一種傳熱系數(shù)測定實驗裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種實驗裝置，特別涉及一種傳熱系數(shù)測定實驗裝置。
【背景技術】
[0002] 目前，在學校的傳熱學教學實驗中，基本上都是通過老師的講解，學生根據(jù)實驗指 導書根據(jù)預先安裝好的實驗裝置及儀器，對實驗現(xiàn)象進行觀察，記錄數(shù)據(jù)并完成報告。此 夕卜，目前的傳熱學實驗設備還處于傳統(tǒng)的框架中，管和板的放置形式都是固定的，不能方便 而靈活地進行設計性實驗，而且均通過繁瑣的測量形式有諸多電子儀表的組合來實現(xiàn)，學 生花費大量的時間在繁瑣的數(shù)據(jù)處理上面，且實驗結(jié)果不夠精確。這樣的實驗裝置不具有 開發(fā)設計性實驗的功能，不能實現(xiàn)測量手段的模塊化、智能化以及設備一體化，在實驗過程 中耗時費力，大量時間精力用于簡單而繁瑣的儀表操作訓練。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了克服上述現(xiàn)有技術的不足，本實用新型的目的在于提出一種傳熱系數(shù)測定實 驗裝置，能夠適用于傳熱學實驗教學，所測試蒸汽的流量、溫度更穩(wěn)定，實驗結(jié)果快速、省人 力，具有自動化程度高、實驗結(jié)果精確的特點。
[0004] 為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案是：
[0005] -種傳熱系數(shù)測定實驗裝置，包括加熱系統(tǒng)、換熱系統(tǒng)、泵系統(tǒng)和支架4,所述加熱 系統(tǒng)包括全自動蒸汽發(fā)生器8,用以產(chǎn)生過熱蒸汽，全自動蒸汽發(fā)生器8上面設有溫度顯示 儀表7、壓力顯示儀表5、變送器6,溫度顯示儀表7和壓力顯示儀表5通過熱電偶連接在自 動蒸汽發(fā)生器8上，變送器6與數(shù)據(jù)采集分析儀連接，數(shù)據(jù)采集分析儀與計算機電連接，全 自動蒸汽發(fā)生器8的側(cè)面設有開關控制器10,開關控制器10與全自動蒸汽發(fā)生器8內(nèi)的電 加熱管相連；全自動蒸汽發(fā)生器8側(cè)面上下分別接有兩根管子，上面的管子連接安全閥13， 下面的管子連接到換熱系統(tǒng)的總管路；
[0006] 換熱系統(tǒng)總管路的后端連接17個球閥16,17個球閥16與并排水平排列在支架4 上的17根管路17分別連接，在管路17的正下方設有離心式通風機2,離心式通風機2連接 有直聯(lián)電動機18,管路17分別連接有疏水閥3,疏水閥3下端與17根玻璃管1相連接，玻 璃管1并排豎直排列固定在支架4上，玻璃管1通過球閥16與其正下方的液體收集器11 連接；
[0007] 泵系統(tǒng)由位于支架4后方的電機14和離心泵15組成，電機14的輸出通過聯(lián)軸器 和軸承傳遞至離心泵15,為其提供動力，離心泵15的入口與液體收集器11相連接，離心泵 15的出口連接模擬換熱器的殼程和管束的殼程入口，模擬換熱器和管束的殼程出口用于將 換熱水排出。
[0008] 所述疏水閥3采用熱動力式疏水閥。
[0009] 所述支架4底端設有滾輪9,數(shù)量為四個。
[0010] 所述全自動蒸汽發(fā)生器8側(cè)面下面所接的管子通過截止閥12連接到換熱系統(tǒng)的 總管路。
[0011] 所述全自動蒸汽發(fā)生器8側(cè)面上面所接的管子通過活接頭連接安全閥13。
[0012] 所述管路17包含17根管路，按照從左向右的順序編為①-?號，其中 ①一?、?、?號管子在材料、公稱直徑、長度、壁厚、表面結(jié)構(gòu)形式方面不完全相同， ?號管子為順流換熱，?號管子為逆流換熱，?號管束的排列方式為順排，?號管束的排 列方式為叉排。
[0013] 所述離心泵15的出口通過鋼管、連接彎頭、4個球閥16和4根軟管與管路17中模 擬換熱器?、?和管束?、dD號管子的入口連接。
[0014] 本實用新型的有益效果：
[0015] 1.本實驗裝置采用并聯(lián)實驗裝置，使過熱蒸汽同時進入各個管道，收集冷凝后的 凝結(jié)水來計算流量，計算機在實驗裝置中的應用，使實驗結(jié)果更精確、快速，節(jié)省人力，而且 對于驗證性試驗的結(jié)果更加趨于理論結(jié)果，更好地達到實驗的目的，自動化程度高，蒸汽的 流量、溫度更穩(wěn)定，實驗結(jié)果更真實有效。
[0016] 2.數(shù)據(jù)采集分析儀的采用使得學生不必花大量時間在數(shù)據(jù)處理上面，從而能夠更 多關注實驗的過程以及現(xiàn)象，分析現(xiàn)象出現(xiàn)的原因，能適用于傳熱學實驗教學，有助于激發(fā) 學生對實驗的興趣，增強學生動手能力和對課程的理解的多樣化多項傳熱學實驗。
【附圖說明】
[0017] 圖1為本實用新型主視圖。
[0018] 圖2為本實用新型俯視圖。
[0019] 圖3為無縫鋼管結(jié)構(gòu)示意圖，其中（a)為無縫鋼管主視圖，（b)為無縫鋼管側(cè)視圖。
[0020] 圖4為不同保溫層管子結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021] 圖5為星型翅片管子結(jié)構(gòu)示意圖，其中（a)為星型翅片管子側(cè)視圖，（b)為星型翅 片管子側(cè)視圖。
[0022] 圖6為螺旋翅片管子的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0023] 下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
[0024] 參見圖1、圖2, 一種傳熱系數(shù)測定實驗裝置，包括加熱系統(tǒng)、換熱系統(tǒng)、泵系統(tǒng)和 支架4,所述加熱系統(tǒng)包括全自動蒸汽發(fā)生器8，用以產(chǎn)生過熱蒸汽，全自動蒸汽發(fā)生器8上 面設有溫度顯示儀表7、壓力顯示儀表5、變送器6,溫度顯示儀表7和壓力顯示儀表5通過 熱電偶連接在自動蒸汽發(fā)生器8上，變送器6與數(shù)據(jù)采集分析儀連接，數(shù)據(jù)采集分析儀與計 算機電連接，全自動蒸汽發(fā)生器8的側(cè)面設有開關控制器10,開關控制器10與全自動蒸汽 發(fā)生器8內(nèi)的電加熱管相連；全自動蒸汽發(fā)生器8側(cè)面上下分別接有兩根管子，上面的管子 連接安全閥13,下面的管子連接到換熱系統(tǒng)的總管路；
[0025] 換熱系統(tǒng)總管路的后端連接17個球閥16,17個球閥16與并排水平排列在支架4 上的17根管路17分別連接，在管路17的正下方設有離心式通風機2,離心式通風機2連接 有直聯(lián)電動機18,管路17分別連接有疏水閥3,疏水閥3下端與17根玻璃管1相連接，玻 璃管1并排豎直排列固定在支架4上，玻璃管1通過球閥16與其正下方的液體收集器11 連接；
[0026] 泵系統(tǒng)由位于支架4后方的電機14和離心泵15組成，電機14的輸出通過聯(lián)軸器 和軸承傳遞至離心泵15,為其提供動力，離心泵15的入口與液體收集器11相連接，離心泵 15的出口通過鋼管、連接彎頭、4個球閥16和4根軟管與管路17中模擬換熱器?、?和 管束?、?號管子的入口相連，模擬換熱器?、?和管束?、?的出口用于將換熱水 排出。
[0027] 所述離心式通風機2主要是為了改善傳熱條件，選擇4-68離心通風機可作為一般 通風換氣。4 一 68型風機主要由葉輪、機殼、進風口、傳動部分等部分配直聯(lián)電動機18組成。 風機的具體參數(shù)如下：外形尺寸為370mmX405mmX 430mm，重量為22kg，轉(zhuǎn)速為1450r/min， 全壓為313Pa，流量為2315m3/h，內(nèi)效率為82. 5%，內(nèi)功率為0. 24KW，所需功率為0. 36KW。
[0028] 根據(jù)離心通風機2選擇直聯(lián)電機18的型號為Y801-4。
[0029] 所述疏水閥3采用熱動力式疏水閥，型號選擇為CS41H-16C-B型熱動力疏水閥，其 具體參數(shù)為：公稱壓力為PN1. 6MPa，公稱通徑為DN25mm，重量為18. 2kg，閥體材料為鑄鐵， 適合溫度為<350°C，適合蒸汽、凝結(jié)水等介質(zhì)。疏水閥3位于玻璃管1正上方，疏水閥3與 玻璃管1的連接管子通過45號鋼、尺寸為85mmX IOmm管子固件將其固定在支架4上。疏 水閥3適合于蒸汽供熱設備和管道上，用于自動排出凝結(jié)水、空氣及其他不凝性氣體，并阻 止蒸汽的漏失。
[0030] 所述支架4的外形尺寸為4000mmX1500mmX 1578mm，材質(zhì)為20號鋼。支架4各個 部分的使用M16X 50的螺栓，16的墊圈以及M16的螺母進行固定。
[0031] 所述支架4底端設有滾輪9,數(shù)量為四個，滾輪9的參數(shù)為DN120X4。
[0032] 所述全自動蒸器發(fā)生器8是一種采用燃油或者管狀電熱管直接加熱水而連續(xù)產(chǎn) 生一定壓力蒸汽的微小型移動式蒸汽爐。其參數(shù)為：額定功率18KW，額定壓力0· 5MPa，額定 溫度150°C，外形尺寸為620mmX 550mmX 1350mm，容量80kg-82kg，給水泵電機功率550W，安 全閥口徑DMOmm，鍋爐水容積28L〇
[0033] 所述全自動蒸汽發(fā)生器8側(cè)面下面所接的管子通過截止閥12連接到換熱系統(tǒng)的 總管路。截止閥12與全自動蒸汽發(fā)生器8是通過一個直徑為25mm，材料為20鋼的活接頭 進行連接。
[0034] 所述開關控制器10的外形尺寸為140mmX 140mmX 490mm。
[0035] 截止閥12是關閉件沿閥座中心線移動的閥門，它在管道上起切斷的作用。主管路 與各個分管路17的連接管子通過45號鋼，尺寸為85mmX IOmm管子固件將其固定在支架4 上。
[0036] 截止閥12的型號選擇J11T-16,具體參數(shù)為：公稱壓力為PNL 6MPa，公稱通徑為 DN15mm，重量為2kg，閥體材料為鑄鐵，適合溫度<200°C，適合水、蒸汽等介質(zhì)。
[0037] 所述全自動蒸汽發(fā)生器8側(cè)面上面所接的管子通過活接頭連接安全閥13。在全自 動蒸汽發(fā)生器8與安全閥13以及主管路連接管道上的彎折部分都使用材料為20號鋼，公 稱壓力為Pg = l〇〇kgf/cm的鋼制彎頭進行連接，共6個。
[0038] 所述離心泵15通過鋼管、連接彎頭、4個球閥16和4根軟管與管路17中模擬換 熱器?、?和管束?、?號管子的入口連接，鋼管的彎折部分都使用20號鋼、公稱壓力 為Pg= lOOkgf/cm的鋼制彎頭進行連接，共3個。選擇泵的型號為FS離心泵。根據(jù)離心 泵要求電機14的型號為90L。
[0039] 所述球閥16在管道上主要用于切斷、分配過熱蒸汽流動方向，能夠控制蒸汽均勻 進入各個通道。在蒸汽進入各個管道17前與玻璃管凝結(jié)水收集后排出都通過球閥16控 制管路的通斷。所述球閥16的型號選擇為Q11F-16C型球閥，其具體參數(shù)為：公稱壓力為 PNL 6MPa，公稱通徑為DN15mm，重量為2kg，閥體材料為碳鋼，適合溫度<150°C，適合水、油 品等介質(zhì)。
[0040] 所述管路17