HYHGCR-2數(shù)字型化工傳熱綜合實驗裝置
一、裝置特點
1、整個裝置美觀大方，結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，整體為自行式框架結(jié)構(gòu)，并安裝有禁錮腳，便于系統(tǒng)的拆卸檢修和搬運(yùn)。
2、本給熱系數(shù)測定實驗裝置以空氣和水蒸汽為介質(zhì)，采用水蒸汽-空氣換熱體系，數(shù)據(jù)測量準(zhǔn)確，實驗效果理想，自動化程度高。
3、整套實驗裝置可根據(jù)用戶要求，選擇采用光滑管與強(qiáng)化換熱管，進(jìn)行兩種換熱形式的效果對照。
4、采用工業(yè)化自動蒸汽發(fā)生器提供蒸汽源，冷凝液可回收，蒸汽發(fā)生器幾乎無須補(bǔ)水。操作簡潔、方便，更為安全。
5、蒸汽發(fā)生器設(shè)計有安全水封，消除安全閥失靈帶來的安全隱患。
6、整套系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)儀表控制系統(tǒng)，可進(jìn)行化工原理實驗，也是過程自動化及化工檢測儀表實驗的良好平臺。
二、設(shè)備組成及規(guī)格
1、測定流量范圍：4-40mm3/h。管內(nèi)雷諾數(shù)Re范圍1.0～2.1×104，擬合精度R可達(dá)0.999 ；努塞爾準(zhǔn)數(shù)Nu：40-120，普蘭德準(zhǔn)數(shù)Pr：0.7。對流傳熱系數(shù)αi：50-200 W/m2·℃。
2、每個套管有四個溫度測點可以同時得到管外蒸汽對流傳熱系數(shù)和管內(nèi)對流傳熱系數(shù)的計算值和實測值。
3、普通套管換熱器：內(nèi)套管（φ22x2mm）為：銅質(zhì)光滑管；有效長度1200mm，蒸汽管道φ76x3mm，外保溫。
4、強(qiáng)化套管換熱器：內(nèi)套管（φ22x2mm）為：銅質(zhì)波紋管；有效長度1200mm，蒸汽管道φ76x3mm，外保溫。
5、鼓風(fēng)機(jī)：旋渦氣泵,功率 550W，最大流量90m3/h。
6、蒸汽發(fā)生器：304衛(wèi)生級不銹鋼，容積 15L，最大壓力≥0.3MPa，加熱功率2*1.5KW。2 組加熱，1 組固定+1 組可調(diào)；帶防爆水封及冷凝液回收裝置。消除安全閥失靈帶來的安全隱患。
7、蒸汽氣液分離器：304衛(wèi)生級不銹鋼，配疏水閥。
8、管路：304衛(wèi)生級不銹鋼材質(zhì)，采用不銹鋼快裝與管路連接。
9、閥門：采用304不銹鋼閥和優(yōu)質(zhì)銅閥。
10、溫度傳感器：Pt100，304不銹鋼殼體，顯示分度 0.1℃，。
11、風(fēng)量測量：氣體渦街流量計，量程8-55m3/h，4-20mA信號輸出，精度0.5級。
12、蒸汽壓力測量：壓力傳感器，測量范圍：0-0.3MPa，精度0.5級。
13、電器：接觸器、開關(guān)、漏電保護(hù)空氣開關(guān)。
14、中央處理器：執(zhí)行速度0.64μs，內(nèi)存容量16K，功能：數(shù)據(jù)處理運(yùn)算。
15、模擬模塊：高達(dá)16位分辨率，總和精度±0.5%，內(nèi)建RS485通訊模式。
16、溫度模塊：分辨率0.1℃，精度0.5%，內(nèi)建RS485通訊模式。
17、顯示終端采用一體機(jī)平板觸摸電腦，全程數(shù)字化觸摸屏控制操作。HMI：投射式觸控技術(shù)，5000萬次觸摸點，內(nèi)存4G，功能：中央處理器數(shù)據(jù)顯示控制。
18、額定電壓：220V，總功率：4kW。
19、外形尺寸：2000×550×1800mm（長×寬×高），外形為可移動式設(shè)計，帶剎車輪，高品質(zhì)鋁合金型材框架，無焊接點，安裝拆卸方便，水平調(diào)節(jié)支撐型腳輪。
20、工程化標(biāo)識：包含設(shè)備位號、管路流向箭頭及標(biāo)識、閥門位號等工程化設(shè)備理念配套，包含安全警示標(biāo)識，使學(xué)生處于安全的實驗操作環(huán)境中，學(xué)會工程化管路標(biāo)識認(rèn)知，培養(yǎng)學(xué)生工程化理念。
21、配套測控軟件可以實現(xiàn)實驗數(shù)據(jù)實時在線采集顯示數(shù)據(jù)、曲線及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等。通過WIFI技術(shù)實現(xiàn)終端覆蓋。
三、實驗項目：
1、能夠通過實驗驗證圓形直管內(nèi)強(qiáng)制對流傳熱的經(jīng)驗關(guān)聯(lián)式(Dittus-Boelter關(guān)聯(lián)式）。
2、能夠測定管外蒸氣冷凝給熱系數(shù)與總傳熱系數(shù)，與管內(nèi)給熱系數(shù)比較。
3、能夠測定螺紋管強(qiáng)化傳熱系數(shù)，與光滑管比較。
4、能夠觀察分析管外蒸氣冷凝狀況，區(qū)別滴狀冷凝和膜狀冷凝。
5、冷凝液可循環(huán)回收，最大程度得減少蒸汽發(fā)生器補(bǔ)充蒸餾水的量。
6、全觸摸集成化控制，高穩(wěn)定數(shù)據(jù)傳輸，硬件加密。
四、架構(gòu)及實驗物料：
1、實驗臺架及控制單元；
2、水：裝置自帶304不銹鋼自動蒸汽發(fā)生器，連接自來水，實驗時水蒸氣進(jìn)入換熱器。
3、電：電壓AC220V，功率4.0kW，標(biāo)準(zhǔn)單相三線制。每個實驗室需配置1~2個接地點（安全地及信號地）。
4、氣：空氣來自風(fēng)機(jī)（自帶氣源）。
5、實驗物料：水蒸汽---空氣，外配設(shè)備：無。
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