食品工程原理课程设计
设计题目：列管式换热器的设计
班级：食品101班
设计者：邓同权
学号：5603110006
设计时间：2012年5月2日~5月8日指导老师：罗舜青
目录
概述
1.1.换热器设计任务书 ......................................................................... - 7 -
1.2换热器的结构形式 ....................................................................... - 10 -
2.蛇管式换热器 ................................................................................. - 11 -
3.套管式换热器 ................................................................................. - 11 - 1.3换热器材质的选择 ....................................................................... - 11 - 1.4管板式换热器的优点 ................................................................... - 13 - 1.5列管式换热器的结构 ................................................................... - 14 - 1.6管板式换热器的类型及工作原理 ............................................... - 16 -
1.7确定设计方案 ............................................................................... - 17 -
2.1设计参数........................................................................................ - 18 - 2.2计算总传热系数 ........................................................................... - 19 - 2.3工艺结构尺寸 ............................................................................... - 20 - 2.4换热器核算.................................................................................... - 21 -
2.4.1．换热器内流体的流动阻力 (21)
2.4.2.热流量核算 (22)
《食品工程原理及单元操作》课程设计任务
班级：食品101班姓名：邓同权
设计一台用饱和水蒸气（表压400～500kPa）加热水的列管式固定管板换热器，水流量为 65 （t/h），水温由 15 ℃加热到 75 ℃。
概述
在不同温度的流体间传递热能的装置称为热交换器，简称为换热器。在换热器中至少要有两种温度不同的流体，一种流体温度较高，放出热量；另一种流体则温度较低，吸收热量。35％～40％。随着我国工业的不断发展，对能源利用、开发和节约的要求不断提高，因而对换热器的要求也日益加强。换热器的设计、制造、结构改进及传热机理的研究十分活跃，一些新型高效换热器相继问世。
随着换热器在工业生产中的地位和作用不同，换热器的类型也多种多样，不同类型的换热器各有优缺点，性能各异。在换热器设计中，首先应根据工艺要求选择适用的类型，然后计算换热所需传热面积，并确定换热器的结构尺寸。
换热器按用途不同可分为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器、再沸器、深冷器、过热器等。
换热器按传热方式的不同可分为：混合式、蓄热式和间壁式。其中间壁式换热器应用最广泛，按照传热面的形状和结构特点又可分为管壳式换热器、板面式换热器和扩展表面式换热器（板翅式、管翅式等），如表2-1所示。
表2-1 传热器的结构分类
完善的换热器在设计或选型时应满足以下各项基本要求。
（1）合理地实现所规定的工艺条件
传热量、流体的热力学参数（温度、压力、流量、相态等）与物理化学性质（密度、粘度、腐蚀性等）是工艺过程所规定的条件。设计者应根据这些条件进行热力学和流体力学的计算，经过反复比较，使所设计的换热器具有尽可能小的传热面积，在单位时间内传递尽可能多的热量。其具体做法如下。
①增大传热系数? 在综合考虑流体阻力及不发生流体诱发振动的前提下，尽量选择高的流速。
②提高平均温差? 对于无相变的流体，尽量采用接近逆流的传热方式。因为这样不仅可提高平均温差，还有助于减少结构中的温差应力。在允许的条件时，可提高热流体的进口温度或降低冷流体的进口温度。
③妥善布置传热面? 例如在管壳式换热器中，采用合适的管间距或排列方式，不仅可以加大单位空间内的传热面积，还可以改善流体的流动特性。错列管束的传热方式比并列管束的好。如果换热器中的一侧有相变，另一侧流体为气相，可在气相一侧的传热面上加翅片以增大传热面积，更有利于热量的传递。
（2）安全可靠
换热器是压力容器，在进行强度、刚度、温差应力以及疲劳寿命计算时，应遵照我国《钢制石油化工压力容器设计规定》与《钢制管壳式换热器设计规定》等有关规定与标准。这对保证设备的安全可靠起着重要的作用。
（3）有利于安装、操作与维修
直立设备的安装费往往低于水平或倾斜的设备。设备与部件应便于运输与装拆，在厂房移动时不会受到楼梯、梁、柱的妨碍，根据需
要可添置气、液排放口，检查孔与敷设保温层。
（4）经济合理
评价换热器的最终指标是：在一定的时间内（通常为1年）固定费用（设备的购置费、安装费等）与操作费（动力费、清洗费、维修费等）的总和为最小。在设计或选型时，如果有几种换热器都能完成生产任务的需要，这一指标尤为重要。
动力消耗与流速的平方成正比，而流速的提高又有利于传热，因此存在一最适宜的流速。
传热面上垢层的产生和增厚，使传热系数不断降低，传热量随之而减少，故有必要停止操作进行清洗。在清洗时不仅无法传递热量，还要支付清洗费，这部分费用必须从清洗后传热条件的改善得到补偿，因此存在一最适宜的运行周期。
严格地讲，如果孤立地仅从换热器本身来进行经济核算以确定适宜的操作条件与适宜的尺寸是不够全面的，应以整个系统中全部设备为对象进行经济核算或设备的优化。但要解决这样的问题难度很大，当影响换热器的各项因素改变后对整个系统的效益关系影响不大时，按照上述观点单独地对换热器进行经济核算仍然是可行的。
1.1.换热器设计任务书
1．设计题目
设计一台用饱和水蒸气加热水的列管式固定管板换热器
2．设计任务及操作条件
（1）处理能力65吨水/ 小时
（2）设备型式列管式换热器
（3）操作条件
①水蒸气：入口温度158.7℃，出口温度158.7℃
②冷却介质：自来水，入口温度15℃，出口温度75℃
③允许压强降：管程10^4-10^5,壳程10^3-10^4.
（4）设计项目
①设计方案简介：对确定的工艺流程及换热器型式进行简要论述。
②换热器的工艺计算：确定换热器的传热面积。
③换热器的主要结构尺寸设计。
④主要辅助设备选型。
⑤绘制换热器总装配图。
3．设计说明书的内容
（1）目录；
（2）设计题目及原始数据(任务书)；
（3）论述换热器总体结构(换热器型式、主要结构)的选择；
（4）换热器加热过程有关计算(物料衡算、热量衡算、传热面积、换热管型号、壳体直径等)；
（5）设计结果概要(主要设备尺寸、衡算结果等)；
（6）主体设备设计计算及说明；
（7）主要零件的强度计算（选做）；
（8）附属设备的选择（选做）；
（9）参考文献；
（10）后记及其它。
4．设计图要求
用A1图纸绘制换热器一张：一主视图，一左视图，部分局部放大图,剖面图.
5．设计思考题
（1）设计列管式换热器时，通常都应选用标准型号的换热器，为什么？
（2）为什么在化工厂使用列管式换热最广泛？
（3）在列管式换热器中，壳程有挡板和没有挡板时，其对流传热系数的计算方法有何不同？
（4）说明列管式换热器的选型计算步骤？
（5）在换热过程中，冷却剂的进出口温度是按什么原则确定的？（6）说明常用换热管的标准规格（批管径和管长）。
（7）列管式换热器中，两流体的流动方向是如何确定的？比较其优缺点？
6. 部分设计问题指导
（1）列管式换热器基本型式的选择
（2）冷却剂的进出口温度的确定原则
（3）流体流向的选择
（4）流体流速的选择
（5）管子的规格及排列方法
（6）管程数和壳程数的确定
（7）挡板的型式
1.2换热器的结构形式
1.管壳式换热器
管壳式换热器又称列管式换热器，是一种通用的标准换热设备，它具有结构简单，坚固耐用，造价低廉，用材广泛，清洗方便，适应性强等优点，应用最为广泛。管壳式换热器根据结构特点分为以下几种：
（1）固定管板式换热器
固定管板式换热器两端的管板与壳体连在一起，这类换热器结构简单，价格低廉，但管外清洗困难，宜处理两流体温差小于50℃且壳方流体较清洁及不易结垢的物料。
带有膨胀节的固定管板式换热器，其膨胀节的弹性变形可减小温差应力，这种补偿方法适用于两流体温差小于70℃且壳方流体压强不高于600Kpa的情况。
（2）浮头式换热器
浮头式换热器的管板有一个不与外壳连接，该端被称为浮头，管束连同浮头可以自由伸缩，而与外壳的膨胀无关。浮头式换热器的管束可以拉出，便于清洗和检修，适用于两流体温差较大的各种物料的换热，应用极为普遍，但结构复杂，造价高。
（3）填料涵式换热器
填料涵式换热器管束一端可以自由膨胀，与浮头式换热器相比，结构简单，造价低，但壳程流体有外漏的可能性，因此壳程不能处理易燃，易爆的流体。
2.蛇管式换热器
蛇管式换热器是管式换热器中结构最简单，操作最方便的一种换热设备，通常按照换热方式不同，将蛇管式换热器分为沉浸式和喷淋式两类。
3.套管式换热器
套管式换热器是由两种不同直径的直管套在一起组成同心套管，其内管用U型时管顺次连接，外管与外管互相连接而成，其优点是结构简单，能耐高压，传热面积可根据需要增减，适当地选择管内、外径，可使流体的流速增大，两种流体呈逆流流动，有利于传热。此换热器适用于高温，高压及小流量流体间的换热。
1.3换热器材质的选择
在进行换热器设计时，换热器各种零、部件的材料，应根据设备的操作压力、操作温度。流体的腐蚀性能以及对材料的制造工艺性能等的要求来选取。当然，最后还要考虑材料的经济合理性。一般为了满足设备的操作压力和操作温度，即从设备的强度或刚度的角度来考虑，是比较容易达到的，但材料的耐腐蚀性能，有时往往成为一个复
杂的问题。在这方面考虑不周，选材不妥，不仅会影响换热器的使用寿命，而且也大大提高设备的成本。至于材料的制造工艺性能，是与换热器的具体结构有着密切关系。
一般换热器常用的材料，有碳钢和不锈钢。
（1）碳钢
价格低，强度较高，对碱性介质的化学腐蚀比较稳定，很容易被酸腐蚀，在无耐腐蚀性要求的环境中应用是合理的。如一般换热器用的普通无缝钢管，其常用的材料为10号和20号碳钢。
（2）不锈钢
奥氏体系不锈钢以1Crl8Ni9Ti为代表，它是标准的18-8奥氏体不锈钢，有稳定的奥氏体组织，具有良好的耐腐蚀性和冷加工性能。
正三角形排列结构紧凑；正方形排列便于机械清洗；同心圆排列用于小壳径换热器，外圆管布管均匀，结构更为紧凑。我国换热器系列中，固定管板式多采用正三角形排列；浮头式则以正方形错列排列居多，也有正三角形排列。
（2）管板
管板的作用是将受热管束连接在一起，并将管程和壳程的流体分隔开来。
管板与管子的连接可胀接或焊接。胀接法是利用胀管器将管子扩胀，产生显著的塑性变形，靠管子与管板间的挤压力达到密封紧固的目的。胀接法一般用在管子为碳素钢，管板为碳素钢或低合金钢，设计压力不超过4 MPa，设计温度不超过350℃的场合。
（3）封头和管箱
封头和管箱位于壳体两端，其作用是控制及分配管程流体。
①封头当壳体直径较小时常采用封头。接管和封头可用法兰或螺纹连接，封头与壳体之间用螺纹连接，以便卸下封头，检查和清洗管子。
②管箱换热器管内流体进出口的空间称为管箱,壳径较大的换热器大多采用管箱结构。由于清洗、检修管子时需拆下管箱，因此管箱结构应便于装拆。
③分程隔板当需要的换热面很大时，可采用多管程换热器。对于多管程换热器，在管箱内应设分程隔板，将管束分为顺次串接的若干组，各组管子数目大致相等。这样可提高介质流速，增强传热。管程多者可达16程，常用的有2、4、6程。在布置时应尽量使管程流体与壳程流体成逆流布置，以增强传热，同时应严防分程隔板的泄漏，以防止流体的短路。
1.4管板式换热器的优点
(1) 换热效率高,热损失小
在最好的工况条件下, 换热系数可以达到6000W/ m2K, 在一般的工况条件下, 换热系数也可以在3000～4000 W/ m2K左右,是管壳式换热器的3～5倍。设备本身不存在旁路,所有通过设备的流体都能在板片波纹的作用下形成湍流,进行充分的换热。完成同一项换热过程, 板式换热器的换热面积仅为管壳式的1/ 3～1/ 4。
(2) 占地面积小重量轻
除设备本身体积外, 不需要预留额外的检修和安装空间。换热所用板片的厚度仅为0. 6～0. 8mm。同样的换热效果, 板式换热器比管壳式换热器的占地面积和重量要少五分之四。
(3) 污垢系数低
流体在板片间剧烈翻腾形成湍流, 优秀的板片设计避免了死区的存在, 使得杂质不易在通道中沉积堵塞,保证了良好的换热效果。
(4) 检修、清洗方便
换热板片通过夹紧螺柱的夹紧力组装在一起,当检修、清洗时, 仅需松开夹紧螺柱即可卸下板片进行冲刷清洗。
(5) 产品适用面广
设备最高耐温可达180 ℃, 耐压2. 0MPa , 特别适应各种工艺过程中的加热、冷却、热回收、冷凝以及单元设备食品消毒等方面, 在低品位热能回收方面, 具有明显的经济效益。各类材料的换热板片也可适应工况对腐蚀性的要求。
当然板式换热器也存在一定的缺点, 比如工作压力和工作温度不是很高, 限制了其在较为复杂工况中的使用。同时由于板片通道较小,也不适宜用于杂质较多,颗粒较大的介质。
1.5列管式换热器的结构
介质流经传热管内的通道部分称为管程。
（1）换热管布置和排列间距
常用换热管规格有ф19×2 mm、ф25×2 mm(1Crl8Ni9Ti)、ф25×2.5 mm(碳钢10)。小直径的管子可以承受更大的压力，而且管壁较薄；同时，对于相同的壳径，可排列较多的管子，因此单位体积的传热面积更大，单位传热面积的金属耗量更少。换热管管板上的
排列方式有正方形直列、正方形错列、三角形直列、三角形错列和同心圆排列。
（A）（B）（C）
（D）（E）图 1-4 换热管在管板上的排列方式
(A) 正方形直列（B）正方形错列 (C) 三角形直列
（D）三角形错列（E）同心圆排列
正三角形排列结构紧凑；正方形排列便于机械清洗；同心圆排列用于小壳径换热器，外圆管布管均匀，结构更为紧凑。我国换热器系列中，固定管板式多采用正三角形排列；浮头式则以正方形错列排列居多，也有正三角形排列。
（2）管板
管板的作用是将受热管束连接在一起，并将管程和壳程的流体分隔开来。
管板与管子的连接可胀接或焊接。胀接法是利用胀管器将管子扩胀，产生显著的塑性变形，靠管子与管板间的挤压力达到密封紧固的目的。胀接法一般用在管子为碳素钢，管板为碳素钢或低合金钢，设计压力不超过4 MPa，设计温度不超过350℃的场合。
（3）封头和管箱
封头和管箱位于壳体两端，其作用是控制及分配管程流体。
①封头当壳体直径较小时常采用封头。接管和封头可用法兰或螺纹连接，封头与壳体之间用螺纹连接，以便卸下封头，检查和清洗管子。
②管箱换热器管内流体进出口的空间称为管箱,壳径较大的换热器大多采用管箱结构。由于清洗、检修管子时需拆下管箱，因此管箱结构应便于装拆。
③分程隔板当需要的换热面很大时，可采用多管程换热器。对于多管程换热器，在管箱内应设分程隔板，将管束分为顺次串接的若干组，各组管子数目大致相等。这样可提高介质流速，增强传热。管程多者可达16程，常用的有2、4、6程。在布置时应尽量使管程流体与壳程流体成逆流布置，以增强传热，同时应严防分程隔板的泄漏，以防止流体的短路。
1.6管板式换热器的类型及工作原理
板式换热器按照组装方式可以分为可拆式、焊接式、钎焊式等形式;按照换热板片的波纹可以分为人字波、平直波、球形波等形式; 按照密封垫可以分为粘结式和搭扣式。各种形式进行组合可以满足不同的工况需求,在使用中更有针对性。比如同样是人字形波纹的板片还因采用粘结式还是搭扣式密封垫而有所不同, 采用搭扣式
密封垫可以有效的避免胶水中可能含有的氯离子对板片的腐蚀, 并且设备拆装更加方便。又如焊接式板式换热器的耐温耐压明显好于可拆式板式换热器, 可以达到250 ℃、2. 5MPa 。因此同样是板式换热器, 因其形式的多样性,可以应用于较为广泛的领域,在大多数热交换工艺过程都可以使用。
虽然板式换热器有多种形式, 但其工作原理大致相同。板式换热器主要是通过外力将换热板片夹紧组装在一起, 介质通过换热板片上的通孔在板片表面进行流动, 在板片波纹的作用下形成激烈的湍流, 犹如用筷子搅动杯中的热水, 加大了换热的面积。冷热介质分别在换热板片的两侧流动,湍流形成的大量换热面与板片接触, 通过板片来进行充分的热传递,达到最终的换热效果。冷热介质的隔离主要通过密封垫的分割, 或者通过大量的焊缝来保证, 在换热板片不开裂穿孔的情况下, 冷热介质不会发生混淆。
1.7确定设计方案
1选择换热器的类型
两流体温的变化情况：热流体进口温度158.7℃出口温度158.7℃；冷流体进口温度15℃，出口温度为75℃，该换热器用循环冷却水冷却，冬季操作时，其进口温度会降低，考虑到这一因素，估计该换热器的管壁温度和壳体温度之差较大，因此初步确定选用列管式换热器。
2 管程安排
从两物流的操作压力看，应使水蒸气走管程，循环冷却水
走壳程。但由于循环冷却水较易结垢，若其流速太低，将会加
快污垢增长速度，使换热器的热流量下降，所以从总体考虑，应使循环水走管程，水蒸气走壳程。
2.1设计参数
水蒸气的定性温度：
T=158.7℃
密度ρ0＝3.1686kg/m3
气化潜热r=1901,1KJ/kg
粘度μi＝0.0135m Pa﹒s
水的定性温度：
T=(15+70)/2=45℃
密度ρi＝990.0kg/m3
定压比热容 Cpi＝4.174kJ/kg℃
热导率λi＝0.6400W/ m℃
粘度μi＝0.600m Pa﹒s
2.2计算总传热系数
1、热流量
T c m p ?=000Q =65/3600×1000×4.174×(75-15)=4523 kJ/s 平均传热温差
△tm1=(△t1-△t2)/㏑(△t1/△t2)=(143.7-83.7)/㏑(143.7/83.7)
式中：7.143157.1581=-=?t ℃ ,7.83757.1582=-=?t ℃
求得△tm1=111.0℃
2、 冷却水用量
考虑热损失3%-5%取3%,
则 Q=4658)%3100(Q 0=+ kJ/s
23.21
.20914658==?=t c Q m pi i (kg/h) 3计算传热面积
求传热面积需要先知道K 值，根据资料查得和水之间的传热系数在 1500W/(㎡.℃)左右，先取K 值为1400W/(㎡.℃)计算
由Q=KA △tm 得 m t K Q A ?=
00 1.29140011110004523=??=
(㎡) 考虑安全系数5%-15%，取10%，
则 A=29.1×（100+10）%=32.01（㎡）
2.3工艺结构尺寸
1．管径和管内流速选用Φ25×2.5较高级冷拔传热管（碳钢），取管内流速u 1=1.23m/s 。
2．管程数和传热管数 可依据传热管内径和流速确定单程传热管数 Ns=4723
.102.0785.0)0.9903600/(100065422=????=u d V
i π
按单程管计算，所需的传热管长度为 L=m n d A s o p
68.847
025.014.301.32≈??=π 按单程管设计，传热管过长，宜采用多管程结构。根据本设计实际情况，采用标准设计，现取传热管长l=4.5m ，则该换热器的管程数为 Np=25
.468.8==l L 传热管总根数 Nt=47×2=94
4.传热管排列和分程方法 采用组合排列法,即每程内均按正三角形排列,隔板两侧采用正方形排列。
取管心距t=1.25d 0，则 t=1.25×25=31.25≈32㎜
隔板中心到离其最.近一排管中心距离按式（3-16）计算
S=t/2+6=32/2+6=22㎜
各程相邻管的管心距为44㎜。
5．壳体内径 采用多管程结构，取管板利用率η=0.7 ，则壳体内径为：
感您选购三友电磁蒸汽加热器！为了您更好的使用本产品，在您开始安装使用前，敬请您务必仔细阅读本使用说明书，并妥善保存。！ 特别忠告 * 检查新机是否运输损坏； * 安装前应请专业人员详细检查供电线路及电表容量是否符合本机要求； * 必须安装可靠的接地线； * 必须安装合适的空气开关，不使用时请关闭空气开关； * 电磁蒸汽加热器必须竖直安装，接通储热油罐后再通电试机，不得将本产品安装在距易燃物和强磁场太近的地方； * 油道系统必须安装杂物过滤器，并且定期清洗；
* 如果产品损坏，必须请当地销售商专业人员维修或更换，擅自打开机箱造成的损坏不在保修围。 一、产品介绍 “三友”牌电磁蒸汽加热器：是一种利用电磁感应原理，将电能转换为磁热能的加热器，在控制器由整流电路将50/60HZ 的交流电压变成直流电压，再经过控制电路将直流电压转换成频率为20—25KHZ的高频电压，高速度变化的电流通过线圈会产生高速度的磁场，当磁场部的磁力线通过金属导铁体时产生无数的小涡流，使导铁体自行高速发热，然后再将导铁体的热量给水汽化达到快速制热的目的。 基本工作原理是：通过一套自动控制装置，确保运行过程中液体控制器或高、中、低电极探棒反馈控制水泵的开启、闭合、供水量长短、炉胆加热时间；由压力继电器调定的最高蒸汽压力随着蒸汽的不断输出，炉胆水位不断下降，当处于低水位（机械式）、中水位（电子式）时，水泵自动补水，到高水位时，水泵停止补水；与此同时，电磁加热器继续加热，源源不断产生蒸汽，面板上或顶端上部的指针式压力表即刻显示蒸汽压力数值，整个过程自动工作。 本产品具有升温速度快、热效率高、使用围广、智能控温、随意调节功率、样式美观、节省空间等特点，电磁蒸汽加热器是一款新研制开发的现代工业热源升级换代的首选产品，广泛适用于洗涤熨烫行业：干洗机、烘干机、水洗机、脱水机、熨平机、
多种水位控制电路图 电气自动化2010-01-30 22:32:41 阅读92 评论0 字号：大中小 一、自动水位控制器 本电路能自动控制水泵电动机，当水箱中的水低于下限水位时，电动机自动接通电源而工作；当水灌满水箱时，电动机自动断开电源。该控制电路只用一只四组双输入与非门集成电路(CD4011)，因而控制电路简单，结构紧凑而经济。供电电路采用12V直流电源，功耗非常小。 控制器电路如图1所示。指示器电路如图2所示。
图1是控制器电路图，在水箱中有两只检测探头"A"和"B"，其中"A"是下限水位探头，"B"是上限水位探头，12V直流电源接到探头"C"，它是水箱中储存水的最低水位。 下限水位探头"A"连接到晶体管T1(BC547)的基极，其集电极连到12V电源，发射极连到继电器RL1，继电器RL l接入与非门N3第○13脚。同样，上限水位探头"B"接到晶体管T2的基极(BC547)，其集电极连到12V电源，发射极经电阻R3接地，并接入与非门N1第①、②脚，与非门N2的输出第④脚和与非门N3的第○12脚相连，N3第①脚输出端接到N2第⑥脚输入端，并经电阻R4与晶体管T3的基极相连，与晶体管T3发射极相连的继电器RL2用来驱动电动机M。 当水箱向水位在探头A以下，晶体管T1与T2均不导通，N3输出高电平，晶体管T3导通，使继电器RL2有电流通过而动作，因而电动机工作，开始将水抽入水箱。当水箱的水位在探头A以上、探头B 以下时，水箱中的水给晶体管T1提供了基极电压，使T1导通，继电器RLl得电吸合N3第○13 脚为高电平，由于晶体管T2并无基极电压，而处于截止状态，N1第①、②脚输入为低电平，第③脚输出则为高电平，而N2第⑥脚输入端仍为高电平，因而N2第④脚输出则为低电平，最终N3第11脚输出为高电平，电动机继续将水抽入水箱。当水箱的水位超过上限水位B时，晶体管T1仍得到基极电压，继电器RLl吸合。N3第○13脚仍为高电平，同时，水箱中的水也给晶体管T2提供基极电压使其导通，Nl第①、②脚输入端为高电平，第②脚输出端为低电平，N2第③脚输出端为高电平，N3第○11脚第终输出低电平，使T3截止，电动机停止抽水。 若水位下降低于探头B但高于探头A，水箱中的水依然供给晶体管T1的基极电压，继电器RLl继续吸合，使N3第○13脚仍为高电平，但晶体管T2不导通，N1第①、②脚输入端为低电平，其第③脚输出端为高电平，N2第⑥脚为低电平，则N2第④脚输出为高电平，最终N3第○11脚输出端继续保持低电平，电动机仍停止工作。若水位降到探头A以下，晶体管T1与T2均不导通，与非门N3输出高电平，驱动继
《水和水蒸气》教学设计 一、教材分析。 【单元教学内容概述】 《水和水蒸气》是教科版三年级下册科学《温度与水的变化》单元第六课的教学内容。本单元主要以水为例，引导学生探究温度和物质状态变化之间的关系。通过观察水的各种状态，集中研究水在融化、蒸发和凝结过程中发生的变化，帮助学生初步建立起“物质是不断变化的”认识，同时，通过对水的三态循环的观察和感知，帮助学生初步建立自然界“物质循环”的概念。本单元共7课时，可分为两大部分。第一部分：“温度和温度计”“测量水的温度”（第1课和第2课），主要培养学生使用温度计测量物体温度的技能；认识到温度表示的是物体的冷热程度。第二部分：逐步观察研究物质（水）是如何从一种状态变化为另一种状态的（第3课-第7课）。第3课、第4课“水结冰了”“冰融化了”探究的是水的液态和固态之间的变化；第5课、第6课“水珠从哪里来”“水和水蒸气”探究的是水的液态和气态之间的变化；第7课“水的三态变化”则让学生自主探究水在气态和固态之间怎样变化，并总结概括水的三态之间的变化规律。 本课作为单元第六课教学内容，学生之前已经经历了“温度表示物体冷热程度，使用温度计测量物体温度”、“由于温度变化，水和冰可以互相转化”及“杯壁上的小水珠从哪里来”的探究学习。本节课就是循着上节课产生的一系列问题展开水和水蒸气的观察研究活动。通过对“水哪里去了” 、“加热能加快水蒸发吗”“空气中的水”这三部分的的探究、观察和实验，让学生理解水和水蒸气是如何互相转化的这个物质变化过程。 【本课时在单元中的位置】本课作为单元第六课教学内容，学生之前已经经历了“温度表示物体冷热程度，使用温度计测量物体温度”、“由于温度变化，水和冰可以互相转化”及“杯壁上的小水珠从哪里来”的探究学习。本节课就是循着上节课产生的一系列问题展开水和水蒸气的观察研究活动。通过“水哪里去了”的探究、观察，讨论水从液态变成气态时是如何蒸发到空气中的，然后再通过“加热
蒸汽加热水计算
计算加热一定量的水，需蒸汽多少吨。（直接加热） 例：加热1吨的常温水至80度，需多少吨0.5MPa 的蒸汽 查蒸汽的数据：0.5MPa 蒸汽焓2762.9 kJ/kg 。 X×1000× 2762.9 ＋X×1000×4.2×（100－80）＝1000×4.2×（80－20） X＝0.0885吨 蒸汽的热损失按20%计。则需蒸汽0.1062吨。 饱和水蒸汽表(按温度排列) 温度绝对压力蒸汽比容蒸汽密度液体焓蒸汽 焓汽化热 ℃ kPa m3/kg kg/m3 kJ/kg kJ/kg kJ/kg 0 0.61 206.5 0.0048 0.00 2491.3 2491.3 5 0.87 147.1 0.0068 20.94 2500.9 2480.0 10 1.23 106.4 0.0094 41.87 2510.5 2468.6 15 1.71 77.9 0.0128 62.81 2520.6 2457.8 20 2.33 57.8 0.0172 83.74 2530.1 2446.3 25 3.17 43.4 0.0230 104.68 2538.6 2433.9 30 4.25 32.93 0.0304 125.60 2549.5 2423.7 35 5.62 25.25 0.0396 146.55 2559.1 2412.6 40 7.37 19.55 0.0511 167.47 2568.7 2401.1 45 9.58 15.28 0.0654 188.42 2577.9 2389.5 50 14.98 12.054 0.0830 209.34 2587.6 2378.1 55 15.74 9.589 0.1043 230.29 2596.8 2366.5 60 19.92 7.687 0.1301 251.21 2606.3 2355.1 65 25.01 6.209 0.1611 272.16 2615.6 2343.4 70 31.16 5.052 0.1979 293.08 2624.4 2331.2 75 38.50 4.139 0.2416 314.03 2629.7
贵州兴义金城书院管道直饮水项目 方 案 书
一、工程项目概况 贵州兴义金城书院是位于兴义市区的重要保障处所,建设水处理工程是为了实现学院内的自来水深度处理至可以直接饮用而进行纯水设备,给水管道的设置与施工。 2500人，总共有4栋宿舍楼,1栋综合办公楼；1栋食堂后勤楼需要供直饮水.其中综合办公楼6层、学生宿舍楼6层、食堂后勤楼3层.最为重要的供直饮水处是学生宿舍楼和综合办公楼. 食堂后勤楼是保障供水量比较大的处所,但实际直饮水水量不会很大,所以拟单独采用产水量比较大的超滤技术供水、专用管道输送直饮水并用. 二、直饮水系统技术方案 1、直饮水用量计算： 金城书院在校师生2500人，根据用户需求，每人每天饮水按3L设计。高峰期每天饮用水用量为： 2500×3L（人.天）÷1000=约8吨/天(叠加损耗)后拟采用10吨/天的纯水设备. 食堂用水:考虑到淘米洗菜冲洗等因素采用处理水量比较大的超滤设备,同时参考直饮水10倍的水量拟选2500×30L（人. 天）÷1000=5吨/小时的超滤机. 2、设计方案： 2.1）、净水机房设备选型： 净水机房设备要考虑有足够的反冲洗及RO膜休息时间，
故机组每天最长工作时间不宜超过16小时。本方案安全考虑，设计工作时间为12小时。 要求系统每小时产水量为： 10t/天≈1吨/小时 纯水生产设备选一台每小时产生1000L的主机可以满足需求: 直饮水系统配置单的有关资料表1：
以实际配置为准 表2：食堂5吨超滤装置 控制反冲 控制反冲 (3500)
表3：终端机 20升,温热2龙头 壹拾贰万捌仟陆佰肆拾元整(128640) 表格3终端设备报价不含电路施工费用 管长估计：表4：
第一单元冷和热 3水受热以后 教学目标 1.通过观察与描述，知道水受热以后形态会发生变化。 2.通过测量与分析，知道在一般情况下，当温度升高到100°C时，水会沸腾。 3.通过比较冰、水、水蒸气的相同点和不同点，知道冰、水、水蒸气是同一种物质的不同状态。 教学重点 了解融化和沸腾的条件。 教学难点 利用曲线图，分析冰融化和水沸腾过程中温度变化的规律。 教学准备 教师材料：铁架台、三脚架、酒精灯、石棉网、温度计、烧杯、冰块、秒表。 学生分组材料：实验记录单。 教学过程 一、导入新课 1.出示地球上江河湖海的图片，引导学生看一看，知道我们的地球上绝大多数是江河湖海，江河湖海中蕴藏着大量的各种形态的水。 2.今天这一课，我们来探讨水受热以后会有怎样的变化。板书课题：3水受热以后 二、探究 活动一：交流冰、水和水蒸气之间的相同与不同之处 1.出示课本第7页上面两幅插图，引导学生看一看，教师提问：同学们，在这两幅插图中，你能看到水了吗？ 预设：冰、水和水蒸气都是水。 2.那么冰、水和水蒸气是同一种物质吗？它们有哪些相同和不同之处？ 3.出示冰块、一杯常温水、一杯热水，引导学生看一看，仔细观察，体会冰、水和水蒸气的相同和不同之处。 4.教师提醒：再找冰、水和水蒸气的相同点和不同点时，我们可以运用多种感官，用眼睛看，用鼻子闻，用舌头尝，用手摸等等各种方法。 预设： 冰、水、水蒸气的相同之处：无色、无味、透明…… 冰、水、水蒸气的不同之处：冰有固定形状，不会流动，是固体；水没有固定形状，会流动，是液体；水蒸气没有固定形状，会流动，是气体。 5.出示课本第7页的一句话 冰受热后从固态变成液态,这种现象叫作融化。 6.学生齐读这句话，理解什么是融化。 7.教师讲解，冰是水的固体形态，我们称之为固态，水是液体形态，我们称之为液态。从固态冰变成液态水，需要的条件就是加热。 活动二：研究冰融化过程中温度的变化 1.教师引导：冰融化成水的过程中，温度会有变化吗？又会发生怎样的变化呢？下面我们通过实验来探究这个问题。 2.出示课本第7页下面的一幅图，学生仔细观察这幅图，并读一读旁边的文字，初步了解本次实验的材料、方法及注意点。 3.全班交流
《水蒸气的凝结》教学设计 【教材分析】 《水蒸气的凝结》是青岛版三年级上册《水的三态变化》单元的第四课时。本节课以小水珠为线索，引导学生通过生活经验猜测小水珠形成的条件，并进行探究，观察、讨论，水蒸气在什么条件下凝结成小水珠。 教材由三部分组成：第一部分聚焦，通过观察生活中小水珠形成的现象，引导学生猜测小水珠形成的原因；第二部分探索，通过小水珠形成的对比实验，探究小水珠形成的原因；第三部分研讨，在经历探索小水珠形成的基础上，让学生解释生活中小水珠形成的原因，并能用所学知识解决生活中的问题。 本课通过设计对比实验，让学生认识到小水珠形成的原因，从而解释生活中的小水珠形成的现象，在体验中感受，引导学生用所学知识解决生活中问题，培养学生学科学、用科学的意识。 【学生分析】 三年级学生经过两年的学习，已经有了自己的科学思维方法。对科学探究的过程有所了解，并具备了一定的操作能力。虽然学生在生活中常见凝结现象，但大多数同学并没有深入的思考、研究过小水珠的成因，对于水蒸气遇冷变成小水珠比较陌生。学生对对比实验有一知识的迁移水品也有较大差距，但是学生思维缺乏严谨性，定的了解，
因此在设计对比实验，尤其是实验的细节还需要老师的指导。 【教学目标】 科学概念目标： 1.认识凝结，知道水蒸气遇冷会凝结成水。 科学探究目标： 1.能通过对周围自然现象的观察，提出感兴趣的问题。 2.能设计对比实验探究小水珠的成因。 情感态度价值观： 1.主动与他人合作，积极参与交流和讨论，尊重他人的情感和态度。科学、技术、社会与环境目标 1.体会到生活中科学技术的进步，给人们生活、学习带来的方便。【重难点】通过对比实验，探究小水珠形成的原因。 【器材准备】 学生准备：镜子 教师准备：课件、火柴，酒精灯，烧杯，玻璃片，试管夹、水、冰块【教学过程】 一、实验导入，引出课题 （一）观察小水珠的形成。 这杯热水正在发生什么现请注意观察，老师这里有一杯热水，1. 象呢？
双组分溶液直接蒸汽加热板式精馏塔设计 设计任务：规定F 、xF 、xD 、xW ，设计出能完成分离任务的板式精馏塔 1. 回流比 ● 最小回流比 设夹紧点在精馏段，其坐标为(xe,ye)则 min D e e e x y R y x -= - (1) 设夹紧点在提馏段，其坐标为(xe,ye) min min 0(1)(1)e e W y R D qF L V R D q F x x -+==+--- (2) 所需基础数据：气液相平衡数据 丙酮-水 xi = [0 0.01 0.02 0.05 0.10 0.15 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 0.95 1.0]; % 液相丙酮平衡浓度 yi = [0 0.253 0.425 0.624 0.755 0.793 0.815 0.830 0.839 0.849 0.859 0.874 0.898 0.935 0.963 1.0]; % 汽相丙酮平衡浓度 ti=[ 100 92.7 86.5 75.8 66.5 63.4 62.1 61.0 60.4 60.0 59.7 59.0 58.2 57.5 57.0 56.13 ];%平衡温度 甲醇-水 xi = [0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.15 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 0.95 1.0]; % 液相甲醇平衡浓度 yi = [0 0.134 0.234 0.304 0.365 0.418 0.517 0.579 0.665 0.729 0.779 0.825 0.870 0.915 0.958 0.979 1.00]; % 汽相甲醇平衡浓度 ti=[ 100 96.4 93.5 91.2 89.3 87.7 84.4 81.7 78.0 75.3 73.1 71.2 69.3 67.6 66.0 65.0 64.5 ];%平衡温度 来源：王志魁.化工原理（第三版），北京：化学工业出版社,2004 ● 确定操作回流比 min (1.1~2.0)R R = 用Matlab 或Excel 工具求出N 与R 间的关系以确定适宜的回流比。(课堂讲解) 2 全塔物料衡算与操作方程 (1)全塔物料衡算 F S D W +=+ (3) F D W Fx Dx Wx =+ (4) 其中 (1)(1)S V R D q F ==+-- (5) W L RD qF ==+ (6)
《水的变化》大班教案 通过实验，可以培养幼儿的观察能力，激发幼儿探索科学现象的兴趣，培养幼儿对科学的探索精神。下面是的《水的变化》大班教案，欢迎参考。 活动目标： 1、初步感知“水蒸气蒸发”、“水蒸气变水”的现象。 2、观察实验，讲解自己的发现并提问。 3、激发对科学活动的兴趣。 4、培养幼儿对事物的好奇心，乐于大胆探究和实验。 5、愿意大胆尝试，并与同伴分享自己的心得。 活动准备： 1、酒精灯、烧杯、玻璃片、玻璃杯 2、幼儿收集关于雨、雪、露、冰的图片、文字等资料，了解有关常识。 3、课件《小水滴旅行记》 活动过程： 一、导入部分 昨天，我们在活动室内放置了一杯水，并且记录了水的高度，现在我请一位小朋友来观察一下，水有什么变化。 二、实际操作部分 （一）、水由液态变为气态 1、幼儿讨论：水到哪去了？
（“学习科学的过程应该是幼儿主动探索的过程。”孩子要敢于想象，在想象的基础上去操作，从而发现问题，解决问题。） 2、演示实验：用酒精灯，加热烧杯里的水达到沸腾，请幼儿观察正气上升的现象 3、提问：发现水有了什么变化？水汽是从哪里来的？到哪去？ 在生活中你见过哪些水变成水蒸气的现象？（烧开水、煮饭等）（“幼儿的科学活动应密切联系幼儿的实际生活，教师应充分利用幼儿身边的事物与现象作为科学探索的对象”） 小结：水遇热会变成水蒸气。 （二）、水由气态变为液态 （为了让孩子“愿意与同伴共同探究，能用适应的方式表达各自的发现，并相互交流”材料的提供是以小组为单位的。） 1、出示玻璃片，请幼儿摸一摸玻璃片，再摸一摸热水杯，说出哪一个凉。 2、把玻璃片盖到热水杯上。 3、引导幼儿观察玻璃片上发生的现象。 在生活中你见过哪些水蒸气变成小水滴的现象？（对着冷玻璃哈气） 小结：水蒸气遇冷会变成小水珠。 三、欣赏故事课件《小水滴旅行记》，理解“水”的奇妙变化 （增加科学活动的趣味性，激发幼儿对科学活动的兴趣。）
简单填料精馏塔设计 设计任务：规定F 、xF 、xD 、xW ，设计出能完成分离任务的板式精馏塔 1. 回流比 ● 最小回流比 设夹紧点在精馏段，其坐标为(xe,ye)则 min D e e e x y R y x -= - (1) 设夹紧点在提馏段，其坐标为(xe,ye) min min 0(1)(1)e e W y R D qF L V R D q F x x -+==+--- (2) 所需基础数据：气液相平衡数据 丙酮-水 xi = [0 0.01 0.02 0.05 0.10 0.15 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 0.95 1.0]; % 液相丙酮平衡浓度 yi = [0 0.253 0.425 0.624 0.755 0.793 0.815 0.830 0.839 0.849 0.859 0.874 0.898 0.935 0.963 1.0]; % 汽相丙酮平衡浓度 ti=[ 100 92.7 86.5 75.8 66.5 63.4 62.1 61.0 60.4 60.0 59.7 59.0 58.2 57.5 57.0 56.13 ];%平衡温度 甲醇-水 xi = [0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.15 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 0.95 1.0]; % 液相甲醇平衡浓度 yi = [0 0.134 0.234 0.304 0.365 0.418 0.517 0.579 0.665 0.729 0.779 0.825 0.870 0.915 0.958 0.979 1.00]; % 汽相甲醇平衡浓度 ti=[ 100 96.4 93.5 91.2 89.3 87.7 84.4 81.7 78.0 75.3 73.1 71.2 69.3 67.6 66.0 65.0 64.5 ];%平衡温度 ● 确定操作回流比 min (1.1~2.0)R R = 2 全塔物料衡算与操作方程 (1)全塔物料衡算 F S D W +=+ (3) F D W Fx Dx Wx =+ (4) 其中 (1)(1)S V R D q F ==+-- (5) W L RD qF ==+ (6) 联立式(3)、式(4)得： F W D W x qx D F x Rx -=+ (7)
蒸汽热交换器内部构造工作原理分析以及主要优点 蒸汽换热器可以把蒸汽中的大量热值充分置换出来，用来加热空气。被加热空气可集中输送到各类干燥烘干设备里。现代工业中，蒸汽已经是一种应用比较广泛的理想热载体。 一、蒸汽换热器的结构蒸汽换热器采用钢铝复合翅片管作为主要换热器元件。由于采用先进的复合工艺，在管内温度210度以下的基本无接触热阻。蒸汽加热器结合了钢管的耐压性和铝的高导热性，传热性能优异，同时避免了钢管和空气直接接触，防腐性也得到了有效的改善。因翅片无褶皱，故空气阻力比缠绕型低。同时具有容易清洗，结构紧凑，单位传热面积大等优点。 蒸汽换热器属管翅式换热器，以通过加装翅片达到强化传热的目的。结构紧凑，利用率高。 二、蒸汽换热器的工作原理蒸汽换热器的工作原理：进入芯体的蒸汽，沿侧壁斜向小孔高速喷出，其动能为水吸收，推动水沿芯体边缘切线方向流动，以较大角度与壳体内壁接触，受壳体阻拦而旋转。由于壳体容积设计合理。水流旋转速度适宜且稳定。旋转水流不仅能更好地吸收蒸汽动能、消除噪声，也将蒸汽流散形成大量的微小汽水单元合体，这种小体积的组合混合时产生的噪声很低。实际检测，整个加热器的噪声约为50db，旋转热水流受其自身离心力的作用而趋向壳体内壁，受挤压后从壳体上、下板外孔甩出，甩出的热水仍具有一定的角速度，能推动附近乃致整个水箱中的水旋转，使水温趋于一致。热水从壳体上、下板外孔耍出后在壳体内形成负压，加热器外冷水沿壳体上、下板内控被吸入壳体内。如此循环将水箱中的水加热生温，从而达到理想的加热效果。 四、蒸汽换热器的主要优点：1、高效节能，热效率可达99%。蒸汽换热器能使蒸汽快速均匀地直接溶解于水中，且蒸汽和被加热液体的压差即使仅有0.04Mpa，蒸汽仍能较好地加入被加热液体中，故热损失小，热效率高。 2、热水温高：使用涡旋式加热器可获得较高温度的热水，其最高加热温度敞口容器为98℃
摘要 在科学技术飞速发展的21世纪里，电子智能家居产业获得了迅速发展。很多智能电器设备都趋于智能化、人性化，这些电器设备大部分都含有CPU控制器也有可能是单片机。单片机以其高可靠性、高性价比、低电压、低功耗等一系列优势，近几年得到迅猛发展和大范围推广，普遍应用于工业控制系统、办公设备、交通出行、日常消费类产物和玩具等。并且已经深入到各行业发展的各个环节以及人民日常生活的各个方面，如车间流水线控制、交通出行记录仪等。 智能家居的发展最得力于各种传感器技术的发展，传感器的发明解决了对被测对象的某一特定信息实施无人自动监测或检出功能，并能让其使用特定方式转化成与之对应的可接受信号源的元器件。智能家居最主要就是减少人工投入，但能更加准确的服务于人们的日常生活。 纯水机控制面板系统利用单片机系统进行控制，实时传感器进行监控，外加信号传输电路和显示电路。深度分析了纯水机的工作原理，这次毕业设计也阐述了单片机设计的优点与缺点，从而更加充分体现出用单片机能使小家电实用便携、操作简单的长处。 这次设计选用的Protues仿真软件是Labcenter公司设计出的集电子电路分析、电路仿真系统于一体的软件。市面上有许多款电子仿真软件，像WEB软件、Multisim仿真软件等。虽然这些软件都简单实用，但是它们不能与单片机进行很好的配合。而PROTEUS软件就可以和单片机完美的结合，实现单片机及其电路的各种功能。因此选择了PROTEUS软件。 关键词：单片机；传感器；纯水机；Protues仿真
ABSTRACT In the rapid development of science and technology in twenty-first Century, the smart home industry has been rapid development. Many intelligent electrical appliances tend to be intelligent, humane, most of these electrical appliances are contained in the CPU controller may also be a single chip. Single chip microcomputer to the high reliability, high price, low voltage, low power consumption, and a series of advantages, in recent years obtained rapid development and promotion of a wide range, widely used in industrial control system, office equipment, transportation, daily consumption class products and toys etc.. And has penetrated into all aspects of the development of various industries and people's daily lives, such as workshop assembly line control, traffic travel, etc.. The development of smart home the most effective in the development of sensor technology, sensor of the invention solves the a particular information of an object to be measured in the implementation of unmanned automatic monitoring or detection function, and can make the use a specific way into corresponding acceptable signal source components. Smart home is the most important is to reduce labor input, but can be more accurate service to people's daily life. The pure water machine control panel system is controlled by a single chip microcomputer system, a real-time sensor is monitored, an external signal transmission circuit and a display circuit are used. Depth analysis of the principle of pure water machine, the graduation design also describes the single-chip design of the advantages and disadvantages, and thus more fully reflect with single chip to enable the strengths of small household electrical appliances, portable and practical, simple operation. This design chooses the Protues simulation software is the software which the Labcenter company designs the collection electronic circuit analysis, the circuit simulation system in one body. There are many electronic simulation software on the market, such as WEB software, Multisim simulation software, etc.. Although these software are simple and practical, but they can not be a good match with the microcontroller. And PROTEUS software can and the perfect combination of SCM, the realization of the various functions of SCM and its circuit. So select the
《水和水蒸气》教学设计 【教案背景】 空气中是否有水蒸气?水蒸气是从哪来的?水蒸气是否能变成水?水蒸气怎样才能变成水……上节课学生们在讨论 “水珠从哪里来”的问题时产生了一系列需要进一步探究思 考的问题。本课就是循着上节课产生的这一系列问题展开水 和水蒸气的观察研究活动。通过“水到哪里去了”的探究， 观察、讨论水从液态变成气态时是如何蒸发到空气中的。然 后，通过“加热能加快水蒸发”的观察实验活动，帮助他们 理解水获得热量后能更快地从液态转变为气态。 那么，水会从气态再回到液态吗?当水蒸气变冷后会再变成水，我们把这一过程称为凝结。当温暖、潮湿的空气很快 变冷时，凝结便可能发生。为了观察这一变化，学生将把一 个大而空的杯子倒扣在一个装满热水的小杯子上，当杯子里的水蒸发时，水蒸气会凝结出现在大杯子内表面上(杯壁有许多小水珠)。由此，学生可以对上节课中盛冰的玻璃杯外 壁上形成的小水珠做出“新”的解释了:由于冰使盛冰容器的外壁变冷，于是水蒸气遇冷凝结成小水珠停留在盛冰容器 的外壁上。 【教材分析】
《水和水蒸气》是教科版三年级下册科学《温度与水 的变化》单元第六课的教学内容。本单元主要以水为例，引 导学生探究温度和物质状态变化之间的关系。通过观察水的各种状态，集中研究水在融化、蒸发和凝结过程中发生的变 化，帮助学生初步建立起“物质是不断变化的”认识，同时，通过对水的三态循环的观察和感知，帮助学生初步建立自然 界“物质循环”的概念。本课作为单元第六课教学内容，学 生之前已经经历了“温度表示物体冷热程度，使用温度计测 量物体温度”、“由于温度变化，水和冰可以互相转化”及“杯壁上的小水珠从哪里来”的探究学习。本节课就是循着上节 课产生的一系列问题展开水和水蒸气的观察研究活动。通过对“水哪里去了”、“加热能加快水蒸发吗”“空气中的水”这三部分的的探究、观察和实验，让学生理解水和水蒸气是 如何互相转化的这个物质变化过程。 【教学目标】 科学概念： 1、水变成水蒸气的过程叫蒸发，水蒸气变成水的过程叫凝 结。 2、加热能加快水的蒸发。 过程与方法： 1、观察浅盘子中的水在阳光照射下会发生什么变化，同时 结合生活中“水会干掉”的经验，讨论水的蒸发。
《水和水蒸气》教学设计 教学目标： 科学概念： 1．水变成水蒸气的过程叫蒸发，水蒸气变成水的过程叫凝结。 2．认识生活中的蒸发和凝结现象，并能运用所学的知识解释生活中的现象。 过程与方法： 1．通过实验、观察和分析，认识水和水蒸气会相互转化。 2．通过观察，认识到水蒸气的存在。 情感、态度、价值观： 1．意识到细致的观察能获得更多的发现。 2．感受、体验物质变化的可逆性。 教学重点：水蒸气、蒸发、凝结概念；根据生活中的现象探究水的液态和气态之间的相互转化。 教学难点：水蒸气与蒸发的概念。 教学准备：湿毛巾、烧杯一个、汤匙2个、滴管一个、蜡烛一个、课件等 教学过程： 一、直接导入（水和水蒸气）： 教师在黑板上用水写字。 同学们仔细观察字怎么了？水到哪里去了？ 学生讨论：水字变小了，不见了。 师：老师前几天也观察到了一个类似的现象（PPT放映），这是一个鱼缸，里面装了水，红线代表第一天水的量，第三天......从图片中你发现了什么？ 生：水也在一天天地少下去。 师：生活中哪些地方你也看到过水少下去最后不见了的现象呢？ 生1：湿衣服会变干。 生2：水洼会变干。 生3：洗头后头发会变干。 师：像同学们观察到的那样水慢慢地少下去的现象我们在科学上称为蒸发，水蒸发后就变成了水蒸气。（板书）
师：那这个鱼缸里的水只在白天蒸发吗？（或换成学生说到的例子） 生：不是，晚上也在蒸发 师：恩，白天晚上都在蒸发，意思就是说鱼缸里的水时刻都在蒸发，对吗？师：那同学们桌子上有一个培养皿，里面也装了一些水，你觉得现在这个培养皿里的水有没有在蒸发？ 生：有 师：你看见水蒸发变成水蒸气了吗？ 生：没有 师：那我们小组内讨论下水是怎么变成水蒸气跑出去的，然后共同完成信封中的内容！ 学生讨论、动手画 展示 二、加快水的蒸发： 师：如果我要让培养皿中的水蒸发得快一点，你有什么好的建议呢？ 生:放在阳光下、用电吹风吹…… 师：刚才有同学说到用风吹是吗，我这有本书，你可以利用它来设计实验证明吗？ 学生讨论 生：我们先在黑板上写好字，然后再用本书扇其中的一个字。 请学生上台演示 师：从刚才的活动我们观察到了什么现象？说明了什么？ 生：...... 师：刚才有同学说到，还可以用加热的方法加快水蒸发，是吗？ 师：老师这么些材料，一个蜡烛、两个勺子、一个滴管和一杯水，你能设计一个实验证明加热能加快水的蒸发吗？实验时要注意什么呢？小组内商量好分工（一人点火，两人各拿一把勺子，一人滴水，一人记录，一人整理材料）！（PP T） 小组讨论，汇报实验方法（怎么样知道加热下就蒸发得快了？为了实验公平要注意哪些？）和注意点（PPT展示：1、注意用火安全，蜡烛点燃后
A - 25 INS6和INS10蒸汽直接喷射加热系统 TI-P401-04 AB Issue 2 用于锅炉给水箱，热水箱和其它工业制程加热 ●不锈钢喷头，寿命长久●安装简单 ●自作用系统，无需额外电源●经济有效●单阀座关闭紧密 简介 斯派莎克INS 蒸汽直接喷射加热系统设计用于将蒸汽直接喷入热水或制程液体箱中，安静并高效加热箱中液体。喷射器吸入冷的液体并在喷嘴内与蒸汽混合，然后将加热后的热水均匀分布在整个箱体中。在大多数情况下，喷射器产生的循环作用保证了充分混合并且避免了温度的分层现象。 可供系统型号 INS6，INS10螺纹BSP(BS 21)或NPT 。喷射器需水平安装 系统的选型根据加热液体所需的蒸汽量和控制阀前的蒸汽压力。 锅炉给水箱应用 为防止腐蚀，必须除去锅炉给水箱中的氧气。除氧可以通过两种方法，一种加入化学药剂，另一种是加热除氧。 水中氧的溶解量-20℃时9 ppm -60℃时5 ppm -90℃时，小于2 ppm 。 将锅炉给水箱的水加热至85-90℃，可以除去给水中的大部分氧气。然后再采用化学药剂法除去剩余的氧气，这样的可以减少约75%的化学药剂用量。另外，排污量的减少同时也增加了锅炉的效率。 系统部件 序号 部件 材质1 2 控制和感应器 黄铜3 感应器套管 不锈钢4 5 破真空器 黄铜 INS6和INS10蒸汽直接喷射加热系统 TI-P401-04 AB Issue 2
A - 26 *BX6和SB 控制阀青铜阀体，单阀座，常开直接作用型 建议在控制阀上游安装Y 型过滤器，过滤器的尺寸一般与蒸汽管道的尺寸相同。建议使用斯派莎克Fig13过滤器。建议在过滤器上游安装截止阀。 建议使用斯派莎克M10碳钢球阀或HV3青铜截止阀 安装维护 本文不包含详细的安装信息。具体请参考系统中各部件的安装和维修指南。安全信息 请参考IM-GCM-10。 安装信息 如安装正确，斯派莎克蒸汽直接喷射加热系统可在低噪音下工作。订购说明 例：1-斯派莎克INS6?"BSP 螺纹连接，蒸汽直接喷射加热系统。 当蒸汽压力太高时，建议采用减压阀或压力和温度控制阀。具体选型请咨询斯派莎克公司。 设备信息 注：所有设备均为BSP 或NPT 连接。系统型号 控制阀* 控制阀型号 范围 感应器套管 蒸汽喷射器 破真空器INS6 BX6 ?" SA128带连 2 m 毛细管 范围 1 不锈钢 - 1" 1 x IN15 VB14 - ?" -20 to 110°C 配 SA128 ?" 内螺纹 x 1"外螺丝 INS10 SB ?" SA128带连 2 m 毛细管 范围 1 不锈钢- 1" 2 x IN15 VB14 - ?" -20 to 110°C 配SA128 ?"内螺纹 x 1"外螺丝
一.产品概述: 暖风器是利用蒸汽加热空气的一种新颖热交换设备.该设备采用螺旋翅片管作为传热元件,重量轻,体积少,结构紧凑,传热面积大,使用寿命长.主要应用于电厂锅炉系统,提高了机组热力系统的循环效率.如:空气预热器的空气入口端,冷却制粉系统.也可用作其它行业中利用蒸汽加热空气的相关设备. 二.性能特点: 1.蒸汽加热器是利用汽轮机蒸汽作为热源来加热空气的.其设计是以蒸汽的凝结放热过程为设计基础,就是使用热蒸汽冷凝放热成饱和蒸汽,再冷凝放热成饱水,加热蒸汽对螺旋翅片管外部横掠空气产生稳定的相变放热过程,释放出全部的汽化潜热,将空气加热后凝结成饱和水排出. 2.采用管簇组合式结构,采用钢铝复合螺旋翅片管组成的管排构成换热器单片,单个或数个换热单片并联成组,各组串联后组装成蒸汽加热器,串,并联的换热片采用积木式装配结构,体积小,结构紧凑,便于维修更换. 3.蒸汽加热器由壳体,进汽管联箱,疏水管联箱,管束固定板,螺旋翅片管束,疏水管和疏水热膨胀弯管,定位套管,风道过渡段和风道法兰等部分组成. 4.加热蒸汽首先通过蒸汽入口管导入蒸汽联箱,通过螺旋翅片管冷凝放热后变成饱和水进入疏水联箱,再通过疏水管不断的排放出去. 5.传热元件采用双金属钢铝复合螺旋翅片,基管为钢制管,铝翅片采用模具整体一次轧制成形,与基管连接紧密,接触热阻小,传热系数高. 6.双金属钢铝复合螺旋支片管在较大温度变化范围内保持稳定的低阻值,传热稳定性好,并且对温度突变及震动有良好抗力 7.钢铝复合螺旋翅片管的内部钢管(基管)由外层铝管壁保护不受腐蚀,防腐蚀性能更好. 8.翅片管采用错列布置方式,传热面积大,换热系数高. 9.管排设计布置合理,空气流动均匀,无汌流发生. 10.螺旋翅片管的直径.翅高,翅间距,翅厚,管间距的结构参数和布置形式设计合理,传热效率高,阻力小. 11.设备整体重量轻,结构紧凑,体积小,传热效率高. 12.所有承压部件按国家现行标准设计和制造. 13.蒸汽加热汽出厂前进行水压试验,试验压力为设计压力的1.5倍,确保水压试验时无任何泄漏现象发生. 14.蒸汽加热器设计适合室外布置,可以长期安全运行,整体设计寿命不小于30年. 15.设备的噪声水平符合"工业企业噪声卫生标准"的规定,即距设备外壳1米处的噪声不大于85dB(A).
课程设计任务书 题目 纯净水加热控制电路 专业：电子信息工程 学号:2008 姓名： ________ 主要内容、基本要求、 主要参考资料等: 主要内容 1. 阅读相关科技文献。 2. 学习protel 软件应用。 3. 学会整理和总结设计文档报告。 4. 学习如何查找相关手册及相关参数。 技术要求 3. 要求电路能够检测纯净水的温度 T 。 4. 要求电路能够通过两根电阻丝实现对加热的控制，具体情况如下: T 〈 50C 两根电阻丝都工作，电路处于加热状态; 两根电阻丝都不工作，电路完成加热。 此按键能够起到快速加热的作用。 即此按键按下后, 当50 C 〈 T 〈 100C ，两根电阻丝都工作。 6.要求电路能够显示加热的各种状态。 。 主要参考资料 1. 何小艇，电子系统设计，浙江大学出版社， 2006年6月 2. 姚福安，电子电路设计与实践，山东科学技术出版社， 2001年10月 3. 王澄飞，电路与数字逻辑设计实践，东南大学出版社， 1999年10月 4. 李银华，电子线路设计指导，北京航空航天大学出版社， 2005年6月 5. 康华光，电子技术基础，高教出版社， 2003 完成期限：2010年7月3日 指导教师签章： ________________________ 专业负责人签章： ______________________ 2010年6月25日 目录 50C 〈 T 〈 100C 只有一根电阻丝工作，电路处在保温状态; T > 100C 5.要求电路设置一个按键,
摘要 (2) 第一章设计目的 (3) 第二章方案的选取 (3) 第三章简易纯净水加热控制电路的功能设计要求 .. 4第四章简易纯净水加热控制电路的基本组成及原理 (4) 第一节纯净水加热电路的组成框图 (4) 第二节各单元电路的工作原理 (5) 一电源电路 (6) 二水温监测和水温范围测量电路 (6) 三电阻丝开关及显示电路 (9) 第五章主要元器件的工作原理及参数 (11) 第六章元器件清单及参考文献 (17) 第七章设计体会 (18) 附录简易纯净水加热控制电路总电路图 (19)
幼儿园科学新课程标准教材科学教案( 2019 — 2020学年度第二学期 ) 学校： 年级： 任课教师： 幼儿园教案 / 幼儿园中班 / 幼儿园中班科学教案 编订：XX文讯教育机构
中班科学：水蒸汽的秘密 教材简介:本教材主要用途为学习科学的内容，有利于学生科学精神的培养。通过科学探究以及实验活动,学生们能够学会尊重事实,勇于探索,敢于质疑,学会根据所学知识大胆猜想并实践检验，本教学设计资料适用于幼儿园幼儿园中班科学科目, 学习后学生能得到全面的发展和提高。本内容是按照教材的内容进行的编写，可以放心修改调整或直接进行教学使用。 活动目标 1. 引导幼儿感知水蒸气的特点，萌发幼儿探索水蒸气秘密的兴趣。 2．激发幼儿体验做小实验的乐趣，培养幼儿的探索精神。 活动准备 热水数杯、操作材料包 活动过程 1.引起兴趣 事先在一个有杯盖的杯子里倒好热水 师：口好渴哦！（打开杯子准备喝水）咦！杯子上飘起来的是什么呢？ 2.感知观察 （1）提问：你看到过水蒸汽吗？
观察：观察水蒸汽在空气中的样子。 （2）提问：水蒸汽是怎么来的呢？ 将玻璃片放在一杯热水上面，感知水蒸汽的形成。 3.玩玩画画 （1）提问：你还在哪里看到过水蒸汽？ （2）今天水蒸汽要和我们小朋友玩一个有趣的游戏。 教师示范在窗上呼气作画。 （3）幼儿尝试在窗上作画。 （4）相互观赏玻璃上的画。 4．拓展延伸 引导幼儿在日常生活中继续寻找水蒸汽。 活动生成及建议 1．本次活动比较适合在冬天进行，在室温比较低的情况下才能观察到水蒸汽在空气中的样子，在窗上也比较容易形成水蒸汽进行后面的游戏。此活动可以整合语言“小水滴旅行记”，通过故事引导幼儿了解水的三态。 2．本次活动中仅说到水蒸汽的形成，而没有说到水蒸汽接下来会变成什么，活动中，有