【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及化工原理实验，尤其涉及一种教学用多功能传热综合实验装置及实验工艺。
技术介绍
1、化工原理实验在化学工程与工艺、制药工程、生物工程、食品工程等专业的学生培养中具有重要的地位，对培养学生操作能力、团队协作能力和数据分析与处理能力起到非常重要的作用。化工原理实验，从传递角度来讲主要包括动量传递类实验(如流体流动阻力测定)、传热类实验(如对流传热系数测定)和传质类实验(如吸收传质系数测定)等。
2、但是，目前市场上教学用传热装置中的换热器大多为套管换热器，综合类的传热实验装置较少，难以在同一套实验装置上进行多种过程的传热系数测定和对比实验。
技术实现思路
1、本专利技术目的在于提供一种教学用多功能传热综合实验装置及实验工艺，可以在同一套实验装置上进行多种过程的传热系数测定和对比实验，且操作安全、实验数据准确可靠，以达到解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种教学用多功能传热综合实验装置，包括蒸汽发生器、双管换热器e01、风机c01、压力传感器p、两个流量计及数个阀门与温度传感器；双管换热器e01包括壳体、普通换热管及强化换热管，两换热管的一端分别法兰连接管程进口管，另一端分别法兰连接管程出口管，进口管和出口管上设有温度传感器t1，t2，t3，t4，在双管换热器e01内两换热管两端的外壁上设有温度传感器tw1，tw2，tw3，tw4，风机c01的鼓风口通过吹风管连接于进口管，进口管上分别连接
4、本专利技术的进一步方案是，双管换热器e01的壳体上连接有视镜sj01，通过观察视镜sj01，产生一定量的蒸汽冷凝液后，通过疏水管和疏水阀门v08排放。
5、本专利技术的进一步方案是，为了便于操作，风机c01为变频式风机以调整空气的流量。
6、本专利技术的进一步方案是，进汽管为三通管结构，进汽管的两个端口分别连接于双管换热器e01的空气进口侧与空气出口侧并分别连接有阀门v05与阀门v06；由于蒸汽为热流体，在实验过程中有发生泄漏的可能，采用两道阀门设计，全开蒸汽输送管路阀门v10，用阀门v05或阀门v06来调整所用蒸汽。
7、本专利技术的进一步方案是，普通换热管和强化换热管均采用紫铜管，以降低管壁导热过程的阻力，进而降低实验误差；紫铜管可选用的规格如φ16×1.5mm、φ21×1.5mm、φ21×2.5mm、φ25×1.5mm、φ25×2.5mm等，优选的紫铜管规格为φ25×1.5mm。
8、本专利技术的进一步方案是，且普通换热管和强化换热管的长径比l/d2＞60，其中l为换热管的有效长度，d2为换热管的内径，普通换热管和强化换热管优选的长度尺寸为1500mm。
9、本专利技术的进一步方案是，强化换热管为在普通的换热管内设有螺旋线圈的内插物，强化换热管两端设有l型钩，螺旋线圈两端连接有o型环以连接于l型钩；螺旋线圈的外径为强化换热管的管体内径的50％～90％，螺旋线圈线径为1～2mm，节距为3～5mm，自由长度与强化换热管的管体长度相同。
10、一种教学用多功能传热综合实验工艺，包括如下步骤：
11、1、普通换热管逆流实验。
12、步骤1、开启风机c01，阀门v03全开，通过操作阀门v01，调整空气流量，使普通换热管路流量计fi01的数值为某一合适值。
13、步骤2、关闭阀门v06，通过操作阀v05，调整蒸汽压力，使压力传感器p的数值为某一合适值。
14、步骤3、在实验正式开始前，微开惰性气体排放阀v07，排除壳程中的惰性气体。
15、步骤4、通过操作阀门v08，定期排放蒸汽冷凝液。
16、步骤5、在实验过程中，待测量仪表示数稳定以后，测得一组实验结果；然后通过调整阀v01，改变空气的流量，测量6～8组实验结果。
17、步骤6、实验结束后，关闭阀门v10、阀门v05，打开阀门v08、阀门v09，排净蒸汽冷凝液，待双管换热器e01温度降至50℃以下后，关闭风机c01。
18、2、强化换热管逆流传热实验。
19、步骤1、阀门v04全开，通过操作阀门v02，调整空气流量，使强化换热管路流量计fi02的数值为某一合适值。
20、该强化换热管逆流传热实验中剩余的步骤2、3、4、5、6同普通换热管逆流实验中的步骤2、3、4、5、6。
21、3、普通换热管并流传热实验。
22、步骤2、关闭阀门v05，通过操作阀门v06，调整蒸汽压力，使压力传感器p的数值为某一合适值；
23、步骤6、实验结束后，关闭阀门v10、阀门v06，打开阀门v08，排净蒸汽冷凝液，待双管换热器e01温度降至50℃以下后，关闭风机c01；
24、该普通换热管并流传热实验中剩余的步骤1、3、4、5同普通换热管逆流实验中的步骤1、3、4、5。
25、4、强化换热管并流传热实验。
26、步骤1、阀门v04全开，通过操作阀门v02，调整空气流量，使强化换热管路流量计fi02的数值为某一合适值。
27、步骤2、关闭阀门v05，通过操作阀门v06，调整蒸汽压力，使压力传感器p的数值为某一合适值。
28、步骤6、实验结束后，关闭阀门v10、阀门v06，打开阀门v08、v09，排净蒸汽冷凝液，待双管换热器e01温度降至50℃以下后，关闭风机c01。
29、该强化换热管并流传热实验中剩余的步骤3、4、5同普通换热管逆流实验中的步骤3、4、5。
30、5、逆流条件下普通换热管和强化换热管双管实验。
31、步骤1、全开阀门v03、阀门v04，通过操作阀门v01、阀门v02，使流量计fi01、流量计fi02数值为某一合适值。
32、该逆流条件下普通换热管和强化换热管双管实验中剩余的步骤2、3、4、
33、5、6同普通换热管逆流实验中的步骤2、3、4、5、6。
34、6、并流条件下普通换热管和强化换热管双管实验。
35、步骤1、全开阀门v03、阀门v04，通过操作阀门v01、阀门v02，使流量计fi01、流量计fi02数值为某一合适值。
36、步骤2、关闭阀门v05，通过操作阀门v06，调整蒸汽压力，使压力传感器p的数值为某一合适值。
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1.一种教学用多功能传热综合实验装置，其特征在于：包括蒸汽发生器、双管换热器（E01）、风机（C01）、压力传感器（P）、两个流量计及数个阀门与温度传感器；
2.如权利要求1所述的一种教学用多功能传热综合实验装置，其特征在于：所述进汽管（7）为三通管结构，进汽管（7）的两个端口分别连接于双管换热器（E01）的空气进口侧与空气出口侧并分别连接有阀门（V05）与阀门（V06）。
3.如权利要求1所述的一种教学用多功能传热综合实验装置，其特征在于：所述普通换热管（1）和强化换热管（2）均采用紫铜管，且普通换热管（1）和强化换热管（2）的长径比L/d2＞60，其中L为换热管的有效长度，d2为换热管的内径；所述强化换热管（2）为在普通的换热管内设有螺旋线圈（203）的内插物，强化换热管（2）两端设有L型钩（201），螺旋线圈（203）两端连接有O型环（203）以连接于L型钩（201）；所述螺旋线圈（203）的外径为强化换热管（2）的管体内径的50%～90%，螺旋线圈（203）线径为1～2mm，节距为3～5mm，自由长度与强化换热管（2）的管体长度相同。
5.一种教学用多功能传热综合实验工艺，使用如权利要求1-4中任一项所述的实验装置，其特征在于包括如下步骤：
6.一种如权利要求5所述的教学用多功能传热综合实验工艺，其特征在于包括如下步骤：
7.一种如权利要求5所述的教学用多功能传热综合实验工艺，其特征在于包括如下步骤：
8.一种如权利要求5所述的教学用多功能传热综合实验工艺，其特征在于包括如下步骤：
9.一种如权利要求5所述的教学用多功能传热综合实验工艺，其特征在于包括如下步骤：
10.一种如权利要求5所述的教学用多功能传热综合实验工艺，其特征在于包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种教学用多功能传热综合实验装置，其特征在于：包括蒸汽发生器、双管换热器（e01）、风机（c01）、压力传感器（p）、两个流量计及数个阀门与温度传感器；
2.如权利要求1所述的一种教学用多功能传热综合实验装置，其特征在于：所述进汽管（7）为三通管结构，进汽管（7）的两个端口分别连接于双管换热器（e01）的空气进口侧与空气出口侧并分别连接有阀门（v05）与阀门（v06）。
3.如权利要求1所述的一种教学用多功能传热综合实验装置，其特征在于：所述普通换热管（1）和强化换热管（2）均采用紫铜管，且普通换热管（1）和强化换热管（2）的长径比l/d2＞60，其中l为换热管的有效长度，d2为换热管的内径；所述强化换热管（2）为在普通的换热管内设有螺旋线圈（203）的内插物，强化换热管（2）两端设有l型钩（201），螺旋线圈（203）两端连接有o型环（203）以连接于l型钩（201）；所述螺旋线圈（203）的外径为强化换热管（2）的管体内径的50%～90...
【专利技术属性】
技术研发人员：李彦兴，石燚，郭探，周峰，云山，李华举，胡永珂，徐海青，李少中，
申请(专利权)人：淮阴工学院，
类型：发明
国别省市：
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