换热器综合实验台定稿版
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cad浮头式换热器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解浮头式换热器的基本结构及其在工业中的应用;2. 学生能掌握CAD软件在浮头式换热器设计中的应用,包括零件绘制、装配和细节处理;3. 学生能了解浮头式换热器的设计原理和计算方法。
技能目标:1. 学生能够运用CAD软件完成浮头式换热器的主要零件的绘制和装配;2. 学生能够运用所学知识对浮头式换热器进行简单的设计计算;3. 学生能够通过CAD软件对浮头式换热器进行仿真模拟,分析其性能。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对换热器设计及其在工业中应用的兴趣,增强学生的工程意识;2. 培养学生严谨的科学态度和良好的团队协作精神;3. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力和创新思维。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程旨在使学生在掌握CAD浮头式换热器设计相关知识的基础上,提高实际操作能力和工程设计能力,培养学生在实际工程问题中运用所学知识解决问题的能力。
课程目标具体、可衡量,便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 浮头式换热器基本结构及工作原理:包括壳体、管束、浮头、支撑等主要部件的结构与功能,以及换热器的工作原理和分类。
教材章节:第一章 换热器概述2. CAD软件在浮头式换热器设计中的应用:介绍CAD软件的基本操作,重点讲解零件绘制、装配和细节处理技巧。
教材章节:第二章 CAD软件操作基础3. 浮头式换热器设计计算:讲解设计过程中所需的热力学、流体力学基础知识,以及换热器的设计计算方法。
教材章节:第三章 换热器设计计算4. CAD软件绘制浮头式换热器零件图和装配图:通过实际操作,指导学生完成浮头式换热器主要零件的绘制和装配。
教材章节:第四章 换热器CAD绘图5. 浮头式换热器仿真模拟与分析:运用CAD软件进行仿真模拟,分析换热器的性能,并提出优化方案。
教材章节:第五章 换热器性能分析与优化教学内容安排和进度:共5个学时,分配如下:1. 第1学时:浮头式换热器基本结构及工作原理;2. 第2学时:CAD软件在浮头式换热器设计中的应用;3. 第3学时:浮头式换热器设计计算;4. 第4学时:CAD软件绘制浮头式换热器零件图和装配图;5. 第5学时:浮头式换热器仿真模拟与分析。
综合传热实训装置实训操作指导书江苏昌辉成套设备有限公司2014.9目录一:前言 (3)二、实训目的 (4)三、实训原理 (4)(一)数据计算...................................................................... 4...(二)绘制热性能曲线,并作比较...................................................... 5.. 四、传热单元操作实训装置介绍............................................................ 5...(一)装置介绍...................................................................... 5...(二)换热器结构.................................................................... 6...1、套管式换热器................................................................. 6...2、管壳式换热器(列管换热器)................................................... 6..3、板式换热器................................................................... 7...4、U型换热器 ........................................................................ ..8(三)工艺流程...................................................................... 9...1、实训设备配置 (11)2、仪表及控制系统一览表........................................................ 1..23、能耗一览表.................................................................. 1..2.五、实训步骤........................................................................... 1..3..(一).......................................................................... 开机准备1..3.(二).......................................................................... 正常开机1..3.(三).......................................................................... 正常关机1..8.(四).......................................................................... 正常关机(按下表记录实验数据)................................................................. 1..9、八、亠一、刖言职业教育的根本是培养有较强实际动手能力和职业精神的技能型人才,而实训设备是培养这种能力的关键环节。
过程装备与控制工程多功能综合实验台实验指导书V3.0北京化工大学机电工程学院前言化工设备与机械专业是工科高校的一个传统专业,曾培养出了许多优秀的专业技术人才,为国家的经济建设,特别是石油化学工业的建设和发展作出了突出贡献。
随着改革开放的深入、工业结构的调整、新知识、新技术不断涌现,需要对传统的化工设备与机械专业进行改革,为此,从1999级起,全国“化工设备与机械”专业改为“过程装备与控制工程”专业,并增设了有关控制方面的课程,其目的是向21世纪培养知识面广、创新能力强、综合素质高的大学生。
为达到这一目的,专业实验的内容也必须进行相应改革。
为适应“过程装备与控制工程”专业对本科生的培养要求,专业实验的改革应遵循拓宽学生知识面、提高学生动手能力和创新能力的原则。
为此我们在北京化工大学和北京市教委支持下,在原化工设备与机械专业实验的基础上,结合新专业的特点,研制开发了过程设备与控制多功能综合实验台。
这是一套实用性很强的实验装置,它不仅能够满足本科生教学实验的要求,还为包括换热器的结构设计、性能检测、微机自动控制在内的多方面科研工作提供硬件及软件平台。
实验台在硬件和软件方面涉及到了变频控制技术;压力、温度、流量、转速及转矩的测试技术;微机数据采集技术;过程控制技术;以及微机通讯技术等,是比较典型的集过程、设备及控制于一体的综合实验装置。
本实验指导书是针对过程设备与控制多功能综合实验台所开设的十几个本科教学实验编写的。
在编写过程中姚琳、魏冬雪、张伟等同学先后参加了部分计算和编程工作,在此表示感谢。
由于编者水平有限,编写时间仓促,书中难免存在不少缺点和错误,热忱希望广大教师和同学在使用中批评指正。
编者2010年3月目录1 过程设备与控制多功能综合实验台简介2 过程设备与控制实验指导书实验一离心泵性能测定实验实验二离心泵汽蚀性能测定实验实验三调节阀流量特性实验实验四换热器换热性能实验实验五流体传热系数测定实验实验六换热器管程和壳程压力降测定实验实验七换热器壳体应力测定实验实验八离心泵压力控制实验实验九离心泵流量控制实验实验十换热器串级温度控制实验3 计算示例3.1离心泵扬程、轴功率及效率的计算示例3.2换热器壳体应力的实验测定和理论计算3.3热量Q t和热损失ΔQ的计算示例3.4总传热系数K的计算示例3.5换热器管程、壳程压力降计算4 计算机数字直接控制DDC控制算法说明4.1模糊算法模块程序说明4.2数字PID控制算法程序说明1 过程设备与控制多功能综合实验台简介过程设备与控制多功能综合实验台由动力系统(电机和多级泵)、换热系统、加热系统、数据采集系统、测试系统以及控制系统等组成。
化工传热综合实验装置说明书一、实验目的:1.通过对空气—水蒸气简单套管换热器的实验研究,掌握对流传热系数i α的测定方法,加深对其概念和影响因素的理解。
2.通过对管程内部插有螺旋线圈的空气—水蒸气强化套管换热器的实验研究, 掌握对流传热系数i α的测定方法,加深对其概念和影响因素的理解。
3.学会并应用线性回归分析方法,确定传热管关联式Nu =ARe m Pr 0.4中常数A 、m 数值,强化管关联式Nu O =BRe m Pr 0.4中B 和m 数值。
4.根据计算出的Nu 、Nu 0求出强化比0Nu Nu ,比较强化传热的效果,加深理解强化传热的基本理论和基本方式。
5.通过变换列管换热器换热面积实验测取数据计算总传热系数K O ,加深对其概念和影响因素的理解。
6.认识套管换热器(普通、强化)、列管换热器的结构及操作方法,测定并比较不同换热器的性能。
二、实验内容:1.测定6组不同流速下简单套管换热器的对流传热系数i α。
2.测定6组不同流速下强化套管换热器的对流传热系数i α。
3.测定6组不同流速下空气全流通列管换热器总传热系数K O 。
4.测定6组不同流速下空气半流通列管换热器总传热系数K O 。
5.对i α的实验数据进行线性回归,确定关联式Nu =ARe m Pr 0.4中常数A 、m 的数值。
6.通过关联式Nu =ARe m Pr 0.4计算出Nu 、Nu 0,并确定传热强化比0Nu Nu 。
三、实验原理:1.套管换热器(普通管)传热系数测定及准数关联式的确定: (1)对流传热系数i α的测定:对流传热系数i α可以根据牛顿冷却定律,通过实验来测定。
m i i i Δt S αQ ⨯⨯= (1) im ii S t Q ⨯∆=α (2)式中:i α—管内流体对流传热系数,W/(m 2·℃); Q i —管内传热速率,W ; S i —管内换热面积,m 2;m t ∆—壁面与主流体间的温度差,℃。
换热器的综合_效率分析换热器是常用的能量转换设备,用于将热能从一个流体传递到另一个流体中。
其效率是评估换热器性能的重要指标之一、本文将从理论和实际角度对换热器的综合效率进行分析。
换热器的综合效率可以分为理论效率和实际效率两个方面来研究。
理论效率是根据热库的性质和温度计算得出的,是理想状况下的最大效率。
而实际效率是指换热器在实际运行中的真实性能。
下面将对这两个方面进行详细讨论。
首先,我们来看一下理论效率。
理论效率可以通过热库的性质和温度来计算。
设换热器的热源温度为Th,冷源温度为Tc,理论效率ηt可以通过以下公式计算得出:ηt=(Th-Tc)/Th该公式表明,理论效率与温度差之比成正比,换热器的温度差越大,理论效率越高。
然而,在实际运行中,换热器通常存在一定的热损失,因此其实际效率往往低于理论效率。
接下来,我们来讨论实际效率。
实际效率受到多种因素的影响,包括换热器的设计和制造质量、传热面积、换热介质的流速等。
下面我们将逐一分析这些因素。
首先是换热器的设计和制造质量。
换热器的设计和制造质量决定了其传热性能和能量损失情况。
例如,传热面积的设计是否合理、换热器内部是否存在泄漏等等,都会对实际效率产生影响。
其次是传热面积。
传热面积的大小直接影响到传热效果。
传热面积越大,传热能力越强,实际效率也会相应提高。
因此,在设计和选择换热器时,需要充分考虑到传热面积的影响。
再次是换热介质的流速。
换热介质的流速对换热器的传热效果有很大的影响。
当流速较小时,传热界面附近的传热系数较低,热交换效果不佳;而当流速过大时,介质的压力损失过大,也会影响换热效果。
因此,在实际运行中,需要针对具体情况优化流速,以提高实际效率。
此外,还有一些其他因素也会对换热器的实际效率产生影响,例如管束结构、换热介质的物性参数等等。
针对不同的应用场景和需求,需要综合考虑这些因素,以获得最佳的实际效率。
综上所述,换热器的综合效率是一个复杂的问题,受到多种因素的影响。
THHE-1型高性能电工电子实验台使用说明书天煌教仪浙江天煌科技实业有限公司一、概述THHE-1型高性能电工电子实验台是根据目前“电工技术”、“电工学”、“电子技术”教学大纲和实验大纲的要求,广泛吸收各高等院校从事该课程教学和实验教学教师的建议,并综合了国内各类实验装置的特点而设计的最新产品。
全套设备能满足各类学校“电工学”、“电工技术”和“电子技术”课程的实验要求。
本装置是由实验屏、实验桌和若干实验组件挂箱等组成。
二、实验屏操作、使用说明实验屏为铁质喷塑结构,铝质面板。
屏上固定有交流电源的起动控制装置、三相电源电压指示切换装置、低压直流稳压电源、恒流源、功率函数信号发生器、定时器兼报警记录仪和数模双显直流电压表、电流表以及交流电压表、电流表和功率表等。
1、交流电源的启动(1)实验屏的左后侧有一根接有三相四芯插头的电源线.先在电源线下方的接线柱上接好机壳的接地线,然后将三相四芯插头接通三相四芯380V 交流市电。
这时,屏左侧的三相四芯插座即可输出三相380V交流电。
本装置适用于三相四线制和三相五线制电源。
(2)将实验屏左侧面的三相自耦调压器的手柄按逆时针方向旋转至零位。
将“电压指示切换”开关置于“三相电网输入”侧,将断路器拨至ON。
此时,实验屏左侧面的三相四芯电源插座即有380V交流电压输出。
此插座可用来串接另一实验台的电源插头;但要注意:最多只能依次串接三台实验台。
(3)开启钥匙式三相电源总开关,“停止”按钮灯亮(红色),三只电压表(0~450V)指示出输入三相电源线电压之值,此时,实验屏左侧面单相三芯220V电源插座和右侧面的单相三芯220V处均有相应的交流电压输出。
(4)按下“启动”按钮(绿色),红色按钮灯灭,绿色按钮灯亮,同时可听到屏内交流接触器的瞬间吸合声,面板上与U1 、V1 和W1相对应的黄、绿、红三个LED指示灯亮。
至此,实验屏启动完毕。
2、三相可调交流电源输出电压的调节将“电压指示切换”开关置于“三相调压输出”侧,三只电压表指针回到零位。
换热器综合实验台
HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】
换热器综合实验台
实验指导书
换热器性能实验主要对应用较广的间壁式换热器中的三种换热器—套管式换热器、螺旋板式换热器和列管式换热器进行其性能的测试.其中,对套管式换热器和螺旋板式换热器可以进行顺流和逆流两种流动方式的性能测试,而列管式换热器只进行一种流动方式的性能测试.
换热器性能实验的内容主要为测定换热器的总传热系数、对数传热温差和热平衡误差等,并就不同换热器、不同两种流动方式、不同工况的传热情况和性能进行比较和分析.
一、实验目的
1、熟悉换热器性能的测试方法;
2、了解套管式换热器、螺旋板式换热器和列管式换热器的结构特点及其性能的差
别;
3、加深对顺流和逆流两种流动方式换热器换热能力差别的认识;
4、绘制换热器传热性能曲线
二、实验装置
实验装置采用(换热器综合实验台),其流程图如图1所示.换热形式为热水-冷水换热.
热水加热采用电加热式(可调节加热功率),冷水为循环用水(可外接自来水),顺逆流的换向阀及各种换热器的切换均采用电控阀门控制,冷、热流体的进出口温度采用温度数显仪,可以通过琴键开关来切换测温点。
三、实验操作
1、实验前准备
①熟悉实验装置及使用仪表的工作原理和性能。
②更换并安装好需要测试的换热器。
③按顺流(或逆流)方式调整冷流换向阀门组和各阀门的开或闭。
④冷、热水箱充水。
2、进行实验
①接通电源,启动冷水泵和热水泵(为了提高热水温升速度,可先不启动冷水
泵),并调节好合适的流量。
②调整控温仪,使其能使加热水温控制在80℃以下的某一指定温度。
③将热水箱的手动和自动电加热器均送电投入使用。
④待自动电加热器第一次动作之后,切断手动电加热器开关。
此后,加热系统进
入自动控温状态。
⑤利用温度测点选择琴键开关和温度数显仪,观测和检查换热器冷、热流体的进
出口温度。
⑥待冷、热流体的温度基本稳定后,即可测读出这些测温点的温度数值,同时在
流量计上测读冷、热流体的流量读数。
把这些测试结果记录在事先设计好的实验记录表(如下表)中。
⑦如需要改变流动方向(顺、逆流)的实验,或需要绘制换热器传热性能曲线而
要求改变工况(如改变冷水(热水)流速(或流量))进行实验,或需要重复
进行实验时,都就要重新安排实验,实验方法与上述基本相同。
记录下这些实
验的测试数据。
⑧实验结束后,首先关闭电加热器,5分钟后切断全部电源。
实验台参数:
1、换热器换热面积(F):
①套管式换热器 0.45m2
②螺旋板式换热器 0.65 m2
③列管式换热器 1.05 m2
2、电加热器总功率(名义) 7.5W
3、热水泵
①允许工作水温<80℃
②额定流量:
③扬程:
④电机:220V W
4、冷水泵
①额定流量:
②扬程:
③电机:220V W
5、转子流量计
①型号:
②测量范围:
四、实验数据处理
1、实验数据记录表
表1 实验数据记录表换热器名称:环境温度:
2、数据计算
热流体放热量:)(211T T G c Q R pR -= W
冷流体吸热量:)(212t t G c Q L pL -= W
平均换热量:2)(21Q Q Q += W
热平衡误差:%100)(21⨯-=∆Q Q Q W
对数传热温差:)/ln(/)(1212T T T T t ∆∆∆-∆=∆℃
传热系数:t F Q k ∆=/
式中:pL c 、pR c —冷热水的定压比热,[J/kg ℃]
L G 、R G —冷热水的流量,kg/s
1T 、2T —热水的进出口温度,℃
1t 、2t —冷水的进出口温度,℃
F —换热器的换热面积,m 2
t ∆—对数传热温差,℃
3、绘制传热性能曲线,并做比较
(1) 以传热系数为纵坐标,冷水(热水)流速或流量为横坐标绘制传热性能曲线
(2) 对三种不同形式的换热器进行比较
[注意事项]:
1、热流体在热水箱中加热温度不得超过80℃。
2、实验台使用前应加接地线,以保安全。