CN2935331Y - 传热实训装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有多种扰动系统的、能充分模拟传热工艺过程中常出现的各种故障的传热实训装置，包括由循环管路中的热流体分配器、列管式换热器组、鼓风机、截止阀、放气阀和安全阀构成，还设置有下列扰动点中的至少一个：热流体分配器与列管式换热器之间设置有包括并联后的常闭电磁阀和截止阀与并联后的调节阀和截止阀连接构成的热流体量扰动点；列管式换热器组的一端设置有由依次连接的截止阀、常闭电磁阀和减压阀构成的不凝性气体扰动点；列管式换热器组的另一端连接有由依次连接的疏水器及并联的常开电磁阀和截止阀构成的冷凝水扰动点。循环管路中各个接点或支路上设有相应的截止阀、放气阀、压力表、温度计、流量计及流量显示器。

Description

传热实训装置

技术领域

本实用新型涉及一种化工生产模拟装置，尤其设置一种传热实验装置。

背景技术

大、中院校理工科实验室或化工行业中新员工入职培训时常需要使用传热实验装置，目前，现有技术中使用的传热实验装置，通常是由蒸汽发生器、蒸汽分配器、列管式换热器、鼓风机、常规的流程阀门及检测仪表组成，供学生、工厂员工等学员实验或入职培训使用。使用该实验装置虽然能使学员顺利地完成实验，借助实验能了解和熟悉传热工艺过程的工作原理和功能，但其动手能力和操作技能并不能得到有效地提高，对传热工艺过程的掌握一般只限于理论上的认识，对工厂生产的实际情况没有实际的感性认知；同样，工厂新员工在入厂时，只能在短时间内由技术人员指导来了解设备的正常运行状态和生产过程，但不具备对实际生产中可能遇到的故障的判断能力和排除故障的操作技能。利用上述现有技术中传统的传热实验装置所培训出的操作人员缺乏分析故障、排除故障的能力，因此，在实际工作中一旦发生故障，必将影响生产安全及产品的质量。

实用新型内容

为了克服上述现有技术中的不足之处，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种具有多种扰动点，并能模拟实际传热工艺过程中常出现的各种故障的传热实训装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采取地技术方案是：它包括由循环管路中的热流体分配器、列管式换热器组、鼓风机、截止阀、放气阀和安全阀构成，还设置有下列扰动点中的至少一个：所述热流体分配器与所述列管式换热器之间设置有热流体量扰动点；所述列管式换热器组的一端连接有不凝性气体扰动点；所述列管式换热器组的另一端连接有冷凝水扰动点。

本实用新型传热实训装置，所述热流体量扰动点包括并联后的常闭电磁阀和截止阀与并联后的调节阀和截止阀连接构成。所述不凝气体扰动点由与所述列管式换热器组中的一个列管式换热器的一端依次连接的截止阀、常闭电磁阀和减压阀构成。所述冷凝水扰动点由与所述列管式换热器组另一端依次连接的疏水器及并联的常开电磁阀和截止阀构成。所述循环管路中，各个接点或支路上设有相应的截止阀、放气阀、压力表、温度计、流量计及流量显示器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型是在传统的传热实验装置中增设由一至三个不同位置、不同功能、不同个数的扰动点，不仅可以完成传统传热实验装置地全部功能，而且还可以通过不定时地改变各扰动点中某些阀门的工作状态来扰动正常的工作状态，分别模拟出一至三个在实际传热工艺过程中常见的故障，学员根据各参数的变化，设备运行异常现象，分析故障，找出故障并动手排除故障，以加强学员对工艺流程的认识度和实际动手能力，也为厂家提供了给新员工进行模拟实际操作的平台，从而避免在以后生产过程中遇到相似故障时，员工束手无策而造成的经济损失，还能实现对操作人员进行资格培训考核。

附图说明

附图是本实用新型传热实训装置的结构示意图。

下面是本实用新型说明书附图中附图标记的说明：

A——热流体量扰动点    B——不凝性气体扰动点    C——冷凝水扰动点

D——传热实验装置      1——蒸汽分配器          2——列管式换热器

3——鼓风机            4、7——常闭电磁阀       5、12——截止阀

6——减压阀            8——换热后的空气温度    9——放气阀

10——常开电磁阀       11——疏水器             13——安全阀

14——调节阀           TI——温度计             PI——压力计

FV——流量计           FI——流量显示器

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细地描述：

如附图所示，本实用新型传热实训装置是在传统的传热实验装置D的基础上，增设有一至三各扰动点而形成的，所述各扰动点分别连接在所述传热装置的循环管路中，并与相关的功能部件连接，各具体的扰动点是在所述热流体分配器与所述列管式换热器组之间设置有热流体量扰动点；所述列管式换热器组的一端连接有不凝性气体扰动点；所述列管式换热器组的另一端连接有冷凝水扰动点。本实用新型具体实施例中的热流体采用蒸汽。

本实用新型中传统传热实验装置D的结构和功能是：所述传热实验装置D包括循环管路中的蒸汽分配器1、列管式换热器组2、鼓风机3和安全阀13。所述热流体分配器1和列管式换热器2通过管道连接，供热流体流通。所述鼓风机3与所述列管式换热器组2通过管道连接，用于空气与蒸汽的换热。在上述整个的循环管路的各个接点或支路上设有相应的截止阀、放气阀、压力表PI、温度计TI、FV流量计及FI流量显示器，用来更好的控制正常的蒸汽流量、蒸汽温度、风量以及部分实验数据。所述传热实验装置D的工作原理是：热流体蒸汽由蒸汽分配器1进入列管式换热器2后，并由列管式换热器2出口排出。冷流体空气由鼓风机3送入列管式换热器2后，并由出口排出。两种流体在列管换热器2内进行传热，完成热交换过程。

在上述传热实验装置的基础上增设不同参数的扰动点，以此达到模拟传热工艺过程中常出现的一种或几种故障现象。各相关扰动点的结构和功能如下：

设置在所述蒸汽分配器1与所述列管式换热器2之间的蒸汽量扰动点A包括并联后的常闭电磁阀4和截止阀5与并联后的调节阀14和截止阀5连接构成，用以扰动进入列管式换热器2内的蒸汽量。其模拟和排除故障的工作原理是：在正常的实验过程中，突然将常闭电磁阀4打开或关闭，以改变送入列管式换热器2的蒸汽量，由于蒸汽量的增大或减小，而通过列管式换热器2内的空气量不变，稳定的过程参数被破坏，主要体现在换热后的温度8突然升高或降低。此时可通过调节截止阀5，减小或增加截止阀5的开度，使系统重新恢复稳定。

所述列管式换热器2组的一端连接有不凝性气体扰动点B，所述不凝气体扰动点B由与所述列管式换热器组中的一个列管式换热器2的一端依次连接的截止阀13、常闭电磁阀7和减压阀6构成，通过管道连接，供不凝性气体通过；所述不凝气体扰动点B用以增加列管式换热器2内的不凝性气体。其模拟和排除故障的工作原理是：在实验前或实验中，突然将常闭电磁阀7打开，压缩空气进入列管式换热器2内，稳定的过程参数被破坏，主要体现在水蒸汽和空气的换热效果将大幅度的降低，空气换热前后的温度差很小，冷凝水出口的蒸汽量明显增多。此时可通过打开放空阀9，排出列管式换热器2内的不凝性气体，使系统重新恢复稳定。

所述列管式换热器2组的另一端连接有冷凝水扰动点C，所述冷凝水扰动点C由与所述列管式换热器组2的另一端依次连接的疏水器11及并联的常开电磁阀10和截止阀12构成，通过管道连接，供冷凝水通过；所述冷凝水扰动点C用以增加列管式换热器2内冷凝水的量。其模拟和排除故障的工作原理是：在正常的实验中，突然将常开电磁阀10关闭，此时换热后的水蒸汽冷凝下来的冷凝水不能从系统中排出去，稳定的过程参数被破坏，主要体现在疏水器11内的水满，换热后的空气温度也会降低，蒸汽管路的压力上升。此时可通过打开旁通截止阀12，通过旁路将系统内的冷凝水排出去，使系统重新恢复稳定。

上述各扰动点的结构，本技术领域内的普通技术人员在本实用新型的启示下，还可以采用多种形式结构，诸如：控制热流体量扰动点A可以采用阀门、变频泵或流量计等结构；控制不凝性气体扰动点B还可以通过其它的流量调节装置看来实现；同理，控制冷凝水扰动点C也可以通过其它的流量调节装置看来实现。

综上所述，本实用新型传热实训装置，可以选择上述多个扰动点A、B和C中的一个，或全部；或按照不同的排列组合形式选择几个，由此可以模拟生产中常出现的一种或多种故障现象，不但使学员能够掌握传热工艺过程中的工作原理、流程及该工艺的作用，并且能够使学员在实际生产过程中根据各相关参数的变化等异常现象，可以准确快速地找出、分析和排除故障，从而消除了不安全隐患，确保了产品质量。

尽管上面结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims (5)

1.一种传热实训装置，包括由循环管路中的热流体分配器、列管式换热器组、鼓风机、截止阀、放气阀和安全阀构成，其特征在于，还设置有下列扰动点中的至少一个：

所述热流体分配器与所述列管式换热器之间设置有热流体量扰动点；

所述列管式换热器组的一端连接有不凝性气体扰动点；

所述列管式换热器组的另一端连接有冷凝水扰动点。

2.根据权利要求1所述传热实训装置，其特征在于，所述热流体量扰动点包括并联后的常闭电磁阀和截止阀与并联后的调节阀和截止阀连接构成。

3.根据权利要求1所述传热实训装置，其特征在于，所述不凝气体扰动点由与所述列管式换热器组中的一个列管式换热器的一端依次连接的截止阀、常闭电磁阀和减压阀构成。

4.根据权利要求1所述传热实训装置，其特征在于，所述冷凝水扰动点由与所述列管式换热器组另一端依次连接的疏水器及并联的常开电磁阀和截止阀构成。

5.根据权利要求1所述传热实训装置，其特征在于，所述循环管路中，各个接点或支路上设有相应的截止阀、放气阀、压力表、温度计、流量计及流量显示器。