃反應(yīng)釜 適合領(lǐng)域:廣泛應(yīng)用于石油、化工、食品、醫(yī)藥、農(nóng)藥、科研等行業(yè)。
(7)多功能分散反應(yīng)釜適合領(lǐng)域:廣泛應(yīng)用于石油、化工、食品、醫(yī)藥、農(nóng)藥、科研等行業(yè),是用來完成聚合、縮合、硫化、烴化、氫化等化學(xué)工藝過程,出及有機(jī)染料和中間體許多工藝過程的反應(yīng)設(shè)備。
(8)蒸汽加熱反應(yīng)釜 適合領(lǐng)域:廣泛應(yīng)用于石油、化工、食品、醫(yī)藥、農(nóng)藥、科研等行業(yè),是用業(yè)完成聚合、縮合、硫化、烴化、氫化等化學(xué)工藝過程,出及有機(jī)染料和中間體許多工藝過程的反應(yīng)設(shè)備。
(9)不飽和聚酯樹脂全套設(shè)備 適合領(lǐng)域:用于生產(chǎn)不飽和聚酯樹脂、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、ABS 樹脂、油漆的關(guān)鍵設(shè)備。
(10)PCF 系列小型試驗(yàn)用高壓釜:適合高轉(zhuǎn)速、低速、低粘度物料的攪拌。是進(jìn)行各種化學(xué)反應(yīng)試驗(yàn)的理想裝置。
(11)實(shí)驗(yàn)式專用反應(yīng)釜:也稱水熱合成反應(yīng)釜,材質(zhì):不銹鋼外罐/聚四氟乙烯
(PTFE)內(nèi)杯。
3、反應(yīng)釜的發(fā)展趨勢
雖然我國反應(yīng)釜設(shè)備行業(yè)起步較晚,但是依托于我國機(jī)械工業(yè)的迅猛發(fā)展,反應(yīng)釜設(shè)備行業(yè)的市場需求量與日俱增。反應(yīng)釜設(shè)備主要適用于石油、化工、橡膠、農(nóng)藥、染料、醫(yī)藥、食品等行業(yè),用來完成磺化、硝化、氫化、烴化、聚合、縮合等工藝過程,以及有機(jī)染料和中間體的許多其它工藝過程,目前常用的反應(yīng)釜設(shè)備,如鈦反應(yīng)釜、實(shí)驗(yàn)室反應(yīng)釜、不銹鋼反應(yīng)釜、磁力反應(yīng)釜等設(shè)備,我國均能生產(chǎn)滿足市場供應(yīng)。
此外,我國反應(yīng)釜設(shè)備在國內(nèi)市場占有率頗高,但是競爭也相當(dāng)激烈。我國目前的反應(yīng)釜設(shè)備對(duì)國內(nèi)來說供應(yīng)充足,但是難以與國外抗衡,主要原因是核心技術(shù)掌握不足。由于我國反應(yīng)釜設(shè)備的生產(chǎn)技術(shù)與國外相比有差距,國內(nèi)企業(yè)規(guī)模比較小產(chǎn)業(yè)集中度不高,規(guī)?;瘧?yīng)用尚未完全形成。
今后,反應(yīng)釜產(chǎn)業(yè)的焦點(diǎn)主要集中在技術(shù)水平、產(chǎn)品質(zhì)量、價(jià)格方面與售后服務(wù)。伴隨著化工生產(chǎn)的需求不斷提高,反應(yīng)釜也逐漸呈現(xiàn)新的發(fā)展趨勢:
(1) 大容積化,這是增加產(chǎn)量、減少批量生產(chǎn)之間的質(zhì)量誤差、降低產(chǎn)品成本的有效途徑和發(fā)展趨勢。染料生產(chǎn)用反應(yīng)釜國內(nèi)多為 6000L 以下,其它行業(yè)有的達(dá) 30m
3;國外在染料行業(yè)有 20000~40000L,而其它行業(yè)可達(dá) 120m3。
(2) 反應(yīng)釜的攪拌器,已由單一攪拌器發(fā)展到用雙攪拌器或外加泵強(qiáng)制循環(huán)。反應(yīng)釜發(fā)展趨勢除了裝有攪拌器外,尚使釜體沿水平線旋轉(zhuǎn),從而提高反應(yīng)速度。
(3) 以生產(chǎn)自動(dòng)化和連續(xù)化代替笨重的間隙手工操作,如采用程序控制,既可保證穩(wěn)定生產(chǎn),提高產(chǎn)品質(zhì)量,增加收益,減輕體力勞動(dòng),又可消除對(duì)環(huán)境的污染。
(4) 合理地利用熱能,選擇最佳的工藝操作條件,加強(qiáng)保溫措施,提高傳熱效率, 使熱損失降至最低限度,余熱或反應(yīng)后產(chǎn)生的熱能充分地綜合利用。熱管技術(shù)的應(yīng)用,
將是今后反應(yīng)釜發(fā)展趨勢。
綜上所述,反應(yīng)釜在我國的工業(yè)發(fā)展極其重要,由于反應(yīng)釜是危險(xiǎn)的高壓、易燃易爆、或者是盛裝有毒有害介質(zhì)的壓力容器,所以在設(shè)計(jì)制造壓力容器時(shí)一定按照國家標(biāo)準(zhǔn)去設(shè)計(jì)制造,在設(shè)計(jì)制造時(shí)要考慮生產(chǎn)的產(chǎn)品屬性及反應(yīng)物所需的其他物料屬性,由于反應(yīng)釜的制造趨于大容積化,考慮其成本相對(duì)昂貴,所以設(shè)計(jì)反應(yīng)釜時(shí)應(yīng)盡量延長其使用壽命,制造出的反應(yīng)釜還需進(jìn)行一系列的密封測試和壓力測試,進(jìn)行一系列的安全檢測合格后方可投入使用,這是對(duì)生產(chǎn)過程中操作人員健康和生產(chǎn)利益的保障。
11
指導(dǎo)教師評(píng)閱意見(對(duì)選題情況、研究內(nèi)容、工作安排、文獻(xiàn)綜述等方面進(jìn)行評(píng)閱)
審
核
簽字: 年 月 日
意
見
教研室主任意見
簽字: 年 月 日
學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)意見
簽字: 年 月 日公章:
任務(wù)書
論文(設(shè)計(jì))題目:聚合反應(yīng)釜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
工作日期:2016年12月07日 ~ 2017年05月21日
1.選題依據(jù):
壓力容器是化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中重要的設(shè)備之一。由于壓力容器的工作環(huán)境具有高溫、高壓及高腐蝕性的特點(diǎn),壓力容器的設(shè)計(jì)制造過程的要求十分嚴(yán)格。攪拌設(shè)備在壓力容器中占很大比重,其廣泛應(yīng)用于石油、化工、制藥等許多領(lǐng)域,因此長期以來有關(guān)攪拌設(shè)備的設(shè)計(jì)方法特別是攪拌部件結(jié)構(gòu)形式的研究一直具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
2.論文要求(設(shè)計(jì)參數(shù)):
凝聚反應(yīng)器是橡膠生產(chǎn)過程中重要的攪拌設(shè)備。對(duì)凝聚反應(yīng)器的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和計(jì)算:首先從設(shè)備的材料選擇入手,根據(jù)對(duì)設(shè)備和經(jīng)濟(jì)性能的要求確定筒體及封頭的材料,并根據(jù)薄殼理論進(jìn)行壁厚的計(jì)算;重點(diǎn)進(jìn)行攪拌部件的設(shè)計(jì),根據(jù)介質(zhì)特點(diǎn)及歷史經(jīng)驗(yàn)確定攪拌槳的型式和結(jié)構(gòu);并對(duì)攪拌槳的強(qiáng)度進(jìn)行必要的校核;根據(jù)工作要求選擇密封型式;對(duì)設(shè)備的制造和檢驗(yàn)以及在役安全檢測的方法和要求進(jìn)行較具體的介紹和說明。
3.個(gè)人工作重點(diǎn):
凝聚反應(yīng)器是橡膠生產(chǎn)過程中重要的攪拌設(shè)備。對(duì)凝聚反應(yīng)器的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和計(jì)算:首先從設(shè)備的材料選擇入手,根據(jù)對(duì)設(shè)備和經(jīng)濟(jì)性能的要求確定筒體及封頭的材料,并根據(jù)薄殼理論進(jìn)行壁厚的計(jì)算;重點(diǎn)進(jìn)行攪拌部件的設(shè)計(jì),根據(jù)介質(zhì)特點(diǎn)及歷史經(jīng)驗(yàn)確定攪拌槳的型式和結(jié)構(gòu);并對(duì)攪拌槳的強(qiáng)度進(jìn)行必要的校核;根據(jù)工作要求選擇密封型式;對(duì)設(shè)備的制造和檢驗(yàn)以及在役安全檢測的方法和要求進(jìn)行較具體的介紹和說明。
4.時(shí)間安排及應(yīng)完成的工作:
第1周:師生見面,布置題目。
第2周:查閱文獻(xiàn),撰寫文獻(xiàn)綜述。第3周:查閱文獻(xiàn),撰寫開題報(bào)告。
第4周:提交開題報(bào)告,進(jìn)行開題答辯。
第5周:繼續(xù)查閱文獻(xiàn),初步進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。第6周:師生見面,確定設(shè)計(jì)方案。
第7周:完善設(shè)計(jì)方案,明確設(shè)計(jì)具體任務(wù)。第8周:進(jìn)行裝配圖設(shè)計(jì)并繪圖。
第9周:進(jìn)行裝配圖設(shè)計(jì)并繪圖。
第10周:進(jìn)行零件圖設(shè)計(jì)和校核計(jì)算。第11周:進(jìn)行零件圖設(shè)計(jì)和校核計(jì)算。
第12周:完善裝配圖和零件圖,撰寫設(shè)計(jì)說明書草稿。 第13周:完善裝配圖和零件圖,撰寫設(shè)計(jì)說明書草稿。 第14周:修改設(shè)計(jì)說明書并定稿,查重。
第15周:上交設(shè)計(jì)成果,準(zhǔn)備答辯。
5.應(yīng)閱讀的基本文獻(xiàn):
[1] 王非主編. 化工壓力容器設(shè)計(jì). 化工工業(yè)出版社,2005. [2] 王凱 虞軍. 反應(yīng)器 .化工工業(yè)出版社 2005.
[3] 濮良貴 紀(jì)名剛主編. 機(jī)械設(shè)計(jì) .高等教育出版社, 2003. [4] 姚慧珠 鄭海泉. 化工機(jī)械制造 .化工工業(yè)出版社,1994.
[5] 陳國理主編. 壓力容器及化工設(shè)備 .廣州:化工理工大學(xué)出版社,1988. [6] 全國壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì) GB150-89鋼制容器. 北京:學(xué)苑出版社.
[7] 沈功田 張萬嶺. 壓力容器無損檢測技術(shù)綜述,國家質(zhì)量監(jiān)督檢查檢疫局鍋爐壓力容器檢測中心,北京100013.
[8] 壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程.北京:勞動(dòng)部鍋爐壓力容器安全雜志社,1991.3 . [9] 朱瑞林 談壓力容器技術(shù)精湛的兩個(gè)重要方面,湘潭大學(xué).
[10] Ewalds HL,wanth ill RJ. 斷裂力學(xué).朱永昌等譯.北京:北京航天大學(xué)出版社,1990.
指導(dǎo)教師簽字:
XX
教研室主任意見:
同意
簽字:XX 2016年12月11日
教學(xué)指導(dǎo)分委會(huì)意見:
同意
簽字:XX 2016年12月11日 學(xué)院公章
進(jìn)度檢查表
第
-4
周
工作進(jìn)展情況
老師安排與學(xué)生初次見面,老師給學(xué)生簡單的說明題目主要設(shè)計(jì)的方向
,講解時(shí)間的規(guī)劃安排,為我們接下來的開題報(bào)告做了很好的鋪墊
2017年01月07日
指導(dǎo)教師意見
內(nèi)容屬實(shí)。已完成選題,任務(wù)書已下達(dá)至學(xué)生,并輔導(dǎo)查閱文獻(xiàn)方法以及開題報(bào)告的寫法。
指導(dǎo)教師(簽字):XX 2017年05月12日
第 0
周
工作進(jìn)展情況
老師安排跟同學(xué)們的初次見面,把具體的時(shí)間安排跟同學(xué)們解釋清楚
,讓同學(xué)們在畢業(yè)論文方面有個(gè)時(shí)間概念,其次,老師確定和安排了同學(xué)們的各自論文題目,對(duì)于每個(gè)同學(xué)題目的大概講解一下如何去做,如何去查閱資料,查閱哪方面的相關(guān)資料,對(duì)我們畢業(yè)論文的展開做了很好的鋪墊
2016年12月14日
指導(dǎo)教師意見
內(nèi)容屬實(shí)。已完成開題報(bào)告和開題答辯,繼續(xù)進(jìn)行總體方案設(shè)計(jì)。注意多看文獻(xiàn)、多看示例,盡早提出合理方案。
指導(dǎo)教師(簽字):XX 2016年12月26日
第 4
周
工作進(jìn)展情況
查閱相關(guān)資料,確定要設(shè)計(jì)的內(nèi)容以及反應(yīng)器的一些相關(guān)資料,了解反應(yīng)物的一些屬性及參數(shù),為接下來的反應(yīng)器的計(jì)算選用做好準(zhǔn)備。
2017年05月06日
指導(dǎo)教師意見
基本熟悉和掌握了壓力容器設(shè)計(jì)的相關(guān)理論知識(shí)和設(shè)計(jì)方法,對(duì)基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行了計(jì)算,提出了合理可行的總體方案。
指導(dǎo)教師(簽字):XX 2017年05月12日
第 8
周
工作進(jìn)展情況
進(jìn)行反應(yīng)釜的參數(shù)設(shè)計(jì),對(duì)反應(yīng)釜的一些結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算,對(duì)于一些標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行合理的選擇,在完成參數(shù)的計(jì)算后,要進(jìn)行校核,如果不達(dá)到強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn),要進(jìn)行加強(qiáng),或者重新進(jìn)行參數(shù)計(jì)算,直到參數(shù)合格為止。
2017年05月06日
指導(dǎo)教師意見
針對(duì)圖中的問題進(jìn)行了重點(diǎn)講解,改正了設(shè)計(jì)方案不合理之處。裝配圖和零件圖的視圖表達(dá)也有不完善和不清楚的地方一一改正;個(gè)別繪圖錯(cuò)誤和不規(guī)范也逐一指出并修改。繼續(xù)完善圖紙,撰寫說明書。
指導(dǎo)教師(簽字):XX 2017年05月12日
第 12
周
工作進(jìn)展情況
在完成一系列的參數(shù)計(jì)算后,進(jìn)行CAD畫圖,完成反應(yīng)釜的裝配圖和各個(gè)零件圖,并按照統(tǒng)一格式編寫電子版說明書,翻譯外文。
2017年05月06日
指導(dǎo)教師意見
繪圖基本完成,但仍存在錯(cuò)誤;說明書初稿已撰寫完成,但有格式不規(guī)范、語句不通順、計(jì)算等問題,繼續(xù)修改。準(zhǔn)備答辯。
指導(dǎo)教師(簽字):XX 2017年05月12日
第周
工作進(jìn)展情況
年 月 日
指導(dǎo)教師意見
指導(dǎo)教師(簽字): 年 月 日
過程管理評(píng)價(jià)表
評(píng)價(jià)內(nèi)容
具體要求
總分
評(píng)分
工作態(tài)度
態(tài)度認(rèn)真,刻苦努力,作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)
3
2
遵守紀(jì)律
自覺遵守學(xué)校有關(guān)規(guī)定,主動(dòng)聯(lián)系指導(dǎo)教師,接受指導(dǎo)
3
2
開題報(bào)告
內(nèi)容詳實(shí),符合規(guī)范要求
5
3
任務(wù)完成
按時(shí)、圓滿完成各項(xiàng)工作任務(wù)
4
3
過程管理評(píng)分合計(jì)
10
過程管 理評(píng)語
XX同學(xué)在完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中,工作態(tài)度比較認(rèn)真,能夠做到積極主動(dòng)完成設(shè)計(jì)任務(wù),對(duì)待設(shè)計(jì)工作比較嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)。雖然在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中曾多次去外地參加招聘會(huì)、面試和參加公務(wù)員考試等,但沒有對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)度產(chǎn)生影響,能夠采取打電話、網(wǎng)絡(luò)QQ等方式主動(dòng)聯(lián)系指導(dǎo)教師,多次通過網(wǎng)絡(luò)輔導(dǎo)和當(dāng)面答疑的方式就設(shè)計(jì)方案、零件圖繪制等內(nèi)容提出問題并接受指導(dǎo)。按時(shí)完成了開題報(bào)告,開題報(bào)告內(nèi)容比較詳實(shí)規(guī)范。已完成任務(wù)書規(guī)定的各項(xiàng)工作
,并按時(shí)完成了論文查重、提交論文。
指導(dǎo)教師簽字:XX 日期:2017-05-21
指導(dǎo)教師評(píng)價(jià)表
評(píng)價(jià)內(nèi)容
具體要求
總分
評(píng)分
選題質(zhì)量
符合培養(yǎng)目標(biāo)要求,有一定的研究價(jià)值和實(shí)踐意義,有一定的開拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿
5
4
能力水平
有較強(qiáng)的綜合運(yùn)用知識(shí)能力、科研方法運(yùn)用能力、中文表達(dá)與外語能力、文獻(xiàn)資料檢索能力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力
5
3
完成質(zhì)量
文題相符,概念準(zhǔn)確,分析、論證、計(jì)算、設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)等正確合理,結(jié)論明確;論文結(jié)構(gòu)、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī)
10
7
指導(dǎo)教師評(píng)分合計(jì)
14
指導(dǎo)教 師評(píng)語
XX同學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是“聚合反應(yīng)釜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”,屬于壓力容器設(shè)計(jì),符合機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)的要求,設(shè)計(jì)過程涉及計(jì)算、繪圖和三維建模等內(nèi)容,有一定的難度和較強(qiáng)的實(shí)際意義,工作量飽和。
該生能夠在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成設(shè)計(jì)任務(wù)書規(guī)定的各項(xiàng)任務(wù),設(shè)計(jì)說明書的重復(fù)率也滿足要求。從所提交的圖紙、說明書和外文翻譯所完成的質(zhì)量看,該生對(duì)專業(yè)知識(shí)掌握基本全面,有一定的綜合運(yùn)用能力和文獻(xiàn)檢索能力;該生具有一定的中文表達(dá)能力和使用計(jì)算機(jī)軟件繪制基本零件圖及裝配圖的能力;對(duì)外文文獻(xiàn)的翻譯能力還有待進(jìn)一步鍛煉和提高。
所提交的設(shè)計(jì)說明書符合規(guī)范要求,語句通順,層次清楚,內(nèi)容較齊全。所繪制的裝配圖和零件圖數(shù)量充足,質(zhì)量尚可,有細(xì)節(jié)錯(cuò)誤已經(jīng)改正。對(duì)部分零件進(jìn)行了三維實(shí)體建模,并在說明書中對(duì)建模過程做了簡單介紹。
指導(dǎo)教師簽字:XX 日期:2017-05-21
評(píng)閱人評(píng)價(jià)表
評(píng)價(jià)內(nèi)容
具體要求
總分
評(píng)分
選題質(zhì)量
符合培養(yǎng)目標(biāo)要求,有一定的研究價(jià)值和實(shí)踐意義,有一定的
開拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿
5
4
能力水平
有較強(qiáng)的綜合運(yùn)用知識(shí)能力、科研方法運(yùn)用能力、中文表
達(dá)與外語能力、文獻(xiàn)資料檢索能力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力
5
3
完成質(zhì)量
文題相符,概念準(zhǔn)確,分析、論證、計(jì)算、設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)等正確
合理,結(jié)論明確;論文結(jié)構(gòu)、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī)
10
7
評(píng)閱人評(píng)分合計(jì)
14
評(píng)閱人 評(píng)語
該題目是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)類畢業(yè)設(shè)計(jì),圍繞聚合反應(yīng)釜展開。題目符合機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)要求,符合機(jī)械工程卓越工程師培養(yǎng)目標(biāo),有一定的研究價(jià)值和實(shí)踐意義。深度及難度適宜
,工作量適中,基本滿足要求。該畢業(yè)設(shè)計(jì)以autocad、solidworks等為工具,基本實(shí)現(xiàn)了預(yù)期設(shè)計(jì)任務(wù)。工作量滿足要求
。設(shè)計(jì)方案合理,過程分析全面,計(jì)算基本正確。圖紙基本符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求,論文格式正確,書寫規(guī)范,條理清晰,語言流暢。英文摘要和外文翻譯能做到語言基本流暢,基本完整表達(dá)原文意思
,中文表達(dá)與外語應(yīng)用能力較強(qiáng)。該畢業(yè)設(shè)計(jì)問題相符,概念準(zhǔn)確
,分析、論證、計(jì)算、設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)等基本正確合理,結(jié)論明確;論文結(jié)構(gòu)、撰寫格式、圖表等復(fù)合基本規(guī)范要求。該生具有一定的獨(dú)立工作能力,在設(shè)計(jì)過程中表現(xiàn)出對(duì)所學(xué)理論知識(shí)有較深入的理解
,有較強(qiáng)的綜合運(yùn)用知識(shí)能力、科研方法運(yùn)用能力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力及文獻(xiàn)資料檢索能力。同意該生參加畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。
評(píng)閱人簽字:李淑嫻 評(píng)閱人工作單位:XX日期:2017-05-27
答辯紀(jì)錄
學(xué)生姓名:XX 專業(yè)班級(jí):XX 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))題目: 聚合反應(yīng)釜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
答辯時(shí)間:2017年05月24日 時(shí) 分 ~ 時(shí) 分
答辯委員會(huì)(答
主任委員(組長): XX
辯小組)成員
委 員(組 員): XXX
答辯委員會(huì)(答辯小組)提出的問題和答辯情況
問題1:反應(yīng)釜作什么反應(yīng)? 回 答: 反應(yīng)釜作聚合反應(yīng)
問題2:反應(yīng)釜里面有壓力嗎?
回 答: 反應(yīng)壓力為0.5MPa,設(shè)計(jì)壓力為0.68MPa問題3:聯(lián)軸器放在哪里?起什么作用?
回 答: 聯(lián)軸器放在攪拌軸連接處,采用立式夾殼聯(lián)軸器,起到連接軸和傳遞扭矩的作用
問題4:搞實(shí)心和搞鋼管有什么區(qū)別?
回 答: 在傳遞扭矩相同時(shí),實(shí)心軸的軸徑比空心軸的直徑小,但是空心軸的重量比實(shí)心軸低。
問題5:攪拌葉片軸向定位如何保證?有銷嘛?上下怎么運(yùn)動(dòng)?
回 答: 沒有銷連接,攪拌部件通過鍵連接能保證軸向定位,通過焊接的方式保證上下不躥動(dòng)
問題6:攪拌軸受到什么載荷作用? 回 答: 主要受到轉(zhuǎn)矩載荷的作用
記錄人: 李淑嫻 2017年05月24日
答辯委員會(huì)評(píng)價(jià)表
評(píng)價(jià)內(nèi)容
具體要求
總分
評(píng)分
自述總結(jié)
思路清晰,語言表達(dá)準(zhǔn)確,概念清楚,論點(diǎn)正確,分析歸納合理
10
6
答辯過程
能夠正確回答所提出的問題,基本概念清楚,有理論根據(jù)
10
6
選題質(zhì)量
符合培養(yǎng)目標(biāo)要求,有一定的研究價(jià)值和實(shí)踐意義,有一定的
開拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿
5
4
完成質(zhì)量
文題相符,概念準(zhǔn)確,分析、論證、計(jì)算、設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)等正確
合理,結(jié)論明確;論文結(jié)構(gòu)、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī)
10
7
能力水平
有較強(qiáng)的綜合運(yùn)用知識(shí)能力、科研方法運(yùn)用能力、中文表
達(dá)與外語應(yīng)用能力、文獻(xiàn)資料檢索能力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力
10
7
答辯委員會(huì)評(píng)分合計(jì)
30
答辯委員會(huì)評(píng)語
XX同學(xué)在畢業(yè)設(shè)計(jì)工作期間,基本遵守各項(xiàng)紀(jì)律,表現(xiàn)一般。
能按時(shí)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)有關(guān)任務(wù)。
論文立論正確,立論分析無原則性的錯(cuò)誤,解決問題方案有一定的參考價(jià)值,結(jié)論基本正確。
論文使用的概念基本正確,語句通順,條理比較清楚。
論文中使用的圖表,設(shè)計(jì)中的圖紙?jiān)跁鴮懞椭谱鲿r(shí),能夠執(zhí)行國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),基本規(guī)范。
能夠查閱文獻(xiàn)資料,原始數(shù)據(jù)搜集得當(dāng),實(shí)驗(yàn)或計(jì)算結(jié)論基本準(zhǔn)確。
答辯過程中,能夠闡述出論文的主要內(nèi)容,主要問題經(jīng)答辯教師啟發(fā)后能夠回答出來。
答辯成績: 30 答辯委員會(huì)主任: XX 2017年05月28日
成績評(píng)定
項(xiàng)目分類
成績評(píng)定
過程管理評(píng)分
10
指導(dǎo)教師評(píng)分
14
評(píng)閱人評(píng)分
14
答辯委員會(huì)評(píng)分
30
總分
68
成績等級(jí)
D
成績等級(jí)按“A、B、C、D、F”記載
成績審核人簽章: XX
審核人簽章: XX