CN204596308U - 传热设备教学控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种传热设备教学控制装置，包括储罐、换热器和输送泵，储罐的出液口与进液口之间设有管程流线和壳程流线，换热器为浮头式换热器、填料函式换热器、固定管板换热器或U形管换热器，换热器的折流板形式为单弓形、双弓形、三弓形或圆盘-圆环形，换热器的换热管排列方式为正三角形、转角正三角形、正方形或转角正方形，换热器的拉杆结构形式为拉杆定距管结构或点焊结构。本实用新型的有益效果是：能直接演示和模拟教学难点与重点，在一套教学装置上同时还可能完成换热器拆除、换热器安装与换热器压力试验、换热器检修、换热器运行、换热器绝热作业实训，训练学生换热器设计、检修、安装、制造检验、运行维护技能。

Description

传热设备教学控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种传热设备教学控制装置。

背景技术

化工工业的快速发展对化工类高级技能人才的需求日渐迫切，但由于化工行业的特殊性，化工企业受国家相关制度、规范的制约，很难在正常生产过程中为相关院校承担培养核心职业技能的岗位实践教学任务。因此，从事高职化工技术类专业教育的院校为了完成与实际工作内容接轨的实践性教学任务，实现教学内容与行业需求零距离对接，提高学生的实践技能和职业素养，必须建立满足专业实践教学需要的校内实训基地。

换热器是工业中广泛应用的一种节能设备，使热量从热流体传递到冷流体的设备称为换热设备。它是化工、炼油、动力、食品、轻工、原子能、制药、机械及其他许多工业部门广泛使用的一种通用设备。在工业生产中，换热设备的主要作用是使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到工艺流程规定的指标，以满足工艺流程上的需要。此外，换热设备也是回收余热、废热特别是低位热能的有效装置。例如，烟道气(约200～300℃)、高炉炉气(约1500℃)需要冷却的化学反应工艺气(300～1000℃)等的余热，通过余热锅炉可生产压力蒸汽，作为供热、供汽、供电和动力的辅助能源，从而提高热能的总利用率，降低燃料消耗和电耗，提高工业生产经济效益。在工业生产中，由于用途、工作条件和物料特性的不同，出现了各种不同形式和结构的换热设备。

管壳式换热器是目前应用最为广泛的换热设备。它的基本结构是在圆筒形 壳体中放置了由许多管子组成的管束，管子的两端(或一端)固定在管板上，管子的轴线与壳体的轴线平行。为了增加流体在管外空间的流速并支承管子，改善传热性能，在筒体内间隔安装多块折流板(或其他新型折流元件)，用拉杆和定距管将其与管子组装在一起。换热器的壳体上和两侧的端盖上(对偶数管程而言，则在一侧)装有流体的进出口。

管壳式换热器的特点是结构坚固、可靠性高、适应性广、易于制造、处理能力大、生产成本较低、选用的材料范围广、换热表面的清洗比较方便，高温和高压下亦能应用。根据管壳式换热器的结构特点，可分为固定管板式、浮头式、U形管式和填料函式这常见的四类。

因此，希望设计一种传热教学控制装置，来达到直接演示和模拟管壳式传热器教学中的难点与重点，进而加强对换热器设计、安装、运行维护、操作规范的了解，实现学习和实际生产过程的对接。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：基于上述问题，提供一种传热设备教学控制装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种传热设备教学控制装置，包括储罐、换热器和输送泵，储罐的出液口与进液口之间设有管程流线和壳程流线，管程流线上依次管路连接有第一闸阀、输送泵、第一截止阀、换热器的管束、第二截止阀、球阀，壳程流线上依次管路连接有第一闸阀、输送泵、第三截止阀、换热器的壳体腔、第四截止阀、第二闸阀、球阀，换热器为浮头式换热器、填料函式换热器、固定管板换热器或U形管换热器，换热器的折流板形式为单弓形、双弓形、三弓形或圆盘-圆环形，换热器的换热管排列方式 为正三角形、转角正三角形、正方形或转角正方形，换热器的拉杆结构形式为拉杆定距管结构或点焊结构。

进一步地，换热器的管束的进出口处设有测量换热器管程压力损失的第一压力表和第二压力表，第二截止阀和球阀之间设有第一视镜。

进一步地，换热器的壳体腔的进出口处设有测量换热器壳程压力损失的第三压力表和第四压力表，第四截止阀和第二闸阀之间设有第二视镜。

本实用新型的有益效果是：能直接演示和模拟教学难点与重点，在一套教学装置上可用浮头式换热器、填料函式换热器、固定管板换热器、U形管换热器分别运行；把4种折流板形式、4种换热管排列形式、2种拉杆结构形式，分别融入换热器、填料函式换热器、固定管板换热器、U形管换热器等4种换热器结构中；在一套教学装置上同时还可能完成换热器拆除、换热器安装与换热器压力试验、换热器检修、换热器运行、换热器绝热作业实训，训练学生换热器设计、检修、制造检验、运行维护技能，是一种值得推广的教学装置。

附图说明

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图，

其中：1.管束，2.储罐，3.输送泵，4.过滤器，5.止回阀，7.流量计，9.第一截止阀，10.第三截止阀，11.第四截止阀，12.第二截止阀，13.第二视镜，14.第一视镜，15.第二闸阀，16.球阀，17.第一闸阀，18.第一压力表，19.第三压力表，20.第四压力表，21.第二压力表；

图2～5是换热器的折流板形式，其中，图2是单弓形，图3是双弓形，图4是三弓形，图5是圆盘-圆环形；

图6～9是换热器的换热管排列方式，其中，图6是正三角形，图7是转角正三角形，图8是正方形，图9是转角正方形；

图10～11是换热器的拉杆结构形式，其中，图10是拉杆定距管结构，图11是点焊结构。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步的说明。这些附图均为简化的示意图仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1所示的一种传热设备教学控制装置，包括储罐2、换热器和输送泵3，储罐2的出液口与进液口之间设有管程流线和壳程流线，管程流线上依次管路连接有第一闸阀17、输送泵3、第一截止阀9、换热器的管束1、第二截止阀12、球阀16，壳程流线上依次管路连接有第一闸阀17、输送泵3、第三截止阀10、换热器的壳体腔、第四截止阀11、第二闸阀15、球阀16。第一闸阀17和输送泵3之间设有过滤器4，输送泵3和第一截止阀9/第三截止阀10之间设有止回阀5、流量计7。

换热器的管束1的进出口处设有测量换热器管程压力损失的第一压力表18和第二压力表21，第二截止阀12和球阀16之间设有观察管程流体型的第一视镜14。

换热器的壳体腔的进出口处设有测量换热器壳程压力损失的第三压力表19和第四压力表20，第四截止阀11和第二闸阀15之间设有观察壳程流体型的第二视镜13。

换热器为浮头式换热器、填料函式换热器、固定管板换热器或U形管换热 器。

换热器的折流板形式为单弓形、双弓形、三弓形或圆盘-圆环形，如图2～5示，其中，图2是单弓形，图3是双弓形，图4是三弓形，图5是圆盘-圆环形。设置折流板的目的是为了提高壳程流体的流速，增加湍动程度，并使壳程流体垂直冲刷管束，以改善传热，增大壳程流体的传热系数，同时减少结垢。在卧式换热器中，折流板还起支撑管束的作用。

换热器的换热管排列方式为正三角形、转角正三角形、正方形或转角正方形，如图6～9示，其中，图6是正三角形，图7是转角正三角形，图8是正方形，图9是转角正方形。正三角形排列形式可以在同样的管板面积上排列最多的管数，故用得最为普遍，但管外不易清洗。为便于管外清洗，可以采用正方形或转角正方形排列的管束。

换热器的拉杆结构形式为拉杆定距管结构或点焊结构，如图10～11示。折流板与支持板一般用拉杆和定距管连接在一起，如图10所示；当换热管外径小于或等于14mm时，采用折流板与拉杆点焊在一起而不用定距管，如图11所示。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (3)

1.一种传热设备教学控制装置，其特征是：包括储罐、换热器和输送泵，储罐的出液口与进液口之间设有管程流线和壳程流线，管程流线上依次管路连接有第一闸阀、输送泵、第一截止阀、换热器的管束、第二截止阀、球阀，壳程流线上依次管路连接有第一闸阀、输送泵、第三截止阀、换热器的壳体腔、第四截止阀、第二闸阀、球阀，换热器为浮头式换热器、填料函式换热器、固定管板换热器或U形管换热器，换热器的折流板形式为单弓形、双弓形、三弓形或圆盘-圆环形，换热器的换热管排列方式为正三角形、转角正三角形、正方形或转角正方形，换热器的拉杆结构形式为拉杆定距管结构或点焊结构。

2.根据权利要求1所述的传热设备教学控制装置，其特征是：所述的换热器的管束的进出口处设有测量换热器管程压力损失的第一压力表和第二压力表，第二截止阀和球阀之间设有第一视镜。

3.根据权利要求1所述的传热设备教学控制装置，其特征是：所述的换热器的壳体腔的进出口处设有测量换热器壳程压力损失的第三压力表和第四压力表，第四截止阀和第二闸阀之间设有第二视镜。