数字型传热实验装置

一.装置

功能

1、可测定对流给热系数，可观察套管换热器内水蒸汽在水平管外壁上的冷凝状况，通过实验了解对流给热系数的影响因素，确定圆形直管内强制湍流下的关联式Nu=ARemPr0.4中常数A、m的值。

2、可测定空气在圆形直管内强制对流（Re＞104）的给热系数。

3、可测定空气在强化圆形直管内的强制对流给热系数。

4、可测定套管换热器的总传热系数。

5、通过对空气—水蒸气套管换热器的实验研究，掌握对流传热系数的测定方法，加深对其概念和影响因素的理解。

二.设计要求

1、管内雷诺数范围：Re＞104。

2、要求空气在强化圆形直管内的强制对流给热系数强化比α强化/α>1.1。

3、换热器结构整体采用不锈钢配备高强度玻璃视镜，既能观察套管换热器内水蒸汽在水平管外壁上的冷凝状况，也能保证实

验安全。

4、装置采用工控主机、智能仪表、就地显示三种方式进行数据展示，既能充分体现工业性，又能锻炼学生使用现代化工具的能力。

5、蒸汽发生器上设置有安全装置、压力传感器、压力报警等相关安全措施；蒸汽冷凝液可循环回收，实验中无须补蒸馏水。

三.技术指标

1、运行环境：常温常压。

2、运行体系：空气~水蒸气。

3、普通传热管：空气流量范围：0~100m3/h。

4、强化传热管：空气流量范围：0~80m3/h。

5、装置外形尺寸：2500×500×1980mm。

四.公用设施

1、水：装置自带蒸汽发生器，实验前注入清洁水，实验过程中可循环使用，实验结束后排空即可。 

2、电：电压 AC380V，功率6kW，标准三相五线制。

3、实验物料：水。

五.主要配置及参数

1、普通传热管1套：内管φ32mm（紫铜管），有效长度1000mm；外管φ159mm（不锈钢材质）。隔热保温层厚度30mm，带高强度视镜。

2、强化传热管1套：内管φ32mm（紫铜管），有效长度1000mm；外管φ159mm壁厚（不锈钢材质）。隔热保温层厚度30mm，带高强度视镜。

3、磁翻板液位计1个：可就地显示液位，带通讯数据远传，用于蒸汽发生器液位显示及加热安全保护。

4、蒸汽发生器1台：不锈钢材质，容积38L，配有两个加热棒，功率3000W，装有安全阀和压力传感器。

5、涡街流量计1台：可就地显示，带通讯数据远传，流量范围18~150m³/h。

6、温度传感器11个：Pt100，显示分度0.1℃。

7、旋涡气泵1个：功率1100W、最大风压22KPa、最大风量165m³/h。可变频调节风量，减小噪音。

8、小型冷凝器1个：用于蒸汽冷凝。

9、管路、管件、快接件及阀门均采用304不锈钢材质，测控、电器设备在实验台架上。

10、控制系统：

10.1、触摸式操作，集成所有远传信号；显示终端：15.6吋物联网功能触摸屏，可app移动端实时远程监控设备运行状况。可实现数据采集、数据记录、装置控制、数据处理和数据导出的功能。工控组态具有不同实验工艺下的流动状况动态显示，显示当前正在进行的子实验项目；

10.2、控制模组：兼容其他系列产品，无需改变使用习惯，抗干扰能力强，集成度高；CPU：12点输入，8点输出。6个扩展模块，1个信号板扩展，6个高速计数器，24KB程序储存器、8KB数据储存器、10KB保持性储存器；

10.3、控制终端：内置Windows，分辨率1920*1080，显示色彩262K，输入电压24V，面板防护等级IP65，符合FCC产品认证。四核1GHz主频，内存1GB，系统存储8GB，USB接口×2，网口10/100M自适应×1、WiFi×1，材质：住铝合金，电磁兼容：工业三级。

11、装置框架：304不锈钢材质框架（配脚轮均为万向轮带禁锢脚），可移动式平台，保证强度，整体焊接以防止松动。

12、实验装置接轨全国大学生化工实验大赛、化工设计大赛，与教学一线紧密结合，并配套编写的“十三五"重点教材、教育部规划教材、工程师计划使用教材，深度融合教学大纲，满足本科实验教学的需要，满足化学工程与工艺及相关专业本专科生化工原理实验实训教学的需要，具有综合型设计性理念，引导学生工程思维能力培养。供货时提供由公司技术骨干参与编写出版的《化工原理实验》教材。

六.配套资源

1、app学习系统：

1.1、视频资源：动画学习资源：配套装置操作流程动画视频，动画视频配有对应流程语音讲解，可实现扫描设备二维码观看。微课视频资源：教授对设备原理、功能、流程、操作逐步进行讲解。

1.2、文档资源：提供装置配套实验讲义、实验操作PPT。

2、客户端平台及仿真系统：

2.1 客户端学习平台可在PC端或网页端在线/离线运行：（1）用户权限管理：①支持PC端仿真系统进行统一管理，支持对用户权限管理；②支持PC端仿真系统进行统一管理，支持对用户权限管理；③学校管理员用户：可创建及管理教师账号和院系/专业等信息管理；④学校管理员账号：具有用户管理、管理员密码修改、后台管理等功能⑤学校管理员：可进行院系管理和用户信息展示与管理，可对创建的信息进行一键导出操作；

（2）教师管理员:①“添加班级信息—生成班级信息—添加邀请码—生成学生邀请码"，可将通过邀请码注册的学生自动分配到对应的班级内，可对班级信息进行修改，对过期的邀请码进行更新及设置使用时长；

（3）平台功能：①平台顶部导航栏、欢迎登录提示、显示用户信息、日期、时间等；②系统列表支持搜索、排序、分类等功能，排序系统支持添加时间、倒序排列、分类排序；可根据关键词筛选系统名称、系统类别等；③系统支持广播、公告、最新消息会提示等；

（4）课件更新功能：①系统可自动检测软件更新功能，进入仿真管理平台后点击课件更新图标，可根据展示弹窗列表，一键或者选择单个进行更新操作；

（5）产品信息展示功能：a.选择左侧列表中任一仿真系统课件，右侧可展示选中仿真系统课件的介绍信息，包含名称、展示图以及仿真系统课件的描述信息；b.提供仿真系统课件的下载功能，点击“进入"，即可进入对应仿真系统课件；c.提供仿真系统课件的教学视频展示功能：软件下方可展示课件已关联的教学视频，视频播放时默认循环播放，可控制播放/暂停，同时支持全屏观看;d.提供课件产品手册展示功能：教学视频右侧展示该课件已导入的相关产品手册或设计图纸等电子文档信息，且支持下载本地，可随时打开查看；e.提供学生考核情况展示功能：产品手册下方区域展示学生在该系统中的考核结果统计，展示同时提供学院、班级等筛选功能；f.考核详情功能：可对全校所有学生的考核成绩汇总及查看，通过图表等形式评估各仿真课件与学生学习情况。

2.2 仿真系统功能包含：

（1）仿真系统基于化工传热综合实验装置为仿真对象，具备虚拟实验室场景和实验装置。有实验原理、实验目的、模拟实验等功能，仿真模型可以360°自由观看。