列管換熱綜合型自組裝實驗裝置的制作方法

本實用新型涉及一種列管換熱綜合型自組裝實驗裝置。

背景技術：

化工原理實驗是化工和近化工相關專業的專業基礎必修課，屬于工程實驗范疇，具有顯著的工程特點。每個實驗項目都相當于化工生產中的一個單元操作，通過實驗能建立起一定的工程概念，而傳熱實驗是該課程教學中重要的環節之一。但是以往的實驗都是在固定的設備上進行，所測試的內容較少，不夠全面，學生對管程數、換熱面積等的影響只停留在理論上，對換熱設備的安裝、操作、調試等方面的能力有所欠缺。

技術實現要素：

有鑒于此，本實用新型的目的是提供一種結構新穎，使用方便的列管換熱綜合型自組裝實驗裝置。

本實用新型采用以下方案實現：一種列管換熱綜合型自組裝實驗裝置，包括水箱、熱水器和列管換熱器，水箱與列管換熱器的冷介質入口經冷水管相連通，列管換熱器的冷介質出口經冷水回流管與水箱相連通；熱水器的出水端經熱水管與列管換熱器的熱介質入口相連通；還包括一端與熱水器的進水端相連接的熱水回流管，熱水回流管另一端連接有兩根分別通往列管熱水器兩端的熱水回流支管，列管熱水器的熱介質出口與兩熱水回流支管的其中一根相連通。

進一步的，熱水管出水端、熱水回流支管進水端、冷水管出水端和冷水回流管進水端上均設置有溫度計，冷水管和熱水回流管上均設置有轉子流量計和流量調節閥。

進一步的，熱水回流管上位于熱水器和轉子流量計之間的管道旁接有排水管，熱水回流管上位于熱水器和排水管之間的管道旁接有與冷水管相連通的冷水支管；熱水器出水端和進水端經混水閥與熱水管相連通。

進一步的，熱水管上設置有熱水泵，冷水管上設置有冷水泵；冷水管、熱水回流支管、排水管和冷水支管上均設置有控制閥門，熱水回流支管上的控制閥門位于排水管和冷水支管之間；冷水支管上還設置有壓力表。

與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果：本實用新型列管換熱綜合型自組裝實驗裝置結構新穎，使用方便，能夠實現快速拆裝，學生可以在一套實驗裝置上進行不同管程換熱器的實驗，學生自己通過拆卸和安裝封頭來改變管程數；通過對多種數據的比較，加深對理論知識的理解；同時又給學生提供了動手安裝工程管路的機會，以培養學生的動手能力和工程觀念。

為使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下將通過具體實施例和相關附圖，對本實用新型作進一步詳細說明。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例構造圖；

圖2是本實用新型實施例中單管程列管換熱器的兩端封頭示意圖；

圖3是本實用新型實施例中雙管程列管換熱器的兩端封頭示意圖；

圖4是本實用新型實施例中四管程列管換熱器的兩端封頭示意圖；

圖中標號說明：1-水箱，2-冷水泵，3-流量調節閥，4-轉子流量計，5-溫度計，6-冷水管，7-列管換熱器，8-熱水管，9-熱水回流管，10-熱水回流支管，11-冷水回流管，12-熱水器，13-排水管，14-冷水支管，15-壓力表，16-控制閥門，17-熱水泵、18-混水閥。

具體實施方式

如圖1~4所示，一種列管換熱綜合型自組裝實驗裝置，包括水箱1、熱水器12和列管換熱器7，水箱1與列管換熱器7的冷介質入口經冷水管6相連通，列管換熱器7的冷介質出口經冷水回流管11與水箱相連通；熱水器的出水端經熱水管8與列管換熱器7的熱介質入口相連通；還包括一端與熱水器的進水端相連接的熱水回流管9，熱水回流管9另一端連接有兩根分別通往列管熱水器7兩端的熱水回流支管10，列管熱水器7的熱介質出口與兩熱水回流支管10的其中一根相連通，換熱器中冷水走殼程，熱水走管程，換熱器的管程可以為單程、雙程或四程，不同管程的切換只需要更換換熱器兩端的封頭即可，不同管程的換熱器更換封頭后僅熱介質出口的位置會發生變化，奇數管程的列管換熱器熱介質出口與熱介質入口位于換熱器兩端，偶數管程的列管換熱器熱介質出口與熱介質入口位于換熱器同一端，本實用新型的實驗裝置均留有通往換熱器兩端的熱水回流支管，滿足各種管程的列管換熱器使用，改變列管換熱器的管程只需要更換兩端的封頭即可，然后將熱介質出口與對應端的熱水回流支管連通，封頭與水管之間采用快裝卡箍卡盤連接，拆卸和安裝十分方便，學生可以在一套實驗裝置上進行不同管程換熱器的實驗，學生自己通過拆卸和安裝封頭來改變管程數；通過對多種數據的比較，加深對理論知識的理解；同時又給學生提供了動手安裝工程管路的機會，以培養學生的動手能力和工程觀念。

在本實施例中，熱水管8出水端、熱水回流支管10進水端、冷水管6出水端和冷水回流管11進水端上均設置有溫度計5，冷水管6和熱水回流管9上均設置有轉子流量計4和流量調節閥3，通過控制冷流體的流量的變化來測取不同流量下的冷熱流體的物性參數，測試每一流量下冷熱流體熱量交換至相對穩定時的冷流體進、出口溫度，熱流體進、出口溫度和冷熱兩流體的流量等物性參數。

在本實施例中，熱水回流管9上位于熱水器12和轉子流量計4之間的管道旁接有排水管13，熱水回流管9上位于熱水器12和排水管15之間的管道旁接有與冷水管6相連通的冷水支管14；熱水器出水端和進水端經混水閥18與熱水管相連通，熱水可以在換熱器和熱水器之間循環使用。

在本實施例中，熱水管上設置有熱水泵17，冷水管上設置有冷水泵2；冷水管6、熱水回流支管10、排水管13和冷水支管14上均設置有控制閥門16，熱水回流支管10上的控制閥門位于排水管13和冷水支管14之間；冷水支管14上還設置有壓力表15，實驗完成后通過排水管13排走實驗裝置中的水。

本實用新型列管換熱綜合型自組裝實驗裝置的試驗過程：（1）確定要進行試驗的列管換熱器管程數，并選擇對應的封頭進行安裝；（2）將熱水管與列管換熱器的熱介質入口相連接，列管換熱器的熱介質出口與對應端的熱水回流支管相連接；（3）待熱水器通電加熱至設定溫度后，用熱水泵將熱水打入，使熱水在列管換熱器的管程內和熱水器之間循環；（4）打開冷水泵，通過冷水管上的流量調節閥調節流量，以冷介質流量作為實驗的主變量，從低到高按實驗的流量分布點依次改變流量，并測試每一流量下冷介質的進口溫度、冷介質的出口溫度、熱介質的進口溫度、熱介質的出口溫度以及轉子流量計讀數。

步驟（2）中與列管換熱器的熱介質出口相連接的熱水回流支管上的控制閥門打開，而另一根熱水回流支管上的控制閥門關閉；實驗過程中，排水管上的控制閥門也關閉，完成實驗后才打開排水。

上列較佳實施例，對本實用新型的目的、技術方案和優點進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。