本實(shí)用新型涉及一種傳熱過程強(qiáng)化自組裝實(shí)驗(yàn)裝置,用于化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的傳熱實(shí)驗(yàn)。

背景技術(shù)：

化工原理實(shí)驗(yàn)是化工和近化工相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)必修課，屬于工程實(shí)驗(yàn)范疇，具有顯著的工程特點(diǎn)。每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目都相當(dāng)于化工生產(chǎn)中的一個(gè)單元操作，通過實(shí)驗(yàn)?zāi)芙⑵鹨欢ǖ墓こ谈拍?，而傳熱?shí)驗(yàn)是該課程教學(xué)中重要的環(huán)節(jié)之一。但是以往的實(shí)驗(yàn)都是在固定的設(shè)備上進(jìn)行，所測(cè)試的內(nèi)容較少，學(xué)生又只注重實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)試和數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的討論，對(duì)傳熱強(qiáng)化過程的研究、實(shí)驗(yàn)裝置的安裝、調(diào)試以及實(shí)踐動(dòng)手等能力的培養(yǎng)有所欠缺。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是針對(duì)以上不足之處，提供了一種傳熱過程強(qiáng)化自組裝實(shí)驗(yàn)裝置。

本實(shí)用新型解決技術(shù)問題所采用的方案是，一種傳熱過程強(qiáng)化自組裝實(shí)驗(yàn)裝置，包括控制器、換熱器、蒸汽發(fā)生器、風(fēng)機(jī)，所述換熱器為套管換熱器，由換熱管和套設(shè)在換熱管外的外管組成，所述外管內(nèi)設(shè)置有兩根換熱管，外管兩端設(shè)置有快裝接頭，換熱管經(jīng)快裝接頭與外管相連接，所述外管上設(shè)置有觀察窗，所述外管上部設(shè)置有不凝性氣體排出口、泄壓口，不凝性氣體排出口上設(shè)置有排出閥，泄壓口上設(shè)置有泄壓閥，外管下部設(shè)有蒸汽出口、蒸汽入口，蒸汽入口經(jīng)帶有蒸汽進(jìn)口閥的入氣管路與蒸汽發(fā)生器相連接，入氣管路上設(shè)置有壓力表，蒸汽出口上設(shè)置有排氣管路，排氣管路上設(shè)置有蒸汽回收器，所述風(fēng)機(jī)經(jīng)進(jìn)氣管路與換熱管輸入端相連接，換熱管輸出端設(shè)置有排出管，進(jìn)氣管路上依次設(shè)置有裝有調(diào)節(jié)閥的旁路、孔板流量計(jì)、溫度傳感器A、入氣閥，排出管上設(shè)置有溫度傳感器B，外管內(nèi)壁設(shè)置有溫度傳感器C，溫度傳感器A、溫度傳感器B、溫度傳感器C、風(fēng)機(jī)、孔板流量計(jì)、壓力表均與控制器電性連接。

進(jìn)一步的，所述外管內(nèi)設(shè)置有與蒸汽入口相連接的蒸汽分布器。

進(jìn)一步的，所述快裝接頭為快裝卡箍卡盤。

進(jìn)一步的，所述蒸汽出口與蒸汽入口之間設(shè)置有壓差計(jì)，進(jìn)氣管路與排出管之間設(shè)置有壓差計(jì)，壓差計(jì)與控制器電性連接。

進(jìn)一步的，所述控制器設(shè)置在控制箱內(nèi)，控制箱上設(shè)置有電源控制開關(guān)、風(fēng)機(jī)開關(guān)、顯示儀表，電源控制開關(guān)、風(fēng)機(jī)開關(guān)、顯示儀表均與控制器電性連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)合理，讓實(shí)驗(yàn)者可以選擇不同的換熱管進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，以豐富實(shí)驗(yàn)測(cè)試內(nèi)容；通過對(duì)多種數(shù)據(jù)的比較，加深對(duì)理論知識(shí)的理解，給實(shí)驗(yàn)者提供了動(dòng)手安裝工程管路的機(jī)會(huì)以及對(duì)設(shè)備各部件的深入了解，以培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)者的動(dòng)手能力和加強(qiáng)對(duì)化工設(shè)備的設(shè)計(jì)理念。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型專利進(jìn)一步說明。

圖1為該實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：

1-風(fēng)機(jī)；2-調(diào)節(jié)閥；3-孔板流量計(jì)；4-溫度傳感器A；5-入氣閥；6-排出閥；7-泄壓閥；8-觀察窗；9-換熱器；10-溫度傳感器C；11-溫度傳感器B；12-壓力表；13-蒸汽進(jìn)口閥；14-冷凝水排出閥；15-蒸汽回收器；16-壓差計(jì)；17-蒸汽發(fā)生器；18-控制箱。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。

如圖1所示，一種傳熱過程強(qiáng)化自組裝實(shí)驗(yàn)裝置，包括控制器、換熱器、蒸汽發(fā)生器、風(fēng)機(jī)，所述換熱器為套管換熱器，由換熱管和套設(shè)在換熱管外的外管組成，所述外管內(nèi)設(shè)置有兩根換熱管，便在同一環(huán)境下對(duì)兩根換熱管的性能進(jìn)行比較，外管兩端設(shè)置有快裝接頭，換熱管經(jīng)快裝接頭與外管相連接，所述外管上設(shè)置有觀察窗，觀察窗前后通透，方便觀察蒸汽冷凝效果，所述外管上部設(shè)置有不凝性氣體排出口、泄壓口，不凝性氣體排出口上設(shè)置有排出閥，泄壓口上設(shè)置有泄壓閥，外管下部設(shè)有蒸汽出口、蒸汽入口，蒸汽入口經(jīng)帶有蒸汽進(jìn)口閥的入氣管路與蒸汽發(fā)生器相連接，入氣管路上設(shè)置有壓力表，蒸汽出口上設(shè)置有排氣管路，排氣管路上依次設(shè)置有冷凝水排出閥、蒸汽回收器，設(shè)置蒸汽回收器的目的是將未能冷凝的蒸汽在蒸汽回收器中進(jìn)一步冷凝，以相對(duì)較低的溫度排出系統(tǒng)管道，保證設(shè)備使用的安全性，所述風(fēng)機(jī)經(jīng)進(jìn)氣管路與換熱管輸入端相連接，換熱管輸出端設(shè)置有排出管，進(jìn)氣管路上依次設(shè)置有裝有調(diào)節(jié)閥的旁路、孔板流量計(jì)、溫度傳感器A、入氣閥，排出管上設(shè)置有溫度傳感器B，外管內(nèi)壁設(shè)置有溫度傳感器C，溫度傳感器A、溫度傳感器B、溫度傳感器C、風(fēng)機(jī)、孔板流量計(jì)、壓力表均與控制器電性連接。

在本實(shí)施例中，所述外管內(nèi)設(shè)置有與蒸汽入口相連接的蒸汽分布器，使換熱器內(nèi)蒸汽均勻，降低換熱器內(nèi)的蒸汽壓力梯度和溫度梯度。

在本實(shí)施例中，所述快裝接頭為快裝卡箍卡盤。

在本實(shí)施例中，所述蒸汽出口與蒸汽入口之間設(shè)置有壓差計(jì)，進(jìn)氣管路與排出管之間設(shè)置有壓差計(jì)，壓差計(jì)與控制器電性連接。

在本實(shí)施例中，所述控制器設(shè)置在控制箱內(nèi)，控制箱上設(shè)置有電源控制開關(guān)、風(fēng)機(jī)開關(guān)、顯示儀表，電源控制開關(guān)、風(fēng)機(jī)開關(guān)、顯示儀表均與控制器電性連接。

使用時(shí)，將兩根換熱管安裝好，然后在蒸汽發(fā)生器內(nèi)注入水并加熱使之產(chǎn)生蒸汽，蒸汽經(jīng)蒸汽入口進(jìn)入外管，對(duì)換熱管進(jìn)行加熱，啟動(dòng)風(fēng)機(jī)讓空氣經(jīng)進(jìn)氣管路進(jìn)入換熱管并由排出管排出，經(jīng)調(diào)節(jié)閥改變進(jìn)氣管路輸入的空氣流量大小，經(jīng)孔板流量計(jì)、溫度傳感器A、溫度傳感器B、溫度傳感器C測(cè)取不同流量下的冷熱流體的傳熱參數(shù)，測(cè)取的傳熱參數(shù)是空氣流量、空氣入口溫度、空氣出口溫度、蒸汽溫度，測(cè)試中產(chǎn)生的冷凝水和廢蒸汽由蒸汽出口排出。

在本實(shí)施例中，兩根換熱管規(guī)格尺寸不同，方便在同一環(huán)境下對(duì)兩根換熱管的性能進(jìn)行比較。

在本實(shí)施例中，換熱管包括不同規(guī)格和尺寸的普通管以及槽紋管、橫紋管、縮放管、翅片管、螺旋線圈強(qiáng)化管，除此以外，實(shí)驗(yàn)者能用自制強(qiáng)化管利用該裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)以研究強(qiáng)化傳熱的效果和機(jī)理。

在本實(shí)施例中，本裝置各部件安裝固定在外框架上，外框架選用鋁型材外框架。

上列較佳實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。