雙套管傳熱實(shí)驗(yàn)裝置，空氣-蒸汽換熱實(shí)驗(yàn)裝置
2024-07-14 14:48
雙套管傳熱實(shí)驗(yàn)裝置是一種在化工類專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中廣泛使用的設(shè)備，主要用于模擬工業(yè)傳熱過程，幫助學(xué)生掌握傳熱原理和技術(shù)。以下是對(duì)雙套管傳熱實(shí)驗(yàn)裝置的詳細(xì)介紹：
一、裝置概述
雙套管傳熱實(shí)驗(yàn)裝置通常由內(nèi)外兩層套管組成，內(nèi)管和外管之間形成一定的間隙，通過流體在內(nèi)外管之間的流動(dòng)和傳熱，實(shí)現(xiàn)熱量的傳遞和測(cè)量。該裝置廣泛應(yīng)用于高校、科研院所及企業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，是化工類專業(yè)學(xué)生深入了解傳熱原理、培養(yǎng)實(shí)際操作能力的重要工具。
二、裝置功能
驗(yàn)證傳熱關(guān)聯(lián)式：通過實(shí)驗(yàn)，可以驗(yàn)證圓形直管內(nèi)強(qiáng)化對(duì)流給熱的經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式（如Dittus-Boelter關(guān)聯(lián)式），加深學(xué)生對(duì)傳熱原理的理解。
測(cè)定傳熱系數(shù)：測(cè)定管外蒸氣冷凝給熱系數(shù)與總傳熱系數(shù)，并與管內(nèi)給熱系數(shù)進(jìn)行比較，分析不同條件下的傳熱效果。
強(qiáng)化傳熱研究：通過測(cè)定螺紋管進(jìn)行強(qiáng)化傳熱系數(shù)，并與光滑管進(jìn)行比較，研究不同管型對(duì)傳熱性能的影響。
觀察冷凝現(xiàn)象：觀察分析管外蒸汽冷凝狀況，區(qū)別滴狀冷凝和膜狀冷凝，了解不同冷凝方式對(duì)傳熱效果的影響。
資源回收與安全設(shè)計(jì)：冷凝液可循環(huán)回收，蒸汽發(fā)生器設(shè)計(jì)有安全水封，減少水資源浪費(fèi)并消除安全隱患。
先進(jìn)控制系統(tǒng)：配備觸摸屏面板和可編程控制器，實(shí)現(xiàn)高穩(wěn)定數(shù)據(jù)傳輸和硬件加密，確保實(shí)驗(yàn)操作的簡(jiǎn)便性和數(shù)據(jù)的安全性。
三、產(chǎn)品特點(diǎn)
高精度測(cè)量：內(nèi)置高精度的測(cè)量?jī)x器，如溫度傳感器、壓力傳感器和流量計(jì)等，能夠準(zhǔn)確測(cè)量實(shí)驗(yàn)過程中的各項(xiàng)參數(shù)。
多樣實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ剑禾峁┒喾N實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ娇晒┻x擇，包括光滑管和螺紋管的傳熱實(shí)驗(yàn)，滿足不同實(shí)驗(yàn)需求。
安全可靠性：具有完善的安全保護(hù)系統(tǒng)，如水位檢測(cè)裝置、過載保護(hù)裝置和電源保護(hù)裝置等，確保實(shí)驗(yàn)操作的安全性和裝置的可靠性。
四、應(yīng)用領(lǐng)域
雙套管傳熱實(shí)驗(yàn)裝置廣泛應(yīng)用于化工、化學(xué)、生物、食品、制藥和環(huán)境等領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。通過該裝置的實(shí)驗(yàn)操作，學(xué)生可以深入理解傳熱原理、掌握傳熱技術(shù)，并培養(yǎng)實(shí)際應(yīng)用能力和創(chuàng)新思維。
五、使用與維護(hù)
使用前準(zhǔn)備：檢查裝置各部件是否完好，確保電源和水源正常。
實(shí)驗(yàn)操作：按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書進(jìn)行操作，設(shè)置合適的實(shí)驗(yàn)參數(shù)，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
維護(hù)與保養(yǎng)：定期清洗裝置內(nèi)外管，檢查測(cè)量?jī)x器是否準(zhǔn)確，及時(shí)更換損壞的零部件
一、工作條件
水：裝置自帶不銹鋼加熱釜，連接自來水，實(shí)驗(yàn)時(shí)水蒸氣進(jìn)入換熱器。
電：電壓AC380V，功率3.0KW，標(biāo)準(zhǔn)三相五線制；每個(gè)實(shí)驗(yàn)室需配置1～2個(gè)接地點(diǎn)（安全地及信號(hào)地）。
氣：空氣來自風(fēng)機(jī)（自帶氣源）。
二、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br /> 1、通過對(duì)空氣-水蒸氣簡(jiǎn)單套管換熱器的實(shí)驗(yàn)研究，掌握對(duì)流傳熱系數(shù)的測(cè)定方法，加深對(duì)其概念和影響因素的理解。并應(yīng)用線性回歸分析方法，確定關(guān)聯(lián)式Nu=ARemPr0.4中常數(shù)A、m的值；
2、通過對(duì)帶有翅片的紫銅管的空氣—水蒸氣強(qiáng)化套管換熱器的實(shí)驗(yàn)研究，測(cè)定其準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式Nu=BRem中常數(shù)B、m的值和強(qiáng)化比Nu/Nu0，了解強(qiáng)化傳熱的基本理論和基本方式；
3、求取簡(jiǎn)單套管換熱器、強(qiáng)化套管換熱器的對(duì)流傳熱系數(shù)αi總傳熱系數(shù)Ko；
4、了解熱電偶、熱電阻溫度計(jì)的使用。
5、了解風(fēng)冷式冷凝器的原理及使用方法。
三、技術(shù)參數(shù)
1、換熱管尺寸：
普通管：內(nèi)管紫銅管，內(nèi)徑約di=17.00mm，外徑約do=20.0mm；外管不銹鋼管，內(nèi)徑約Di=48.00mm，外外徑約Do=51.0mm；外置夾套保溫，最大外徑102mm；管長(zhǎng)1m；帶可視窗。
加強(qiáng)管：內(nèi)管紫銅翅片管，內(nèi)徑約di=17.00mm，外徑約do=20.0mm；外管不銹鋼管，內(nèi)徑約Di=48.00mm，外外徑約Do=51.0mm；外置夾套保溫，最大外徑102mm；管長(zhǎng)1m；帶可視窗；
2、蒸汽發(fā)生器：加熱功率3KW，額定蒸發(fā)量4Kg；配液位可視水箱，可自動(dòng)加水，帶報(bào)警裝置和防干燒裝置；
3、普通傳熱管：空氣流量：4-40m3/h、空氣溫度：常溫-70℃、常壓操作；雷諾準(zhǔn)數(shù)Re：104—6×104、努塞爾準(zhǔn)數(shù)Nu：40-120、普蘭德準(zhǔn)數(shù)Pr：0.7對(duì)流傳熱系數(shù)αi：50-150W/m2·℃；
4、強(qiáng)化傳熱管：空氣流量：4-40m3/h，空氣溫度：常溫-70℃、常壓操作；雷諾準(zhǔn)數(shù)Re：104—6×104、努塞爾準(zhǔn)數(shù)Nu：40-120、普蘭德準(zhǔn)數(shù)Pr：0.7、對(duì)流傳熱系數(shù)αi：100-200W/m2·℃；強(qiáng)化比：1.3--2.0；
5、裝置尺寸：2200×550×1800mm。
四、產(chǎn)品規(guī)格與配置
| 序號(hào) | 名稱 | 規(guī)格 | 數(shù)量 |
| 1 | 普通傳熱管 | 不銹鋼 | 1 |
| 2 | 強(qiáng)化傳熱管 | 不銹鋼 | 1 |
| 3 | 蒸汽發(fā)生器 | 3.0KW | 1 |
| 4 | 水箱 | 不銹鋼、帶液位計(jì) | 1 |
| 5 | 孔板流量計(jì) | 1 | |
| 6 | 溫度傳感器 | Pt100 | 9 |
| 7 | 溫度顯示儀 | 宇電A702 | 5 |
| 8 | 壓差傳感器 | 0～10.00Kpa | 1 |
| 9 | 壓差顯示儀 | 宇電A501 | 1 |
| 10 | 管路切換閥 | 不銹鋼，手動(dòng)球閥 | 7 |
| 11 | 風(fēng)道 | 不銹鋼 | 1 |
| 12 | 冷凝水管路 | 不銹鋼 | 1 |
| 13 | 冷凝水開關(guān)閥 | 不銹鋼，針閥 | 2 |
| 14 | 風(fēng)冷器 | 盤管式風(fēng)冷器 | 1 |
| 15 | 可視盅 | 玻璃 | 1 |
| 16 | 鼓風(fēng)機(jī) | 旋渦氣泵 | 1 |
| 17 | 漏電保護(hù)器 | DZ47sLE | 1 |
| 18 | 控制箱 | 集成于對(duì)象之上 | 1 |
| 19 | 管路 | 不銹鋼 | 1 |
| 20 | 實(shí)驗(yàn)臺(tái)架 | 不銹鋼，帶腳輪 | 1 |
