CN201130464Y - 传热教学实训装置 - Google Patents
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Abstract
一种传热教学实训装置，包括热、冷水罐、列管式换热器、螺旋板式换热器、水蒸气进口阀、压缩空气进口阀、水泵、流量计、管道和阀门，所述列管式换热器和螺旋板式换热器相并联，水蒸气进口阀与列管式换热器相连接，水蒸气进口阀与压缩空气进口阀相并联后再与另一个列管式换热器相连接，螺旋板式换热器通过水泵、管道、阀门、流量计分别与两个热水罐相并联后的D、E端相连接，还依次通过另一阀门、流量计、另一路管道、另一个水泵分别与两个冷水罐相并联后的G、F端相连接。本实用新型能直接演示和模拟教学重点和难点，在一套教具上设置了现场控制、集中显示，模拟正常或非正常工况，训练学生排除故障的操作技能，是一种值得推广的综合教学装置。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种教具，具体地说是一种用于传热教学以及培养学生实际操作技能的教具设备。
背景技术
目前传热单元的教具主要用于传热系数的测量。由于不能显现间壁式传热过程的影响因素，如冷、热流体的流向对传热效果的影响，不凝性气体对传热效果的影响等等都不能显现，故而难以培养和训练学生分析问题能力和动手能力。如何将化工生产实际与教学要求相结合，尤其是如何训练和提高学生岗位职业能力，一直是多年来高职院校化工技术类专业技能教育尚待解决的教学课题。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于传热单元教学，能够直接演示和模拟教学内容以及培养学生岗位专业技能的实训教具设备。
为解决上述技术问题，本实用新型的传热教学实训装置包括热、冷水罐、列管式换热器、螺旋板式换热器、水蒸气进口阀、压缩空气进口阀、水泵、流量计、管道和阀门，其改进点在于：所述两个列管式换热器、一个螺旋板式换热器相并联，所述水蒸气进口阀与一个列管式换热器相连接，水蒸气进口阀与压缩空气进口阀相并联后再与另一个列管式换热器相连接。
作为本实用新型的一种改进，两个热水罐相并联，其一端为D、另一端为E；两个冷水罐相并联，其一端为G、另一端为F。
作为本实用新型的另一种改进，第一个列管式换热器通过水泵、管道、阀门、流量计分别与所述两个热水罐相并联后的D、E端相连接，还依次通过另一阀门、流量计、另一路管道、另一个水泵分别与所述两个冷水罐相并联后的G、F端相连接；第二个列管式换热器通过水泵、管道、阀门、流量计分别与所述两个热水罐相并联后的D、E端相连接，还依次通过另一阀门、流量计、另一路管道、另一个水泵分别与所述两个冷水罐相并联后的G、F端相连接。
作为本实用新型的另一种改进，所述螺旋板式换热器通过水泵、管道、阀门、流量计分别与两个热水罐相并联后的D、E端相连接，还依次通过另一阀门、流量计、另一路管道、另一个水泵分别与两个冷水罐相并联后的G、F端相连接。
通过本实用新型的传热教学实训装置，教师能够直观演示和模拟出间壁式换热教学的内容。它采用了换热面积相同的三种换热器，即两种不同的列管式换热器、一种螺旋版式换热器，水蒸汽和热水两种热源，根据化工厂的实际生产工况，针对教材内容中的重点和难点，模拟影响换热效果的因素，指导和培养学生判断并排除故障的操作能力。本实用新型除满足形象化教学的需要外，还针对传热教学重点和有关难点，模拟工厂实际生产中的非正常工况，训练学生排除故障的操作技能。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1为本实用新型的一种传热教学实训装置的结构示意图。
具体实施方式
从图1示出的一种传热教学实训装置可以看出，它包括热水罐1、2、冷水罐3、4、列管式换热器5、6、螺旋板式换热器7、水蒸气进口阀8、压缩空气进口阀9、水泵10、11、流量计、管道和阀门，其改进点在于：所述列管式换热器5、6、螺旋板式换热器7相并联，所述水蒸气进口阀8与所述列管式换热器6相连接，所述水蒸气进口阀8与压缩空气进口阀9相并联后再与列管式换热器5相连接。本实用新型选用两种不同的列管式换热器，输入同样的水蒸气，比较不同列管式换热器5、6的换热效果；而螺旋管式换热器7则通过接通或关闭压缩空气进口阀8，来比较水蒸气中有或无空气两种情况下的换热效果；使学生们认识到虽然三个换热器的换热面积相等，但换热效果却不同，通过实验得出影响换热效果的因素。
所述热水罐1、2相并联，其一端为D、另一端为E；所述冷水罐3、4相并联，其一端为G、另一端为F。
所述列管式换热器5通过水泵10、管道、阀门、流量计分别与所述热水罐1、2相并联后的D、E端相连接，还依次通过另一阀门、流量计、另一路管道、水泵1分别与所述冷水罐3、4相并联后的G、F端相连接。
所述列管式换热器6通过水泵10管道、阀门、流量计分别与所述热水罐1、2相并联后的D、E端相连接，还依次通过另一阀门、流量计、另一路管道、水泵11分别与所述冷水罐3、4相并联后的G、F端相连接。
所述螺旋板式换热器7通过水泵10、管道、阀门、流量计分别与所述热水罐1、2相并联后的D、E端相连接，还依次通过另一阀门、流量计、另一路管道、水泵11分别与所述冷水罐3、4相并联后的G、F端相连接。
在教学中，通过分别操作列管式换热器5、6或螺旋板式换热器7、冷水罐3或4及水泵11、热水罐1或2及水泵10、水蒸气进口阀8以及相应的管路和仪表、阀门，可以进行换热器的开停车操作培训、演示换热效果的影响因素以及传热总系数的测定。
通过操作冷水罐3或4及水泵11、列管式换热器5或6，第一步先操作水蒸气进口阀8，选择相应的管路、阀门，调节一定的水蒸汽与冷水的流量，观察水蒸汽与冷水的换热效果，关闭水蒸气进口阀8；第二步保持冷水的流量不变，操作热水罐1或2及水泵10、调节相关的阀门，使流体的温度与第一步操作相同，比较水蒸汽与热水的流量大小，从而比较相变对换热效果的影响。
通过操作冷水罐3、4及水泵11、列管式换热器5或6、热水罐1或2及水泵10，第一步开启阀门a或a′，调节一定冷热流体的流量，观察冷热流体逆流情况下的换热效果，关闭阀门a或a′；第二步开启阀门b或b′，调节冷热流体的流量与第一步相同，观察冷热流体并流情况下的换热效果，从而可以比较冷热流体的流向对换热效果影响。
通过操作冷水罐3、4及水泵11、列管式换热器5、热水罐1或2及水泵10，选择相应的管路，第一步操作阀门a，调节一定的冷热流体的流量，观察列管式换热器5的换热效果；第二步操作列管式换热器6，选择相应的管路，操作阀门a′，调节冷热流体的流量与第一步相同，观察列管式换热器6的换热效果，从而可以比较流体的流速对换热效果影响。
通过操作冷水罐3或4及水泵11、热水罐1或2及水泵10，第一步操作列管式换热器5或6、选择相应的管路、阀门，调节一定的冷热流体的流量，观察列管式换热器的换热效果；第二步操作螺旋板式换热器7、选择相应的管路、阀门，调节冷热流体的流量与第一步相同，观察螺旋板式换热器的换热效果，从而比较列管式换热器与螺旋板式换热器的换热效率。
通过操作列管式换热器5、冷水罐3或4及水泵11，第一步操作水蒸汽进口阀8、选择相应的管路、阀门，调节一定的热流体和冷流体的流量，观察换热效果；第二步操作水蒸汽进口阀和压缩空气进口阀9，调节冷热流体的流量与第一步相同，观察换热效果，从而比较蒸汽中不凝性气体对换热效果的影响。
通过操作列管式换热器5、冷水罐3或4及水泵11、水蒸汽进口阀8以及相应的管路和仪表、水蒸汽进口管路上的自控阀门，可以进行冷流体出口温度的自动控制操作。
通过上述任一操作过程的冷热流体的进出口温度，冷热流体的流量，可以分别计算列管式换热器5、6或螺旋管式换热器7的传热总系数。
本实用新型根据教学大纲的要求，在一套教具上体现了换热器的开停车、冷热流体的流向对换热效果的影响、流体的流速对换热效果的影响、蒸汽中不凝性气体对换热效果的影响、冷流体出口温度的自动调节、比较列管式换热器与螺旋板式换热器的换热效率、也可以测定传热总系数。它除了形象化教学外，还针对传热教学重点和有关难点，模拟工厂实际生产中的非正常工况，训练学生排除故障的操作技能，是一种值得推广的综合教学装置。
Claims (5)
1、一种传热教学实训装置，包括热水罐(1、2)、冷水罐(3、4)、列管式换热器(5、6)、螺旋板式换热器(7)、水蒸气进口阀(8)、压缩空气进口阀(9)、水泵(10、11)、流量计、管道和阀门，其特征在于：所述列管式换热器(5)、列管式换热器(6)、螺旋板式换热器(7)相并联，所述水蒸气进口阀(8)与所述列管式换热器(6)相连接，所述水蒸气进口阀(8)与压缩空气进口阀(9)相并联后再与所述列管式换热器(5)相连接。
2、根据权利要求1所述的传热教学实训装置，其特征在于：所述热水罐(1、2)相并联，其一端为D、另一端为E；所述冷水罐(3、4)相并联，其一端为G、另一端为F。
3、根据权利要求1和2所述的传热教学实训装置，其特征在于：所述列管式换热器(5)通过水泵(10)、管道、阀门、流量计分别与所述热水罐(1、2)相并联后的D、E端相连接，还依次通过另一阀门、流量计、另一路管道、水泵(11)分别与所述冷水罐(3、4)相并联后的G、F端相连接。
4、根据权利要求1和2所述的传热教学实训装置，其特征在于：所述列管式换热器(6)通过水泵(10)、管道、阀门、流量计分别与所述热水罐(1、2)相并联后的D、E端相连接，还依次通过另一阀门、流量计、另一路管道、水泵(11)分别与所述冷水罐(3、4)相并联后的G、F端相连接。
5、根据权利要求1和2所述的传热教学实训装置，其特征在于：所述螺旋板式换热器(7)通过水泵(10)、管道、阀门、流量计分别与所述热水罐(1、2)相并联后的D、E端相连接，还依次通过另一阀门、流量计、另一路管道、水泵(11)分别与所述冷水罐(3、4)相并联后的G、F端相连接。
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| CN102622922A (zh) * | 2012-02-29 | 2012-08-01 | 南京化工职业技术学院 | 传热实训装置 |
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