數(shù)字型傳熱實驗裝置

一.裝置

功能

1、可測定對流給熱系數(shù)，可觀察套管換熱器內(nèi)水蒸汽在水平管外壁上的冷凝狀況，通過實驗了解對流給熱系數(shù)的影響因素，確定圓形直管內(nèi)強制湍流下的關(guān)聯(lián)式Nu=ARemPr0.4中常數(shù)A、m的值。

2、可測定空氣在圓形直管內(nèi)強制對流（Re＞104）的給熱系數(shù)。

3、可測定空氣在強化圓形直管內(nèi)的強制對流給熱系數(shù)。

4、可測定套管換熱器的總傳熱系數(shù)。

5、通過對空氣—水蒸氣套管換熱器的實驗研究，掌握對流傳熱系數(shù)的測定方法，加深對其概念和影響因素的理解。

二.設計要求

1、管內(nèi)雷諾數(shù)范圍：Re＞104。

2、要求空氣在強化圓形直管內(nèi)的強制對流給熱系數(shù)強化比α強化/α>1.1。

3、換熱器結(jié)構(gòu)整體采用不銹鋼配備高強度玻璃視鏡，既能觀察套管換熱器內(nèi)水蒸汽在水平管外壁上的冷凝狀況，也能保證實

驗安全。

4、裝置采用工控主機、智能儀表、就地顯示三種方式進行數(shù)據(jù)展示，既能充分體現(xiàn)工業(yè)性，又能鍛煉學生使用現(xiàn)代化工具的能力。

5、蒸汽發(fā)生器上設置有安全裝置、壓力傳感器、壓力報警等相關(guān)安全措施；蒸汽冷凝液可循環(huán)回收，實驗中無須補蒸餾水。

三.技術(shù)指標

1、運行環(huán)境：常溫常壓。

2、運行體系：空氣~水蒸氣。

3、普通傳熱管：空氣流量范圍：0~100m3/h。

4、強化傳熱管：空氣流量范圍：0~80m3/h。

5、裝置外形尺寸：2500×500×1980mm。

四.公用設施

1、水：裝置自帶蒸汽發(fā)生器，實驗前注入清潔水，實驗過程中可循環(huán)使用，實驗結(jié)束后排空即可。 

2、電：電壓 AC380V，功率6kW，標準三相五線制。

3、實驗物料：水。

五.主要配置及參數(shù)

1、普通傳熱管1套：內(nèi)管φ32mm（紫銅管），有效長度1000mm；外管φ159mm（不銹鋼材質(zhì)）。隔熱保溫層厚度30mm，帶高強度視鏡。

2、強化傳熱管1套：內(nèi)管φ32mm（紫銅管），有效長度1000mm；外管φ159mm壁厚（不銹鋼材質(zhì)）。隔熱保溫層厚度30mm，帶高強度視鏡。

3、磁翻板液位計1個：可就地顯示液位，帶通訊數(shù)據(jù)遠傳，用于蒸汽發(fā)生器液位顯示及加熱安全保護。

4、蒸汽發(fā)生器1臺：不銹鋼材質(zhì)，容積38L，配有兩個加熱棒，功率3000W，裝有安全閥和壓力傳感器。

5、渦街流量計1臺：可就地顯示，帶通訊數(shù)據(jù)遠傳，流量范圍18~150m3/h。

6、溫度傳感器11個：Pt100，顯示分度0.1℃。

7、旋渦氣泵1個：功率1100W、最大風壓22KPa、最大風量165m3/h。可變頻調(diào)節(jié)風量，減小噪音。

8、小型冷凝器1個：用于蒸汽冷凝。

9、管路、管件、快接件及閥門均采用304不銹鋼材質(zhì)，測控、電器設備在實驗臺架上。

10、控制系統(tǒng)：

10.1、觸摸式操作，集成所有遠傳信號；顯示終端：15.6吋物聯(lián)網(wǎng)功能觸摸屏，可app移動端實時遠程監(jiān)控設備運行狀況。可實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)記錄、裝置控制、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)導出的功能。工控組態(tài)具有不同實驗工藝下的流動狀況動態(tài)顯示，顯示當前正在進行的子實驗項目；

10.2、控制模組：兼容其他系列產(chǎn)品，無需改變使用習慣，抗干擾能力強，集成度高；CPU：12點輸入，8點輸出。6個擴展模塊，1個信號板擴展，6個高速計數(shù)器，24KB程序儲存器、8KB數(shù)據(jù)儲存器、10KB保持性儲存器；

10.3、控制終端：內(nèi)置Windows，分辨率1920*1080，顯示色彩262K，輸入電壓24V，面板防護等級IP65，符合FCC產(chǎn)品認證。四核1GHz主頻，內(nèi)存1GB，系統(tǒng)存儲8GB，USB接口×2，網(wǎng)口10/100M自適應×1、WiFi×1，材質(zhì)：住鋁合金，電磁兼容：工業(yè)三級。

11、裝置框架：304不銹鋼材質(zhì)框架（配腳輪均為萬向輪帶禁錮腳），可移動式平臺，保證強度，整體焊接以防止松動。

12、實驗裝置接軌全國大學生化工實驗大賽、化工設計大賽，與教學一線緊密結(jié)合，并配套編寫的“十三五"重點教材、教育部規(guī)劃教材、工程師計劃使用教材，深度融合教學大綱，滿足本科實驗教學的需要，滿足化學工程與工藝及相關(guān)專業(yè)本專科生化工原理實驗實訓教學的需要，具有綜合型設計性理念，引導學生工程思維能力培養(yǎng)。供貨時提供由公司技術(shù)骨干參與編寫出版的《化工原理實驗》教材。

六.配套資源

1、app學習系統(tǒng)：

1.1、視頻資源：動畫學習資源：配套裝置操作流程動畫視頻，動畫視頻配有對應流程語音講解，可實現(xiàn)掃描設備二維碼觀看。微課視頻資源：教授對設備原理、功能、流程、操作逐步進行講解。

1.2、文檔資源：提供裝置配套實驗講義、實驗操作PPT。

2、客戶端平臺及仿真系統(tǒng)：

2.1 客戶端學習平臺可在PC端或網(wǎng)頁端在線/離線運行：（1）用戶權(quán)限管理：①支持PC端仿真系統(tǒng)進行統(tǒng)一管理，支持對用戶權(quán)限管理；②支持PC端仿真系統(tǒng)進行統(tǒng)一管理，支持對用戶權(quán)限管理；③學校管理員用戶：可創(chuàng)建及管理教師賬號和院系/專業(yè)等信息管理；④學校管理員賬號：具有用戶管理、管理員密碼修改、后臺管理等功能⑤學校管理員：可進行院系管理和用戶信息展示與管理，可對創(chuàng)建的信息進行一鍵導出操作；

（2）教師管理員:①“添加班級信息—生成班級信息—添加邀請碼—生成學生邀請碼"，可將通過邀請碼注冊的學生自動分配到對應的班級內(nèi)，可對班級信息進行修改，對過期的邀請碼進行更新及設置使用時長；

（3）平臺功能：①平臺頂部導航欄、歡迎登錄提示、顯示用戶信息、日期、時間等；②系統(tǒng)列表支持搜索、排序、分類等功能，排序系統(tǒng)支持添加時間、倒序排列、分類排序；可根據(jù)關(guān)鍵詞篩選系統(tǒng)名稱、系統(tǒng)類別等；③系統(tǒng)支持廣播、公告、最新消息會提示等；

（4）課件更新功能：①系統(tǒng)可自動檢測軟件更新功能，進入仿真管理平臺后點擊課件更新圖標，可根據(jù)展示彈窗列表，一鍵或者選擇單個進行更新操作；

（5）產(chǎn)品信息展示功能：a.選擇左側(cè)列表中任一仿真系統(tǒng)課件，右側(cè)可展示選中仿真系統(tǒng)課件的介紹信息，包含名稱、展示圖以及仿真系統(tǒng)課件的描述信息；b.提供仿真系統(tǒng)課件的下載功能，點擊“進入"，即可進入對應仿真系統(tǒng)課件；c.提供仿真系統(tǒng)課件的教學視頻展示功能：軟件下方可展示課件已關(guān)聯(lián)的教學視頻，視頻播放時默認循環(huán)播放，可控制播放/暫停，同時支持全屏觀看;d.提供課件產(chǎn)品手冊展示功能：教學視頻右側(cè)展示該課件已導入的相關(guān)產(chǎn)品手冊或設計圖紙等電子文檔信息，且支持下載本地，可隨時打開查看；e.提供學生考核情況展示功能：產(chǎn)品手冊下方區(qū)域展示學生在該系統(tǒng)中的考核結(jié)果統(tǒng)計，展示同時提供學院、班級等篩選功能；f.考核詳情功能：可對全校所有學生的考核成績匯總及查看，通過圖表等形式評估各仿真課件與學生學習情況。

2.2 仿真系統(tǒng)功能包含：

（1）仿真系統(tǒng)基于化工傳熱綜合實驗裝置為仿真對象，具備虛擬實驗室場景和實驗裝置。有實驗原理、實驗目的、模擬實驗等功能，仿真模型可以360°自由觀看。