双套管传热实验装置，空气-蒸汽换热实验装置
2024-07-14 14:48
双套管传热实验装置是一种在化工类专业实验教学中广泛使用的设备，主要用于模拟工业传热过程，帮助学生掌握传热原理和技术。以下是对双套管传热实验装置的详细介绍：
一、装置概述
双套管传热实验装置通常由内外两层套管组成，内管和外管之间形成一定的间隙，通过流体在内外管之间的流动和传热，实现热量的传递和测量。该装置广泛应用于高校、科研院所及企业的实验教学中，是化工类专业学生深入了解传热原理、培养实际操作能力的重要工具。
二、装置功能
验证传热关联式：通过实验，可以验证圆形直管内强化对流给热的经验关联式（如Dittus-Boelter关联式），加深学生对传热原理的理解。
测定传热系数：测定管外蒸气冷凝给热系数与总传热系数，并与管内给热系数进行比较，分析不同条件下的传热效果。
强化传热研究：通过测定螺纹管进行强化传热系数，并与光滑管进行比较，研究不同管型对传热性能的影响。
观察冷凝现象：观察分析管外蒸汽冷凝状况，区别滴状冷凝和膜状冷凝，了解不同冷凝方式对传热效果的影响。
资源回收与安全设计：冷凝液可循环回收，蒸汽发生器设计有安全水封，减少水资源浪费并消除安全隐患。
先进控制系统：配备触摸屏面板和可编程控制器，实现高稳定数据传输和硬件加密，确保实验操作的简便性和数据的安全性。
三、产品特点
高精度测量：内置高精度的测量仪器，如温度传感器、压力传感器和流量计等，能够准确测量实验过程中的各项参数。
多样实验模式：提供多种实验模式可供选择，包括光滑管和螺纹管的传热实验，满足不同实验需求。
安全可靠性：具有完善的安全保护系统，如水位检测装置、过载保护装置和电源保护装置等，确保实验操作的安全性和装置的可靠性。
四、应用领域
双套管传热实验装置广泛应用于化工、化学、生物、食品、制药和环境等领域的实验教学中。通过该装置的实验操作，学生可以深入理解传热原理、掌握传热技术，并培养实际应用能力和创新思维。
五、使用与维护
使用前准备：检查装置各部件是否完好，确保电源和水源正常。
实验操作：按照实验指导书进行操作，设置合适的实验参数，记录实验数据。
维护与保养：定期清洗装置内外管，检查测量仪器是否准确，及时更换损坏的零部件
一、工作条件
水：装置自带不锈钢加热釜，连接自来水，实验时水蒸气进入换热器。
电：电压AC380V，功率3.0KW，标准三相五线制；每个实验室需配置1～2个接地点（安全地及信号地）。
气：空气来自风机（自带气源）。
二、 实验目的
1、通过对空气-水蒸气简单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。并应用线性回归分析方法，确定关联式Nu=ARemPr0.4中常数A、m的值；
2、通过对带有翅片的紫铜管的空气—水蒸气强化套管换热器的实验研究，测定其准数关联式Nu=BRem中常数B、m的值和强化比Nu/Nu0，了解强化传热的基本理论和基本方式；
3、求取简单套管换热器、强化套管换热器的对流传热系数αi总传热系数Ko；
4、了解热电偶、热电阻温度计的使用。
5、了解风冷式冷凝器的原理及使用方法。
三、技术参数
1、换热管尺寸：
普通管：内管紫铜管，内径约di=17.00mm，外径约do=20.0mm；外管不锈钢管，内径约Di=48.00mm，外外径约Do=51.0mm；外置夹套保温，最大外径102mm；管长1m；带可视窗。
加强管：内管紫铜翅片管，内径约di=17.00mm，外径约do=20.0mm；外管不锈钢管，内径约Di=48.00mm，外外径约Do=51.0mm；外置夹套保温，最大外径102mm；管长1m；带可视窗；
2、蒸汽发生器：加热功率3KW，额定蒸发量4Kg；配液位可视水箱，可自动加水，带报警装置和防干烧装置；
3、普通传热管：空气流量：4-40m3/h、空气温度：常温-70℃、常压操作；雷诺准数Re：104—6×104、努塞尔准数Nu：40-120、普兰德准数Pr：0.7对流传热系数αi：50-150W/m2·℃；
4、强化传热管：空气流量：4-40m3/h，空气温度：常温-70℃、常压操作；雷诺准数Re：104—6×104、努塞尔准数Nu：40-120、普兰德准数Pr：0.7、对流传热系数αi：100-200W/m2·℃；强化比：1.3--2.0；
5、装置尺寸：2200×550×1800mm。
四、产品规格与配置
| 序号 | 名称 | 规格 | 数量 |
| 1 | 普通传热管 | 不锈钢 | 1 |
| 2 | 强化传热管 | 不锈钢 | 1 |
| 3 | 蒸汽发生器 | 3.0KW | 1 |
| 4 | 水箱 | 不锈钢、带液位计 | 1 |
| 5 | 孔板流量计 | 1 | |
| 6 | 温度传感器 | Pt100 | 9 |
| 7 | 温度显示仪 | 宇电A702 | 5 |
| 8 | 压差传感器 | 0～10.00Kpa | 1 |
| 9 | 压差显示仪 | 宇电A501 | 1 |
| 10 | 管路切换阀 | 不锈钢，手动球阀 | 7 |
| 11 | 风道 | 不锈钢 | 1 |
| 12 | 冷凝水管路 | 不锈钢 | 1 |
| 13 | 冷凝水开关阀 | 不锈钢，针阀 | 2 |
| 14 | 风冷器 | 盘管式风冷器 | 1 |
| 15 | 可视盅 | 玻璃 | 1 |
| 16 | 鼓风机 | 旋涡气泵 | 1 |
| 17 | 漏电保护器 | DZ47sLE | 1 |
| 18 | 控制箱 | 集成于对象之上 | 1 |
| 19 | 管路 | 不锈钢 | 1 |
| 20 | 实验台架 | 不锈钢，带脚轮 | 1 |
