
一、傳熱過程綜合教具系統的組成及特點
設備主體:對象部分:長×寬×高:3700×2000×3500mm,整機采用鋼質安裝框架(兩層設計,一層平面方便操作、檢修、出入,二層有安全斜梯通上并有護欄、防滑花紋板)
1、系統換熱體系有:水蒸汽-空氣(雙列管換熱器);冷空氣-熱空氣(套管、列管、板式);水-熱空氣體系(¢159單列管換熱器)。
2、以¢159列管換熱器為主體做傳熱實訓,雙并行列管換熱器結構,操作時可一套為正常操作,一套為故障操作,相互比較,雙并行列管換熱器也可進行換熱器的串/并聯操作。要求系統列管換熱器殼程內的蒸汽壓力及流量調節系統可控。同時系統可自動設置了故障點,實訓學生的排障能力(氣堵、水堵)。
3、將列管換熱器做成可剖解式,不安裝在系統上,便以老師對學生講解換熱器的結構,使學生加強對換熱器結構的認識了解。
4、溫度采用高精度進口貼片式精微Pt100+智能巡檢記錄儀測量。每一個溫度帶就地數顯變送,流量檢測帶就地數顯變送,計算機進行數據采集、過程控制的基本原理和過程。蒸汽源采用工業標準全自動蒸汽發生器。傳熱管路采用管道法蘭聯接,不但密封性能好,而且拆裝方便。就地顯示檢測控制儀表:選用廈門宇電智能儀表(帶就地控制RS485通訊接口)。
5、就地智能儀表電器控制臺:鋼制噴塑內安裝漏電保護空氣開關、電流型漏電保護器充分考慮人身安全保護;同時每一組強電輸出都有旋鈕開關控制;裝有分相指示燈,開關電源,接觸器,固態繼電器,自鎖開關,塑銅線,橡套線,屏蔽線,鋁合金線槽等。
6、就地控制計算機:聯想雙核2.0G,內存1GDDR2,硬盤250G,光驅,鼠標,鍵盤,3年質保,顯示器:17"液晶,全國聯保;操作系統:正版WINDOWS XP。可由現場工控操作臺通過帶RS485通訊總線的智能儀表+工控組態軟件的方式就地進行獨立測控,完成各實訓項目。
二、系統的檢測控制點
1、冷、熱流體風機流量檢測及控制:孔板流量計+擴散硅差壓變送器+智能流量積算儀智能調節儀+變頻器。
2、φ159雙并行列管換熱器殼程蒸汽壓力及流量檢測及控制:陶瓷壓力變送器+智能調節儀+電動調節閥。冷流體進口溫度:PT100熱電阻+智能6路巡檢記錄儀。出口溫度:PT100熱電阻+智能6路巡檢記錄儀。
3、¢159單列管、套管、板式--冷空氣-熱空氣體系換熱器冷、熱流體進、出口溫度:PT100熱電阻+智能6路巡檢記錄儀。
4、換熱器蒸汽包出口溫度:PT100熱電阻+智能6路巡檢記錄儀。
三、系統的功能
項目 | 基本理論及專業課程的實驗教學 |
實驗教學 | 1、列管、套管和板式三種換熱器裝置總換熱系數K的測定 |
實訓功能 | 操作實訓內容 |
裝置功能 |
1、換熱器的開停車及運行操作培訓 2、冷流體出口溫度自動調節的操作培訓 3、冷熱流體相對流向對換熱效果的影響(逆、并流的切換) 4、流體的流態(流速)對換熱效果的影響 5、列管換熱器串、并連的操作。 6、蒸汽中不凝性氣體對換熱效果的影響 7、傳熱系數K的測定。 |
開車準備 |
1、工藝流程圖的識讀與表述 2、熟悉現場裝置及主要設備、儀表、閥門的位號、功能、工作原理和使用方法 3、按照要求制定操作方案 4、檢查流程中各設備、管線、閥門是否處于正常開車狀態 5、引入公用工程(水、電、汽)并確保正常 6、裝置上電,檢查各儀表狀態是否正常;動設備試車 |
開車 |
1、按正確的開車步驟開車,調節空氣流量、蒸汽壓力到指定值 2、能執行換熱器的切換操作。 |
正常操作 |
1、能改變空氣流量、蒸汽壓力到指定值并重新建立正常操作 2、按照要求巡查各溫度、壓力、流量并做好記錄,能及時判斷各指標否正常 3、按照要求巡查動設備(鼓風機)的運行狀況,確認并做好記錄 4、觀察正常操作時換熱器的操作狀況,并指出可能影響其正常操作的因素 5、能按正常操作調節空氣出口溫度 6、能測定換熱器的總傳熱系數 |
停車 |
1、按正常的停車步驟停車 2、檢查停車后各設備、閥門、蒸氣包的狀態,確認后做好記錄 |
事故處理 |
1、會觀察、分析因蒸氣壓力過小引起的系統操作異常并恢復至正常操作狀態 2、會觀察、分析因換熱器中存在不凝氣引起的系統操作異常并恢復至正常操作狀態 3、會觀察、分析因換熱器中冷凝液未及時排除引起的異常現象并恢復至正常操作狀態 |
設備維護 |
1、鼓風機的開、停、正常操作及日常維護 2、換熱器的構造、工作原理、正常操作及維護 3、主要閥門(蒸氣壓力調節,空氣流量調節,疏水閥)的位置、類型、構造、工作原理、正常操作及維護 |
控制儀表 |
1、溫度、流量、壓力傳感器的測量原理;溫度、壓力顯示儀表及流量控制儀表的使用。 2、控制執行裝置變頻器、調節閥的正常使用。 |
軟件 |
1、上位監控平臺軟件的熟悉、了解及使用 2、機械實訓安全教育虛擬仿真軟件:本軟件基于unity3d開發,軟件采用三維漫游的形式,可通過鍵盤控制移動,鼠標控制鏡頭方向,設有機械安全距離實驗,機械安全保護裝置實驗、機械安全防護設計基礎考核,實驗進行時,三維漫游畫面采用箭頭與腳印圖案提示移動至實驗位置,機械對象周圍圓圈顯示了工作半徑,實驗過程伴有三維機器人的對話框提醒。 A、機械安全距離實驗內容包括防止上下肢觸及危險區的安全距離實驗(內分2種圍欄高度與開口大小),選擇進入后,鏡頭前彈出GB23821-2009《機械安全防止上下肢觸及危險區的安全距離》要求,錯誤示范:實驗過程為人體進入機械對象工作半徑受到傷害后,血色畫面與語音提醒收到機械傷害,并回至原位并進行下一實驗,*終一步為正確做法。 B、機械安全保護裝置實驗分為安全聯鎖開關、安全光幕、安全墊、安全激光掃描儀等保護裝置實驗,可選類別(安全輸入、安全控制、安全輸出、其他)、生產廠家、產品列表(安全聯鎖開關、安全光幕、安全墊、安全激光掃描儀、安全控制器、安全繼電器、安全護欄)。安裝位置有藍色閃爍框架提醒,實驗流程:選擇安全護欄并安裝、選擇安全連鎖開關(或選擇安全光幕、安全墊、安全激光掃描儀)并安裝、選擇安全控制器并安裝至電氣控制箱、選擇安全繼電器并安裝至電氣控制箱、點擊電氣控制箱上的啟動按鈕。若進入危險區域時,系統將提示報警音,且機械對象停止工作,選擇電氣控制箱上的復位按鈕可停止。 C、機械安全防護設計基礎考核要求完成機械安全系統的安裝,正確安裝安全護欄、安全聯鎖開關、安全光幕、安全墊、安全激光掃描儀、安全控制器、安全繼電器、24V電源、信號燈及急停按鈕,考核分為十個考核點,部分考核點有3個選項,由學生自由選擇,*終10項考核點選好后,提交確認,系統自動得出總分數以及各考核點的得分情況。 D、軟件須為整體同一平臺,不得以單獨的資源展現。 同時為客戶提供本軟件的VR安裝包方便用戶拓展為VR實驗,VR設備及軟件安裝調試不需提供。 |
類別 | 材料名稱 | 規格型號 | 數量 | 備注 | |
一、設備主體:對象部分:長×寬×高:3700×2000×3500mm,整機采用鋼質安裝框架(兩層設計,一層平面方便操作、檢修、出入,二層有安全斜梯通上并有護欄、防滑花紋板) | |||||
動設備 | 風機 | 高效旋渦氣泵、功率、750W,流量100m2/h | 3臺 | ||
無油潤滑壓縮機 | 空壓機: 0-0.8Mpa,排氣量0-0.0 12M3/min | 1臺 | |||
離心泵 | CHLF2-20/功率0.37KW/流量2M3/H | 1臺 | |||
靜設備(φ159雙并行列管換熱器) | φ159雙并行列管換熱器 | φ189×1300mm不銹鋼列管換熱器(換熱面積1.0m3) | 2臺 | ||
靜設備(φ108單列管、套管、板式--冷空氣-熱空氣體系) | φ108單列管換熱器 | φ144×1200mm不銹鋼列管換熱器(換熱面積0.76m3) | 1臺 | ||
不銹鋼套管換熱器 | 內換熱管為不銹鋼管,外換熱管為不銹鋼外加硅酸鋁保溫棉保溫層(換熱面積0.5m3) | 1臺 | |||
不銹鋼板式換熱器 | 不銹鋼(換熱面積0.5m3) | 1臺 | |||
蒸汽分配器 | 帶安全閥等連接管及中間管理層閥門(φ108×1000mm不銹鋼) | 1臺 | |||
全自動蒸汽發生器 | 加熱功率6KW,蒸汽壓0.4Mpa | 1臺 | |||
靜設備(φ159單列管換熱器,水-熱空氣體系) | φ159單列管換熱器 | φ189×1200mm不銹鋼列管換熱器(換熱面積0.8m3) | 1臺 | ||
不銹鋼水箱 | 450×500×600mm 304不銹鋼水箱 | 1臺 | |||
二、檢測控制參數 | |||||
變量 | 檢測機構 | 顯示控制儀表及型號 | 數量 | 控制機構 | |
檢測控制參數 | 冷、熱流體風機流量檢測及控制 | 孔板流量計+擴散硅差壓變送器精度:1.5%FS |
智能流量積算儀 宇電*-708H |
2 | 變頻器 |
智能調節儀 德電AH7009 |
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φ159雙并行列管換熱器殼程蒸汽壓力 | 陶瓷壓力變送器壓力變送器及國標壓力指針表 | 調節閥 | 2 | 蒸汽減壓閥 | |
φ159雙并行列管換熱器冷流體進、出口溫度 | PT100熱電阻(4) | 智能6路巡檢記錄儀D76009 | 4 | ||
φ114單列管、套管、板式--冷空氣-熱空氣體系換熱器冷、熱流體進、出口溫度 | PT100熱電阻(2) | 智能6路巡檢記錄儀D76009 | 2 | ||
換熱器蒸汽包出口溫度 | PT100熱電阻(2) | 智能6路巡檢記錄儀D76009 | 1 | ||
控制執行器 | *三菱變頻器 | FR-D540變頻器,規格:(0-50)Hz/0.75KW | 2臺 | ||
電磁閥 | 不銹鋼,φ15 mm常開 | 4臺 | |||
電磁閥 | 不銹鋼,φ15 mm常閉 | 2臺 | |||
蒸汽調壓閥 | DN20dg15 | 2臺 | |||
壓力定值調節閥 | DN15,0-1MPa | 2個 | |||
球閥,截止閥,疏水閥等 | 不銹鋼 | 一批 | |||
計算機控制 | 通訊網絡轉換器 | RS485/232通訊轉換器 | 1臺 | ||
操作員站上位監控計算機 | 聯想雙核2.0G,內存1GDDR2,硬盤250G,光驅,鼠標,鍵盤,3年質保,顯示器:17"液晶,全國聯保;操作系統:正版WINDOWS XP。 | 1臺 | |||
三、智能儀表電器控制臺及計算機控制操作臺 | |||||
智能儀表電器控制臺 | 就地智能儀表電器控制臺(含嵌入式工控機位):鋼制噴塑內安裝漏電保護空氣開關、電流型漏電保護器充分考慮人身安全保護;同時每一組強電輸出都有旋鈕開關控制,保證設備安全,操作控制便捷;裝有分相指示燈,開關電源,接觸器,固態繼電器,自鎖開關,塑銅線,橡套線,屏蔽線,鋁合金線槽等。 | ||||
四、智能儀表上位監控軟件: 1、MCGS工控組態軟件; 2、上位監控軟件(以工控組態軟件為平臺軟件) |