七功能化工原理實驗裝置制造方法及圖紙

一種七功能化工原理實驗裝置。在該套實驗裝置上可完成孔版流量計流量標定、風機性能測定、流體阻力測定、套管換熱器總傳熱系數測定、傳熱膜系數測定、洞道干燥實驗、固體流態化及沸騰干燥實驗七項內容。七項實驗內容共用一臺風機、孔板流量計和電加熱裝置。七項實驗內容，每次可單項操作，也可同時操作其中的幾項。該實驗裝置將常用的水蒸汽—空氣系統，換成熱空氣—水系統，不僅可省去水蒸汽發生器，且操作較為安全。（*該技術在2012年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
?七功能化工原理實驗裝置本技術涉及一種實驗裝置，特別涉及一種能進行七項內容的化工原理實驗裝置。目前實驗教學中的化工原理實驗裝置都只進行一項實驗內容(黃少烈等編著《簡明化工原理實驗指導》。北京，科學普及出版社，1991年8月；華東理工大學等合編《化學工程實驗》。北京，化學工業出版社，1996年6月；馮亞運主編《化工基礎實驗》。北京，化學工業出版社，2000年2月。)。由于受缺經費、實驗室面積小等條件限制，部分學校無法開出必需的化工原理實驗。針對現存的上述問題，2000年1期《實驗技術與管理》刊載了我們″多?功能化工原理實驗裝置″的論文，文中將華南工學院(現華南理工大學)化機廠生產的CHR-1型實驗裝置稍加改造，把原″汽—氣傳熱膜系數的測定″實驗裝置，改造成能進行五項內容(孔板流量計流量標定、風機性能測定、流體阻力測定、套管換熱器總傳熱系數測定、傳熱膜系數測定)的多功能化工原理實驗裝置。但改造后的實驗裝置仍需配置具有稍高壓力的水蒸汽發生器，操作中存在向水蒸汽發生器加蒸餾水、電熱元件需常更換、蒸汽泄露等較多不便及安全隱患等問題。本技術的目的是提供一種多功能實驗裝置，在該實驗裝置上能進行七項化工原理實驗內容。本技術的目的是這樣實現的：在并聯有濕式氣體流量計、阻力測試裝置、套管換熱器的主管路(安裝有風機、孔板流量計、電加熱裝置)上，再并聯—管路，在該管路串聯一洞道式干燥器與沸騰床干燥器。從風機送出的空氣經電加熱裝置加熱后，流經放置有濕物料的洞道式干燥器與沸騰床干燥器，測定一定流量下不同時刻熱空氣的干、濕球溫度、濕物料的含水率以及沸騰床層的壓降，椐濕物料與沸騰床層的尺寸，可計算出干燥速度，從而作出干燥曲線與干燥速度曲線；在計算空氣通過沸騰床層的空塔氣速的基礎上，作出沸騰床層固體流態化過程中壓降與空塔氣速的關系曲線。使整套裝置在上述五項功能的基礎上，又增加了洞道干燥實驗與沸騰干燥及固體流態化實驗兩項內容。-->由于采用上述方案，使本技術能完成七項化工原理實驗，七項化工原理實驗分別是：孔板流量計流量標定、風機性能測定、流體阻力測定、套管換熱器總傳熱系數測定、傳熱膜系數測定、洞道干燥實驗與沸騰干燥及固體流態化實驗。本技術中，壓強、壓強差及部分溫度數據是分別通過壓強或壓強差傳感器與溫度傳感器轉化為直流電信號，這些電信號經過放大器轉化為0～5V的直流電壓信號，通過A/D轉換器，將直流電壓轉化為數字量輸入計算機，在計算機上由編制的程序將采集的物理量由計算機顯示出來或進行計算、繪制曲線等。套管換熱器換熱管管壁的溫度，是通過熱電偶由電位差計讀出電位差數據，換算為溫度數據的。其余所測溫度由溫度計讀出。本技術中，由于風機和孔板流量計是分別與濕式氣體流量計、阻力測試裝置、套管換熱器、干燥器(包括洞道式干燥器和沸騰床干燥器)所在管路并聯的，通過閥門的調節，七項實驗內容每次可單項操作，也可同時操作其中的幾項；而且七項實驗內容共用一臺風機與孔板流量計。本技術中，在與套管換熱器和干燥器(包括洞道式干燥器和沸騰床干燥器)并聯管路上游總管路上，安裝一臺電加熱裝置加熱空氣，用熱空氣加熱通過套管換熱器的水，將原水蒸汽—空氣系統改為熱空氣—水系統，解決了原裝置需配置水蒸汽發生器，且操作中存在較多不便等問題；而且套管換熱器總傳熱系數測定、傳熱膜系數測定、洞道干燥實驗與沸騰干燥及固體流態化實驗等四項實驗內容共用一臺電加熱裝置。本技術中，實驗用水可由高位槽或自來水管內水供給。裝置結構緊湊，所用經費比單功能七套設備節省60％以上。而且裝置占地面積小，不包括計算機和儀表柜的話，基本上與原CHR-1型裝置占地面積相同。附圖是本技術的示意圖。下面結合附圖和實施例對本技術進一步說明。附圖中1.濕式氣體流量計，2.功率表，3.風機，4.孔板流量計，5.阻力測試裝置，6.電加熱裝置，7.洞道式干燥器，8.電子秤，9.沸騰床干燥器，10.轉子流量計，11.電位差計，12.熱電偶，13.套管換熱器，14.計算機，15.A/D轉換器，16.放大器，17.溫度傳感器，18.壓差或壓強傳感器，P.壓-->強采集元件，T.測溫元件(其中T1、T2、T4、T5、T9為溫度采集元件；T3、T6、T7、T8、T9、T10、T11、T12、T13為溫度計，其中T7是濕球溫度計，其余為干球溫度計)，V.閥(其中V3、V5、V9、V10為閘閥，其余為截止閥)。功能1.孔版流量計流量標定：在附圖所示的裝置中，關閥(V2)，開閥(V1)、(V3)、(V4)、(V5)，啟動風機(3)，調節閥(V1)、(V3)的開度，使不同流量的空氣通過孔板流量計(4)、閥(V1)、及經過標準氣體流量計標定的濕式氣體流量計(1)所組成的管路系統，根據各計時時間內濕式氣體流量計(1)顯示的空氣體積與壓強(P1)、(P3)、(P12)、壓強差[(P2)-(P3)]及溫度(T1)、(T2)、(T3)等數據，可得溫度(T1)、(T2)間算術平均溫度、壓強(P1)、(P3)間算術平均壓強下空氣的體積流量與孔板(4)前后壓強差[(P2)-(P3)]的數據，標繪出孔板流量計流量曲線。本實驗中，壓強(P1)、(P3)、壓強差[(P2)-(P3)]及溫度(T1)、(T2)等數據是分別通過壓強或壓強差傳感器(18)與溫度傳感器(17)轉化為直流電信號，這些電信號經過放大器(16)轉化為0～5V的直流電壓信號，通過A/D轉換器(15)將直流電壓轉化為數字量輸入計算機(14)，在計算機(14)上由編制的程序將采集的物理量由計算機(14)顯示出來或進行計算、繪制曲線等。后面實驗中的壓強(P4)、(P5)、(P6)、(P7)、(P8)、(P9)，溫度(T4)、(T5)、(T9)等的計算機數據采集原理與此相同。?功能2.風機性能測定：在附圖所示的裝置中，關閥(V1)、(V2)、(V8)、(V9)，開閥(V3)、(V4)(全開)、(V5)(全開)，啟動風機(3)，調節閥(V3)的開度，使不同流量的空氣通過孔板流量計(4)、閥(V3)、(V4)、(V5)所組成的管路系統。測得溫度(T1)、(T2)、壓強(P1)、(P3)、壓強差[(P2)-(P3)]及功率表(2)讀數等，據壓強差[(P2)-(P3)]的數據將由功能1.所得的孔板流量計流量曲線查得的空氣體積流量，換算為本實驗溫度(T1)、(T2)間算術平均溫度、壓強(P1)、(P3)間算術平均壓強下的空氣體積流量，計算出管路空氣流速，由溫度(T1)、(T2)間算術平均溫度、壓強(P1)、(P3)間算術平均壓強查或計算得空氣的密度，進而計算出風機(3)的全風壓；由全風壓、流量與功率表(2)讀數，計算出風機(3)的效率；根據全風壓～流量、功率～流量及效率～流量數據，可整理得風機(3)-->的特性曲線。功能3.流體阻力測定：在附圖所示的裝置中，關閥(V1)、(V2)、(V5)(V8)，開閥(V3)、(V4)(全開)、(V9)(全開)，啟動風機(3)，調節閥(V3)的開度，使不同流量的空氣通過孔板流量計(4)、閥(V3)、(V4)、(V9)、電加熱裝置(6))及套管換熱器(13)的內管所組成的管路系統。測得壓強(P1)、(P3)、(P4)、(P5)、本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種化工原理實驗裝置，在安裝有風機、孔板流量計、電加熱裝置的主管路上并聯有濕式氣體流量計、阻力測試裝置、套管換熱器，其特征是：在阻力測...

【專利技術屬性】
技術研發人員：吉欣，郭新勇，高景曦，張錫蘭，馬新起，陳丹云，
申請(專利權)人：吉欣，
類型：實用新型
國別省市：