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院 系 | 机电工程系 | 专业班级 | ||
姓 名 | 学 号 | |||
题 目 | CNG站冷却循环装置设计与制造工艺 | 题目类型 | 应用研究设计 | |
一、选题背景及依据 国内外研究状况： CNG 即压缩天然气（Compressed Natural Gas）是一种最理想的车用替代能源，它具有成本低，效益高，无污染，使用安全便捷等特点。压缩天然气除了可以用油田及天然气田里的天然气外，还可以人工制造生物沼气（主要成分是甲烷）。压缩天然气与管道天然气的组成成分相同,主要成分为甲烷（CH4）。CNG可作为车辆燃料使用。CNG可以用来制作LNG（Liquefied Natural Gas,即液化天然气），这种以CNG为燃料的车辆叫做NGV（Natural Gas Vehicle）。液化石油气（Liquefied Petroleum Gas,简称LPG）经常容易与LNG混淆，其实它们有明显区别。LPG的主要组分是丙烷（超过95%），还有少量的丁烷，LPG在适当的压力下以液态储存在储罐容器中，被用作民用燃料和车辆燃料。 而冷却水循环系统是指冷却水换热并经降温，再循环使用的给水系统。由冷却设备、水泵和管道组成。冷水流过需要降温的生产设备（常称换热设备，如换热器、冷凝器、反应器）后，温度上升，如果即行排放，冷水只用一次（称直流冷却水系统），使升温冷水流过冷却设备则水温回降，可用泵送回生产设备再次使用，冷水的用量大大降低，常可节约95%以上。冷却水占工业用水量的70%左右，因此，冷却水循环系统起了节约大量工业用水的作用。 生产需求状况： 随着人民生活水平的提高及环保意识的增强，大部分城市对天然气的需求明显增加。天然气（管道天然气）作为民用燃料的经济效益也大于工业燃料。CNG及其下游应用将在“十二五”期间面临重大机遇且在政府倡导减少碳排放量和快速城市化的促进下CNG已然成为中国能源产业的核心。预计到2015年中国天然气需求量将达2250亿立方米，2020年将增长到2860亿立方米，2030年为4300亿立方米。 目的与意义： 1.对四年本专业学习的一个总结性检验。 2.针对就业市场及城市学院培养方案的定位，在懂得本专业的基本知识为前提，应用所有专业知识进行毕业设计，今后能为社会提供更加优良的专业服务。 3.通过完成此次设计，能运用专业软件对产品进行设计，能精通使用现代制造工艺。 当进入社会时，能及时适应工厂（公司）基本要求，立即投入专业角色之中。 参考文献： [1]刘雄亚、晏石林等.复合材料制品设计及应用[M].―北京：化学工业版社，2003.6 [2]沃丁柱等. 复合材料大全[M].―北京：化学工业出版社，2000.2 [3]刘雄亚、谢怀勤等.复合材料工艺及设备[M].―武汉：工业大学出版社，1997.2 [4]GB102-87，工业循环水冷却塔设计规范[S].―北京：中国标准出版社，1996. [5]GB7190.1-1997，中小型玻璃纤维增强塑料冷却塔[S].―北京：中国标准出版社，1997. [6]GB7190.2-1997，大型玻璃纤维增强塑料冷却塔[S].―北京：中国标准出版社，1997. [7]刘德安、郁轶澄等.玻璃钢结构设计基础[M].―北京：中国建筑工业出版社，1990.6 [8]翁祖淇等.中国玻璃钢工业大全[M].―北京：国防工业出版，1992.5 [9]植村·益次.纤维增强塑料设计手册[S].―北京：玻璃钢研究所译，中国建筑工业出版社，1986.12 [10]GBT 6417.1-2005，金属熔化焊接头缺欠分类及说明[S].―北京：中国标准出版社，2005 [11]GBT 50392-2006，机械通风冷却塔工艺设计规范[S].―北京：中国标准出版社，2006 [12]SH3031-1997，石油化工逆流式机械通风冷却塔结构设计规范[S].―北京：中国标准出版社,1997 [13]HG/T21580-95，G型风机逆流式冷却塔通用图[S].―北京：中国标准出版社 [14]DL/T742-2001，塑料部件技术条件[S].―北京：中国标准出版社,2001 [15]化工机械手册[S].―天津：编辑委员会化工机械手册天津大学出版社，1992.12 [16]魏新利、吴金星编.现代压力容器设计与安全技术[M].化学工业出版社，2004.9 [17]郑津洋、董其伍、桑芝富主编.过程设备设计[M].化学工业出版社,2010.3 [18]TED Pannkoke.cooling tower basics .HPAC 1996.2 [19]J C Hensley.The application of cooling towers for free-cooling ASHRAE Trans. 1994 | ||||
二、主要研究（设计）内容、研究（设计）思想及工作方法或工作流程 主要设计内容： 通过对现有的CNG站冷却循环装置设计与制造工艺分析进行如下： 1．对CNG站冷却循环装置冷却塔设计探索新的设计思想和方法； 2．用CAD建模展示CNG站冷却循环装置冷却塔的结构及工作流程； 3．导出CNG站冷却循环装置冷却塔的装配图及全部零件图； 4．用CAPP制订CNG站冷却循环装置主要零件的机械制造加工工艺技术文件等。 研究（设计）思想： 对于CNG站的冷却循环装置主要是冷却塔。冷却塔基本原理是：干燥(低焓值)的空气经过风机的抽动后，自进风网处进入冷却塔内；饱和蒸汽分压力大的高温水分子向压力低的空气流动，湿热(高焓值)的水自配水系统洒入塔内。当水滴和空气接触时，一方面由于空气与不的直接传热，另一方面由于水蒸汽表面和空气之间存在压力差，在压力的作用下产生蒸发现象，带到目前为走蒸发潜热，将水中的热量带走即蒸发传热，从而达到降温之目的。 工作原理： 热水自主机房通过水泵以一定的压力经过管道、横喉、曲喉、中心喉将循环水压至冷却塔的配水系统内，通过布水管上的小孔将水均匀地播洒在填料上面；干燥的低晗值的空气在风机的作用下由底部入风网进入塔内，热水流经填料表面时形成水膜和空气进行热交换，高湿度高晗值的热风从顶部抽出，进入塔内的空气、是干燥低湿球温度的空气，水和空气之间明显存在着水分子的浓度差和动能压力差，当风机运行时，在塔内静压的作用下，水分子不断地向空气中蒸发，成为水蒸气分子，剩余的水分子的平均动能便会降低，从而使循环水的温度下降。 冷却塔制造工艺流程： 玻璃钢模具准备 → 设备调试、原材料准备 → 玻璃钢管道内衬制作 → 远红外固化站内衬固化 → 玻璃钢管道内衬质量检验 → 玻璃钢管道增强层缠绕 → 远红外管道整体固化→ 玻璃钢管道外观及主要尺寸检验 → 玻璃钢管道脱模 → 1.5倍工作压力水压试验及其它标准要求的检测项目 → 玻璃钢冷却塔包装入库 冷却塔模具制作工艺： 一般玻璃钢冷却塔可用手糊工艺制作（玻纤布、毡铺设与后续喷射设备结合），其中壳体制作方法及其他容器类似，可采用翻边之处加螺栓，制作工艺包括以下三方面： 1.玻璃钢模具的选材与糊制 2.模具的表面处理 3.玻璃钢冷却塔糊制 | ||||
指 导 教 师 意 见 | 指导教师签字___________ 年 月 日 | |||
系 部 毕 业 设 计 领 导 小 组 审 核 意 见 | 系（公章）___________ 年 月 日 | |||
