數字型傳熱實驗裝置

一.裝置

功能

1、可測定對流給熱系數，可觀察套管換熱器內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的影響因素，確定圓形直管內強制湍流下的關聯式Nu=ARemPr0.4中常數A、m的值。

2、可測定空氣在圓形直管內強制對流（Re＞104）的給熱系數。

3、可測定空氣在強化圓形直管內的強制對流給熱系數。

4、可測定套管換熱器的總傳熱系數。

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、管內雷諾數范圍：Re＞104。

2、要求空氣在強化圓形直管內的強制對流給熱系數強化比α強化/α>1.1。

3、換熱器結構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據展示，既能充分體現工業性，又能鍛煉學生使用現代化工具的能力。

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

三.技術指標

1、運行環境：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：裝置自帶蒸汽發生器，實驗前注入清潔水，實驗過程中可循環使用，實驗結束后排空即可。 

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

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

2、強化傳熱管1套：內管φ32mm（紫銅管），有效長度1000mm；外管φ159mm壁厚（不銹鋼材質）。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，帶通訊數據遠傳，用于蒸汽發生器液位顯示及加熱安全保護。

4、蒸汽發生器1臺：不銹鋼材質，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，帶通訊數據遠傳，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。可變頻調節風量，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，測控、電器設備在實驗臺架上。

10、控制系統：

10.1、觸摸式操作，集成所有遠傳信號；顯示終端：15.6吋物聯網功能觸摸屏，可app移動端實時遠程監控設備運行狀況。可實現數據采集、數據記錄、裝置控制、數據處理和數據導出的功能。工控組態具有不同實驗工藝下的流動狀況動態顯示，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個高速計數器，24KB程序儲存器、8KB數據儲存器、10KB保持性儲存器；

10.3、控制終端：內置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產品認證。四核1GHz主頻，內存1GB，系統存儲8GB，USB接口×2，網口10/100M自適應×1、WiFi×1，材質：住鋁合金，電磁兼容：工業三級。

11、裝置框架：304不銹鋼材質框架（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，與教學一線緊密結合，并配套編寫的“十三五"重點教材、教育部規劃教材、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專業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。供貨時提供由公司技術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：

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：

2.1 客戶端學習平臺可在PC端或網頁端在線/離線運行：（1）用戶權限管理：①支持PC端仿真系統進行統一管理，支持對用戶權限管理；②支持PC端仿真系統進行統一管理，支持對用戶權限管理；③學校管理員用戶：可創建及管理教師賬號和院系/專業等信息管理；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，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系統列表支持搜索、排序、分類等功能，排序系統支持添加時間、倒序排列、分類排序；可根據關鍵詞篩選系統名稱、系統類別等；③系統支持廣播、公告、最新消息會提示等；

（4）課件更新功能：①系統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，可根據展示彈窗列表，一鍵或者選擇單個進行更新操作；

（5）產品信息展示功能：a.選擇左側列表中任一仿真系統課件，右側可展示選中仿真系統課件的介紹信息，包含名稱、展示圖以及仿真系統課件的描述信息；b.提供仿真系統課件的下載功能，點擊“進入"，即可進入對應仿真系統課件；c.提供仿真系統課件的教學視頻展示功能：軟件下方可展示課件已關聯的教學視頻，視頻播放時默認循環播放，可控制播放/暫停，同時支持全屏觀看;d.提供課件產品手冊展示功能：教學視頻右側展示該課件已導入的相關產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：產品手冊下方區域展示學生在該系統中的考核結果統計，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 仿真系統功能包含：

（1）仿真系統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。