[發明專利]一種傳熱實驗平臺的搭建方法

在審

• 申請號: 201810625367.0
• 申請日: 2018-06-18
• 公開（公告）號: CN108806425A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 劉紅姣;唐柳華;李龍;宋暖;付瓊
• 申請（專利權）人: 武漢過控科技有限公司;江漢大學
• 主分類號: G09B23/16
• 分類號: G09B23/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種傳熱實驗平臺的搭建方法，包括熱流體儲罐1，冷流體儲罐2，熱流體泵3，冷流體泵4，電加熱器5，帶風扇的翅片散熱器6，換熱器7，熱流體管路閥門101，冷流體管路閥門102，溫度傳感器211、212、213、214、215、216，壓力傳感器221、222、223、224，流量傳感器231、232，液位傳感器241、242，熱流體供應口251，熱流體回流口252、冷流體供應口253，冷流體回流口254。本方法可以用于管殼式換熱器、螺旋板式換熱器、蛇管式換熱器，板式換熱器，套管式換熱器等各類換熱器的傳熱實驗平臺，具有緊湊、節能、適應性廣的特點。

技術領域

本發明涉及一種傳熱實驗平臺的搭建方法，屬于教學、科研行業。

背景技術

過程裝備與控制工程是高等院校的一個工科專業，換熱實驗是本專業一項十分重要的教學與科研內容。原專業的實驗設備和實驗內容大多于二三十年前確定的，還停留在部件展示、實物剖析和換熱結果驗證等方面，既不能真實地展示設備屬性，又無法實時獲取流體的溫度、壓力、流量等參數，從而也無法將控制系統融入教學與研究,這樣的狀況已遠遠不能滿足“過程裝備與控制工程”專業的發展與進步。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種傳熱實驗平臺的搭建方法，包括熱流體儲罐1，冷流體儲罐2，熱流體泵3，冷流體泵4，電加熱器5，帶風扇的翅片散熱器6，換熱器7，熱流體管路閥門101，冷流體管路閥門102，溫度傳感器211、212、213、214、215、216，壓力傳感器221、222、223、224，流量傳感器231、232，液位傳感器241、242，熱流體供應口251，熱流體回流口252、冷流體供應口253，冷流體回流口254。其中熱流體供應口251，熱流體回流口252、冷流體供應口253，冷流體回流口254這4個接口直接與換熱器7連接即可實驗，實驗平臺不限換熱器種類，可以用于各種換熱器的傳熱實驗。熱流體儲罐1內部設置加熱裝置5，可以通過電加熱棒、蒸汽、過熱水等方式為熱流體供熱。冷流體管路設置冷卻裝置6，可以通過翅片散熱器、涼水塔等方式為冷流體降溫。熱流體儲罐1上設置溫度傳感器211和液位傳感器241；冷流體儲罐2上設置溫度傳感器216和液位傳感器242，可以采集儲罐內流體的液位和溫度參數。熱流體泵3的出口設置熱流體管路閥門101，熱流體泵3采用變頻調速控制，熱流體流量可以通過熱流體泵3的變頻調速與閥門101的開度調節的組合來實現控制。冷流體泵4的出口設置冷流體管路閥門102，冷流體泵4采用變頻調速控制，冷流體流量可以通過冷流體泵3的變頻調速與閥門101的開度調節的組合來實現控制。熱流體供應口處設置流量計231、溫度傳感器213、壓力傳感器222、在熱流體回流口處設置溫度傳感器212、壓力傳感器221，可以采集熱流體管路流體的流量、溫度與壓力參數。冷流體供應口處設置流量計232、溫度傳感器214、壓力傳感器223、在冷流體回流口處設置溫度傳感器215、壓力傳感器224，可以采集冷流體管路流體的流量、溫度與壓力參數，為控制系統的建立提供數據來源。

通過以上設置，便搭建了一個可以用于管殼式換熱器、螺旋板式換熱器、蛇管式換熱器，板式換熱器，套管式換熱器等各類換熱器的傳熱實驗平臺，該平臺具有緊湊、節能、適應性廣的特點。

附圖說明

圖1為本發明的結構簡圖。

具體實施方式

下面結合圖1對本發明的一種實施例作詳細說明，但本發明的實施方式不限于此。

根據圖1組裝各傳熱設備和管路系統。將熱流體儲罐1和冷流體儲罐2內分別充裝一定量的常溫流體，并保證熱流體管路閥門101有一定的開度。加熱熱流體儲罐1內的流體到一定溫度，啟動熱流體泵3，促使熱流體在管路系統內經過熱流體儲罐1、熱流體泵3和換熱器7進行循環流動。開啟冷流體泵2，并保證冷流體管路閥門102有一定的開度，促使冷流體在管路系統內經過冷流體儲罐2、冷流體泵2和換熱器7進行循環流動。當以上冷、熱流體流經換熱器7的過程中，便實現了熱量的傳遞與交換。通過設置的溫度傳感器211、212、213、214、215、216，壓力傳感器221、222、223、224，流量傳感器231、232，液位傳感器241、242，可以實時獲取冷、熱流體的液位、溫度、壓力參數，通過熱流體泵3的變頻調速與閥門101的開度調節、冷流體泵3的變頻調速與閥門101的開度調節的組合來控制冷、熱流體的流量，從而進行熱交換過程，實現傳熱實驗。