夹套式换热器被加热水出口温度控制
换热器出口温度单回路控制
目录目录 (1)1、概述 (2)1.1设备的分类 (2)1.2换热设备的换热目的 (2)1.3 换热器的组成 (3)1.4 换热器的工作原理 (3)2、换热器温度控制原理以及控制方案的确定 (4)3、被控对象特性研究 (6)3.1 被控变量的选择 (6)3.2 操纵变量的选择 (6)3.3 被控对象特性 (6)4、过程检测控制仪表的选用 (8)4.1 测温元件及变送器 (8)4.2 执行器 (9)4.3 调节器 (12)4.4、仪表型号清单列表 (13)5、系统方块图 (13)6、调节控制参数，进行参数整定及系统仿真，分析系统性能 (14)6.1调节控制参数 (14)6.2 PID参数整定及系统仿真 (14)6.3 系统性能分析 (18)7、课程设计结论 (18)8、参考文献 (19)1、概述换热器又叫做热交换器（heat exchanger），是化工、石油、动力、食品及其它许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。
本次课程设计我要完成换热器出口温度单回路控制系统设计，单回路控制系统又称简单控制系统，是指由一个控制对象（换热器）、一个检测元件及变送器（温度传感器）、一个调节器（PID）和一个执行器（阀门）所构成的闭合系统，方框图如下：F干扰作用参比信号（设定点）控制信号操纵变量 (干扰变量）Ys 偏差e u m 被控变量Y -Ym图1、单回路控制系统方框图其中，被控变量：温度；操纵变量：流量[1]。
1.1设备的分类根据不同的使用目的，换热器可以分为四类：加热器、冷却器、蒸发器、冷凝器。
按照传热原理和实现热交换的形式不同可以分为间壁式换热器、混合式换热器、蓄热式换热（冷热流体直接接触）、有液态载热体的间接式换热器四种。
在石油、化工生产中间壁式换热器应用的最为广泛。
按冷、热流体进行热量交换的形式分为两类：一类是在无相变情况下的加热或冷却，另一种是在相变的情况下的加热或冷却。
按传热设备的结构形式来分，则有列管式、蛇管式、夹套式和套管式等[1]。
传热测试题
第二章传热试题一、选择题（40分）1.用潜热法计算流体间的传热量（）。
（A）仅适用于相态不变而温度变化的情况；（B）仅适用于温度不变而相态变化的情况；（C）仅适用于既有相变化，又有温度变化的情况；（D）以上均错2.用水蒸气在列管换热器中加热某盐溶液，水蒸气走壳程。
为强化传热，下列措施中最为经济有效的是（）。
（A）增大换热器尺寸以增大传热面积；（B）在壳程设置折流挡板（C）改单管程为双管程；（D）减少传热壁面厚度3.可在器内设置搅拌器的是（）换热器。
（A）套管（B）釜式（C）夹套（D）热管4.列管换热器中下列流体宜走壳程的是（）。
（A）不洁净或易结垢的流体；（B）腐蚀性的流体；（C）压力高的流体；（D）被冷却的流体5. 导热系数的单位为（）。
A、W/m.℃； B 、W/m2.℃； C、 w/kg.℃； D、W/S.℃6. 多层串联平壁稳定导热，各层平壁的导热速率（）。
A、不相等；B、不能确定；C、相等；D、下降。
7. 夏天电风扇之所以能解热是因为（）。
A、它降低了环境温度；B、产生强制对流带走了人体表面的热量；C、增强了自然对流；D、产生了导热。
8. 冷、热两种流体换热时，选用（）的平均温差最大。
A、并流；B、折流；C逆流；D、错流。
9. 在管壳式换热器中，用饱和蒸气冷凝以加热空气，下面两项判断为（）。
甲：传热管壁温度接近加热蒸气温度。
乙：总传热系数接近于空气侧的对流传热系数。
A 甲、乙均合理；B甲、乙均不合理；C甲合理、乙不合理；D甲不合理、乙合理10. 下列哪一种不属于列管式换热器（）。
A U型管式 B浮头式 C螺旋板式 D固定管板式11. 空气、水、金属固体的导热系数分别为λ1、λ2、λ3，其大小顺序正确的是（）。
A λ1>λ2>λ 3 ；B λ1<λ2<λ3；；；C λ2>λ3>λ 1 ；D λ2<λ3<λ112. 工业采用翅片状的暖气管代替圆钢管，其目的是（）。
换热器换热面积是如何计算
换热器换热面积是如何计算以夹套式换热器换热面积计算，计算过程如下：1、加热器计算共9个参数1热流量、2传热系数与换热面积、3对数平均温差、4冷侧流体质量流量与比热容、5热侧流体质量流量与比热容、67热侧流体进出口温度、89冷侧流体进出口温度，需要知道其中5个就可以计算。
2、基本计算原理是热平衡。
假设你的水是常压，从20℃加热到100℃零界点就可以，无须汽化，温升控制1.3℃/min，需要时间=80℃÷1.3℃/min=62min，按1个小时处理，内胆水容积按1m3常压计算，即1小时要把1m3水从20℃加热到100℃。
热侧流体放热量×热效率（设计一般按100%考虑）=冷侧流体吸热量，从20℃加热到100℃，平均温度60℃，密度1000kg/m3，比热容4.2kJ/（kg.℃），则水的吸热量=1000kg/h*80℃*4.2kJ/（kg.℃）=336000kJ/h。
蒸汽假设为0.2MPa.g饱和水蒸气，温度133℃，焓值2726kJ/kg，冷凝水温度105℃，焓值440kJ/kg，需要蒸汽流量=336000kJ/h÷（2726-440）kJ/kg=147kg/h，可以取150kg/h。
现在有了换热量336000kJ/h，水进口温度20℃，水出口温度100℃，水流量1m3/h,蒸汽进口温度133℃，冷凝水出口温度105℃，蒸汽流量150kg/h。
5、蒸汽和水都从上面进，下面出，为顺流，对数平均温差= （（133-20）- （105-100））/ln(（133-20）/（105-100）)=34.6381℃304不锈钢材质，圆筒、水-水蒸气换热，总传热系数按2000W/（m2.℃）计算，换热面积=换热量÷对数平均温差÷传热系数= （336000kJ/h÷3600kJ/kW）÷（34.6381℃*2kW/（m2.℃））=1.35m2假设中这个热侧是水蒸气变为过冷水，存在相变和过冷，所以应该分段考虑，按上述流程原理，先计算冷凝段放热量及换热面积，再计算过冷段放热量及换热面积；若实际不过冷不必分段计算。
《过程控制工程》课程设计参考题目
《过程控制工程》课程设计参考题目14级过程控制课程设计题目1班课程设计参考题目：一、温度控制（单回路、串级、前馈—反馈、比值控制）（40）1、换热器出口温度单回路控制方案设计2、乳化物干燥器温度单回路控制方案设计3、精馏塔提馏段温度单回路控制方案设计4、管式加热炉出口温度单回路控制方案设计5、夹套式反应器温度单回路控制控制方案设计6、燃烧式工业窑炉温度单回路控制方案设计7、精馏塔精馏段温度单回路控制方案设计8、流化床反应器温度单回路控制方案设计9、管式热裂解反应器出口温度单回路控制方案设计10、发酵罐温度单回路控制方案设计11、换热器出口温度串级控制方案设计12、乳化物干燥器温度串级控制方案设计13、精馏塔提馏段温度串级控制方案设计14、管式加热炉出口温度串级控制方案设计15、夹套式反应器温度串级控制控制方案设计16、燃烧式工业窑炉温度串级控制方案设计17、精馏塔精馏段温度串级控制方案设计18、流化床反应器温度串级控制方案设计19、发酵罐温度串级控制方案设计20、管式热裂解反应器出口温度串级控制方案设计21、换热器出口温度前馈—反馈控制方案设计22、乳化物干燥器温度前馈—反馈控制方案设计23、精馏塔提馏段温度前馈—反馈控制方案设计24、管式加热炉出口温度前馈—反馈控制方案设计25、夹套式反应器温度前馈—反馈控制控制方案设计26、燃烧式工业窑炉温度前馈—反馈控制方案设计27、精馏塔精馏段温度前馈—反馈控制方案设计28、流化床反应器温度前馈—反馈控制方案设计29、发酵罐温度前馈—反馈控制方案设计30、管式热裂解反应器出口温度前馈—反馈控制方案设计31、换热器出口温度比值控制方案设计32、乳化物干燥器温度比值控制方案设计33、精馏塔提馏段温度比值控制方案设计34、管式加热炉出口温度比值控制方案设计35、夹套式反应器温度比值控制方案设计36、燃烧式工业窑炉温度比值控制方案设计37、精馏塔精馏段温度比值控制方案设计38、流化床反应器温度比值控制方案设计39、发酵罐温度比值控制方案设计40、管式热裂解反应器原料油与蒸汽流量比值控制方案设计41、锅炉出口蒸汽压力单回路控制方案设计42、锅炉出口蒸汽压力串级控制方案设计43、锅炉出口蒸汽压力前馈—反馈控制方案设计44、锅炉出口蒸汽压力比值控制方案设计45、炉膛负压单回路控制方案设计46、炉膛负压前馈—反馈控制方案设计47、离心泵压力定值控制方案设计2班课程设计参考题目：1、换热器出口温度单回路控制方案设计2、乳化物干燥器温度单回路控制方案设计3、精馏塔提馏段温度单回路控制方案设计4、管式加热炉出口温度单回路控制方案设计5、夹套式反应器温度单回路控制控制方案设计6、燃烧式工业窑炉温度单回路控制方案设计7、精馏塔精馏段温度单回路控制方案设计8、流化床反应器温度单回路控制方案设计9、管式热裂解反应器出口温度单回路控制方案设计10、发酵罐温度单回路控制方案设计11、换热器出口温度串级控制方案设计12、乳化物干燥器温度串级控制方案设计13、精馏塔提馏段温度串级控制方案设计14、管式加热炉出口温度串级控制方案设计15、夹套式反应器温度串级控制控制方案设计16、燃烧式工业窑炉温度串级控制方案设计17、精馏塔精馏段温度串级控制方案设计18、流化床反应器温度串级控制方案设计19、发酵罐温度串级控制方案设计20、管式热裂解反应器出口温度串级控制方案设计21、换热器出口温度前馈—反馈控制方案设计22、乳化物干燥器温度前馈—反馈控制方案设计23、精馏塔提馏段温度前馈—反馈控制方案设计24、管式加热炉出口温度前馈—反馈控制方案设计25、夹套式反应器温度前馈—反馈控制控制方案设计26、燃烧式工业窑炉温度前馈—反馈控制方案设计27、精馏塔精馏段温度前馈—反馈控制方案设计28、流化床反应器温度前馈—反馈控制方案设计29、发酵罐温度前馈—反馈控制方案设计30、管式热裂解反应器出口温度前馈—反馈控制方案设计31、换热器出口温度比值控制方案设计32、乳化物干燥器温度比值控制方案设计33、精馏塔提馏段温度比值控制方案设计34、管式加热炉出口温度比值控制方案设计35、夹套式反应器温度比值控制方案设计36、燃烧式工业窑炉温度比值控制方案设计37、精馏塔精馏段温度比值控制方案设计38、流化床反应器温度比值控制方案设计39、发酵罐温度比值控制方案设计40、管式热裂解反应器原料油与蒸汽流量比值控制方案设计41、锅炉出口蒸汽压力单回路控制方案设计42、锅炉出口蒸汽压力串级控制方案设计43、锅炉出口蒸汽压力前馈—反馈控制方案设计44、锅炉出口蒸汽压力比值控制方案设计45、炉膛负压单回路控制方案设计46、炉膛负压前馈—反馈控制方案设计47、离心泵压力定值控制方案设计课程设计教材及主要参考资料：1、戴连奎，《过程控制工程》，化学工业出版社，20122、杜维，《过程检测技术及仪表》，化学工业出版社，20013、姜培正，《过程流体机械》，化学工业出版社，20024、王毅，《过程装备控制技术与应用》，化学工业出版社，20015、厉玉鸣，《化工仪表及自动化》，化学工业出版社，2006一、课程设计教学目的及基本要求：1．课程设计的教学目的培养学生将理论知识应用到解决实际问题的能力，通过该课程的学生，可以很好地训练学生的实际动手能力和解决工程问题的能力，为学生从学校到工厂和技术部门提供前期的训练。
间壁式换热器的类型夹套式换热器
间壁式换热器的类型夹套式换热器发布: 2010-3-17 18:59 | 作者: zhm | 来源: 承压设备博客一、夹套式换热器如图所示，为一夹套式换热器。
这种换热器结构简单，即在反应器(或容和的外部筒体部分焊接或安装一夹套层，在夹套与器壁之间形成密闭的空间，成为一种流体的通道。
夹套式换热器主要用于反应器的加热或冷却。
当蒸气进行加热时，蒸气由上部接管进入夹套，冷凝水由下部接管排出。
如用冷却水进行冷却时，则由夹套下部接管进入，而由上部接管流出。
由于夹套内部清洗比较困难，故一般用不易产生垢层的水蒸气、冷却水等作为载热体。
这种换热器的传热系数较小，传热面又受到容器冷凝液的限制，因此适用于传热量不大的场合。
为了提高其传热性能，可在容器内安装搅拌器，使容器内液体作强制对流。
为了弥补传热面积的不足，还可在容器内加设蛇管等。
当夹套内通冷却水时，可在夹套内加设挡板，这样既可使冷却水流向一定，又可使流速增大，以提高对流传热系数。
二、蛇管式换热器1.沉浸式蛇管换热器如图所示，为一沉浸式蛇管换热器。
蛇管多以金属管弯绕成窗口器的形状，沉浸在容器中的液体内。
两种流体分别在管内、外流动进行热交换。
沉浸式蛇管换热器这种换热器的优点是结构简单，价格低廉，便于防腐，能承受高压。
其主要缺点是管外对流传热系数较小，因而传热系数K值也较小如在容器内加设搅拌器，则可提高传热系数。
2.喷淋式蛇管换热器喷淋式蛇管换热器如图所示，它是用水作为喷淋冷却剂，以冷却管内的热流体，故常称为水冷器。
冷却水从上面的水槽(或分布管)中淋下，沿蛇管表面下流，与管内的热流体进行热交换。
这种设备通常放置在室外空气流通处，冷却水在外部汽化时，可带走部分热量，以提高冷却效果。
它与沉浸式蛇管换热器相比，具有便于检修、清洗和传热效果较好等优点；其缺点是占地较大，喷淋不易均匀，耗水量大。
三、套管式换热器如图所示，为一套管式换热器。
这种换热器是由两种不同直径的管子装成同心套管，每一段直出口-管称为一程，程数根据换热任务和要求确定。
夹套式换热器工作原理
夹套式换热器工作原理一、夹套式换热器的概述夹套式换热器是一种常见的热交换设备，通常用于加热或冷却流体或气体。
它由两个管道组成，一个内管和一个外管，两个管道之间通过焊接、铆接或螺纹连接形成夹套。
在夹套内部流动的介质与外部介质之间进行热量传递。
二、夹套式换热器的构成1. 外壳：通常由钢板制成，具有良好的耐腐蚀性和机械强度。
2. 内管：通常由不锈钢或碳钢制成，具有良好的耐腐蚀性和导热性能。
3. 夹套：通常由不锈钢或碳钢制成，其形状可以是圆形、方形或其他形状。
4. 进出口法兰：用于连接内管和外壳，并提供介质进出口。
5. 支撑件：用于固定夹套式换热器，以确保其稳定运行。
三、夹套式换热器的工作原理当介质进入内管时，在内壁上形成一层较厚的边界层。
由于边界层的存在，内管内部的流体速度较慢，热传递效率较低。
为了提高热传递效率，需要增加介质的流速或减小内管的直径。
当介质进入夹套时，它会在夹套的内壁上形成一层薄的边界层。
由于边界层很薄，介质在夹套内部的流动速度很快，因此热传递效率很高。
同时，夹套与内管之间的间隙很小，能够保证热量传递的有效性。
四、夹套式换热器的应用1. 太阳能水加热系统：将太阳能集热器中采集到的热量通过夹套式换热器传递给水箱中的水，使水得到加热。
2. 食品加工：可以用于膳食、饮料、乳制品等食品加工中进行冷却或加热。
3. 医药化工：可以用于药物制造和化学反应过程中进行冷却或加热。
4. 能源行业：可以用于发电厂、核电站等能源设施中进行热量传递。
五、夹套式换热器的优缺点1. 优点：夹套式换热器具有结构简单、安装方便、易于维护等优点。
2. 缺点：夹套式换热器的热传递效率较低，且不适用于高压和高温环境。
此外，由于夹套与内管之间的间隙很小，如果介质中含有颗粒物质或杂质，则容易造成堵塞。
第二节 热传导
第二节热传导一、有关热传导的基本概念只要物体内部有温度差存在，就有热量从高温部分向低温部分传导。
所以研究热传导必须涉及物体内部的温度分布。
1.温度场和等温面温度场：某一瞬间空间中各点的温度分布，称为温度场。
等温面：温度场中同一时刻相同温度各点组成的面称为等温面。
因为空间同一点不能同时具有两个不同的温度，所以不同的等温面彼此不能相交。
2.温度梯度温度梯度是一个点的概念。
温度梯度是一个向量。
方向垂直4tl>二、导热系数1.固体的导热系数九在数值上等于单位温度梯度下的热通量。
九是分子微观运动的宏观表现。
常用的固体导热系数见表4-1。
在所有固体中，金属是最好的导热体。
纯金属的导热系数一般随温度升高而降低。
而金属的纯度对导热系数影响很大，如含碳为1%的普通碳钢的导热系数为45W/m・K,不锈钢的导热系数仅为16W/m・K。
2.液体的导热系数液体分成金属液体和非液体两类,前者导热系数较高,后者较低。
在非金属液体中,水的导热系数最大,除去水和甘油外,绝大多数液体的导热系数随温度升高而略有减小。
一般来说,溶液的导热系数低于纯液体的导热系数。
表4-2和图4-6列出了几种液体的导热系数值。
表4-2液体的导热系数液体温度，°C导热系数，久W/m*K 醋酸50% 20 0.353.气体的导热系数气体的导热系数随温度升高而增大。
在通常的压力范围内，其导热系数随压力变化很小气体的导热系数很小，故对导热不利，但对保温有利。
常见的几种气体的导热系数值见表4-3。
表4-3气体的导热系数三、对流传热1．对流传热的基本概念对流传热是在流体流动进程中发生的热量传递现象，它是依靠流体质点的移动进行热量传递的，帮与流体的流动情况密切相关。
工业上遇到的对流传热，常指间壁式换热器中两侧流体与固体壁面之间的热交换，变化即流体将热量传给固体壁面或者由壁面将热量传给流体的过程称之为对流传热（或称对流给热、放热）。
在第一章流体流动中已指出，流体产生流动的原因可以是流体以外力(如泵、鼓风机等)作用下而造成的强制对流，亦可是由流体内部的温度差而引起流体的密度差产生的自然对流。
聚丙烯装置夹套水冷却器E208运行分析及建议
ＦＨ０８、切牌号、切换催化剂期间随着一环管反应器氢气注入量
加大或者催化剂注入量加大，存在一环管反应器 Ｒ２０１ 反应突
然加强，ＴＶ２４２Ａ 全开依然无法撤除反应热，环管反应控制不
住，飞温、暴聚的风险。
下降 ［１］ 。
ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｄｅｖｉｃｅ ｉｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｔｏｐｉｃｓ ｏｆ ｌｏｎｇ ｐｅｒｉｏｄ ｒｕｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｍｏｏｔｈ．Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ
Ｅ２０８ ａｎｄ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｓａｆｅ ａｎｄ ｓｔａｂｌｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｕｎｉｔ， ｔｈｅ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓ ｏｆ ｈｅａｔ ｒｅｍｏｖａｌ ｉｎ ｔｈｅ ｒｏｕｎｄ－ｐｉｐｅ ｒｅａｃｔｏｒ ｉｎ ｓｕｍｍｅｒ ａｒｅ
ｋｇ ／ ｓ，夹套水出口温度 Ｔ１ ′ ＝ ３８．６１ ℃ ；同理可求得循环水出口温
度 Ｔ２ ′ ＝ ２８．８ ℃ 与现场测温枪测得 Ｅ２０８ 循环水出口温度相符。
求得春季 Ｅ２０８ 的对数平均温差
（ Ｔ２ ′－ｔ １ ′） －（ Ｔ１ ′－ｔ ２ ′）
Δｔｍ２ ＝
Ｉｎ（ Ｔ２ ′－ｔ １ ′） ／ （ Ｔ１ ′－ｔ ２ ′）
成了流体的分配管和汇集管，各种板片之间形成薄矩形通道，
合理地将夹套水和循环水分开，使其分别在每块板片两侧的流
道中流动，通过板片进行热交换。 板片是导热元件，决定板式
换热器的传热速率、阻力损失、耐压能力、适应流体和使用寿
命；垫片决定板式换热器的耐压能力，适用流体和维检周期。
换热器的分类
换热器的分类换热器的分类换热器是化工,石油,动力,食品及其它许多工业部门的通用设备,在生产中占有重要地位.在化工生产中换热器可作为加热器,冷却器,冷凝器,蒸发器和再沸器等,应用更加广泛. 换热器是指两种不同温度的流体进行热量交换的设备。
换热器作为传热设备被广泛用于耗能用量大的领域。
随着节能技术的飞速发展，换热器的种类越来越多。
适用于不同介质、不同工况、不同温度、不同压力的换热器，结构型式也不同，换热器的具体分类如下：1.根据冷,热流体热量交换的原理和方式基本上可分三大类,即间壁式,混合式和蓄热式.在三类换热器中,间壁式换热器应用最多,：1.1间壁式换热器的类型1.1.1 夹套式换热器这种换热器是在容器外壁安装夹套制成,结构简单;但其加热面受容器壁面限制,传热系数也不高.为提高传热系数且使釜内液体受热均匀,可在釜内安装搅拌器.当夹套中通入冷却水或无相变的加热剂时,亦可在夹套中设置螺旋隔板或其它增加湍动的措施,以提高夹套一侧的给热系数.为补充传热面的不足,也可在釜内部安装蛇管. 夹套式换热器广泛用于反应过程的加热和冷却.1.1.2沉浸式蛇管换热器这种换热器是将金属管弯绕成各种与容器相适应的形状,并沉浸在容器内的液体中.蛇管换热器的优点是结构简单,能承受高压,可用耐腐蚀材料制造;其缺点是容器内液体湍动程度低,管外给热系数小.为提高传热系数,容器内可安装搅拌器.1.1.3 喷淋式换热器这种换热器是将换热管成排地固定在钢架上，热流体在管内流动,冷却水从上方喷淋装置均匀淋下,故也称喷淋式冷却器.喷淋式换热器的管外是一层湍动程度较高的液膜,管外给热系数较沉浸式增大很多.另外,这种换热器大多放置在空气流通之处,冷却水的蒸发亦带走一部分热量,可起到降低冷却水温度,增大传热推动力的作用.因此,和沉浸式相比,喷淋式换热器的传热效果大有改善.1.1.4套管式换热器套管式换热器是由直径不同的直管制成的同心套管,并由U形弯头连接而成.在这种换热器中,一种流体走管内,另一种流体走环隙,两者皆可得到较高的流速,故传热系数较大.另外,在套管换热器中,两种流体可为纯逆流,对数平均推动力较大. 套管换热器结构简单,能承受高压,应用亦方便(可根据需要增减管段数目). 特别是由于套管换热器同时具备传热系数大,传热推动力大及能够承受高压强的优点,在超高压生产过程(例如操作压力为3000大气压的高压聚乙烯生产过程)中所用的换热器几乎全部是套管式.1.1.5管壳式换热器管壳式(又称列管式) 换热器是最典型的间壁式换热器,它在工业上的应用有着悠久的历史,而且至今仍在所有换热器中占据主导地位. 管壳式换热器主要有壳体,管束,管板和封头等部分组成,壳体多呈圆形,内部装有平行管束,管束两端固定于管板上.在管壳换热器内进行换热的两种流体,一种在管内流动,其行程称为管程;一种在管外流动,其行程称为壳程.管束的壁面即为传热面. 为提高管外流体给热系数,通常在壳体内安装一定数量的横向折流档板.折流档板不仅可防止流体短路,增加流体速度,还迫使流体按规定路径多次错流通过管束,使湍动程度大为增加.常用的档板有圆缺形和圆盘形两种,前者应用更为广泛. 流体在管内每通过管束一次称为一个管程,每通过壳体一次称为一个壳程.为提高管内流体的速度,可在两端封头内设置适当隔板,将全部管子平均分隔成若干组.这样,流体可每次只通过部分管子而往返管束多次,称为多管程.同样,为提高管外流速,可在壳体内安装纵向档板使流体多次通过壳体空间,称多壳程.在管壳式换热器内,由于管内外流体温度不同,壳体和管束的温度也不同.如两者温差很大, 换热器内部将出现很大的热应力,可能使管子弯曲,断裂或从管板上松脱.因此,当管束和壳体温度差超过50℃时,应采取适当的温差补偿措施,消除或减小热应力.1.2混合式换热器混合式热交换器是依靠冷、热流体直接接触而进行传热的，这种传热方式避免了传热间壁及其两侧的污垢热阻，只要流体间的接触情况良好，就有较大的传热速率。
课程设计--烟环缝式(夹套式)换热器设计
已知条件（1）入换热器冷空气标况流量：cV =1.65（m3/s）；（2）入换热器冷空气温度：i c t. =20（℃）；（3）出换热器热空气温度：o c t. =450（℃）；（4）入换热器烟气标况流量：hV =1.95（m3/s）；（5）入换热器烟气温度：i h t. =1220（℃）；（6）入换热器烟气成分（体积%）：成分CO2SO2H2O O2N2％13.0 2.75 11.0 2.13 71.12 （7）环缝内安置螺旋形导向片，螺旋节 h=1.0（m）；目录1.绪论 (3)2.确定内外筒直径 (4)（1）内筒直径 (4)（2）环缝宽度 (4)（3）外筒内径 (4)3.热计算 (4)（1）有效传热热流量（指空气所需的显热增量） (4)（2）烟气出口温度计算 (4)（3）平均温度差计算 (5)（4）空气侧传热系数 (5)（5）烟气侧传热系数 (6)（6）换热器总传热系数K (9)（7）传热表面积F (10)（8）内筒高度 (10) (10)（9）核算管段入口系数KL4.换热器验算 (10)（1）空气出口温度 (10)（2）烟气出口温度 (11)5.流体压降计算 (11)（1）空气侧压损 (12)（2）烟气测压损 (12)6.总结 (15)7.参考文献 (16)烟环缝式（夹套式)换热器设计说明书1.绪论夹套式换热器这种换热器是在容器外壁安装夹套制成，结构简单；但其加热面受容器壁面限制，传热系数也不高.为提高传热系数且使釜内液体受热均匀，可在釜内安装搅拌器.当夹套中通入冷却水或无相变的加热剂时，亦可在夹套中设置螺旋隔板或其它增加湍动的措施，以提高夹套一侧的给热系数.为补充传热面的不足，也可在釜内部安装蛇管. 夹套式换热器广泛用于反应过程的加热和冷却。
2.确定内外筒直径 （1）内筒直径取烟气的标况流速ωh =0.8 m/s 通道断面为：i f =h hV ω=8.095.1=2.438 (m 2) （2-1）内筒直径为i i D .=1.13i f =1.13437.2=1.764 （m ） （2-2）取内筒壁厚6mm ，则内筒外径 o i D .=1.776 （m ） （2-3） （2）环缝宽度取空气在环缝螺旋通道内的标况c ω=24.4 (m/s),则环缝断面积为：068.04.2465.1===c chf V f ω （m 2） （2-4）环缝宽度为：068.01068.0===hf hf hf δ （m ） （2-5） (3)外筒内径 hf o i i o D D δ2..+==1.77+2×0.068=1.906 （m ） （2-6） 取外筒壁厚6mm ，则外筒外径o o D .=1.918 （m ） 3.热计算（1）有效传热热流量（指空气所需的显热增量） )(....i c i c oc o c c c t c t V Q -== 1.65×（450×1361-20×1302）= 1007176.5 （W ） （3-1）（2）烟气出口温度的计算根据热平衡式，在不考虑热损失的情况下，空气的吸热等于烟气的放热， 因而可先计算出烟气的出口温度。
《化工反应原理与设备》课后习题杨西萍
《化工反应原理与设备》课后习题答案模块一基础知识硬度就是单位面积上所受的力。
就维氏硬度来说，“单位面积”就是指的压痕大小，“力”就是载荷也就是砝码的重量，HV1、HV10、HV30分别是1KG、10KG和30KG。
载荷的选择跟工件的材料、大小、厚薄、硬化层深度有关。
同时，硬度的实质是材料抵抗塑性变形的能力。
材料的这种性能是跟显微组织有关的，是材料各组成相机械性能的综合体现。
如果单位面积压痕内材料的组织愈均匀，则打出来的硬度愈能体现材料本身的真实性能。
所以，一般来说，硬度测试都尽可能选择大的载荷，以期能获得最大的压痕，以代表最多的组织的综合性能。
HV1的压痕较小，硬度测试时对组织的敏感性较强。
打表面硬度时压痕内残奥占多数与马氏体占多数得到的硬度差别会很大，同样道理打心部硬度时，也要考虑到铁素体及贝氏体的影响。
我的经验，用HV1测试齿轮的表面硬度及心部硬度时，能否跟HV30或HRC、HRA直接换算，一般来说，如果表面残奥一级，心部100%板条马氏体的话，则表面硬度和心部硬度用HV1、HV10、HV30以及HRC、HRA测试结果一致。
回到楼主的问题，齿轮的表面硬度以及心部硬度测试，如果表面有效硬化层深度在0.4mm以上，可以用洛氏硬度测试，HRC或HRA均可，然后依据《GB/T 1172-1999 黑色金属硬度和强度换算值》换算为HV30；心部硬度可以直接测试HRC，换算为心部强度（测试心部硬度的最终目的也就是为了获得心部强度）再换算为HV10（如果有必要的话）。
1 维氏硬度试验从理论上如果材料均匀的话与载荷无关，也就是说测出的硬度是一样的。
2 但实际生产中不是这样，偏差很大，可以理解为：材料不均匀造成硬度不均匀；载荷越小，压痕越小，测量人为误差越大。
因此，尽可能采用大载荷减小测量误差。
3 注意载荷的选择要考虑硬度值范围，如果材料本身硬度低载荷选择过大，会造成压痕过大反而不好测量填空题 1. 连续、半连续、间歇； 2. 微元时间，微元体积，浓度，温度； 3. 0，0.15mol /(m 3·s)；4.-1，-2/3，0.4N A05. C AG >C AS >C AC >C Ae ，C AG ≈C AS 》C AC ≈C Ae ，C AG 》C AS ≈C AC ≈C Ae ；6. 无穷大，0；7. 越大，相等；8.表面反应速率，内扩散速率；9.均相，非均相，动力学特性；10. 极慢速反应； 判断题思考题 1.三种操作方式： 间歇操作、连续操作、半连续操作。
水槽水位控制系统(SP=1M)
《工控软件课程设计》说明书水槽水位控制系统（ SP=1.0m）学生学号：0900102137学生姓名：何浩东专业班级：09自动化1分院：机电工程学院指导教师：钟绍俊起止日期：2011.12.14～2011. 12.28中国计量学院China Jiliang University《工控软件课程设计》任务书第一章.课程设计的目的-----------------------------------------------------------------------------------------1 第二章.中国计量学院机电分院《工控软件课程设计》说明书----------------------------------------12.1设计目的------------------------------------------------------------------------------------------------22.2设计的基本内容---------------------------------------------------------------------------------------22.2.1设计题目---------------------------------------------------------------------------------------22.2.2设计的内容与要求---------------------------------------------------------------------------22.2.3设计任务分配---------------------------------------------------------------------------------32.3课程设计方式、地点---------------------------------------------------------------------------------22.4课程设计时间安排和学分---------------------------------------------------------------------------32.5考核办法与内容---------------------------------------------------------------------------------------32.6说明------------------------------------------------------------------------------------------------------32.7参考文献------------------------------------------------------------------------------------------------32.8联系方式------------------------------------------------------------------------------------------------3《工控软件课程设计》设计任务书一：课程设计的目的：任务是通过该课程的学习，使学生掌握计算机辅助自动控制系统设计及仿真方法，培养工程观念，提高动手能力，为毕业设计等后续实践课程打好基础。
换热器温度控制系统的设计过程控制系统与装置课程设计(论文)--大学毕业设计论文
过程控制系统与装置课程设计（论文）题目：换热器温度控制系统的设计课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院教研室：测控技术与仪器学号学生姓名专业班级课程设计（论文）题目换热器温度控制系统的设计课程设计（论文）任务在某生产过程中，冷物料通过热交换器用热水（工业废水）和蒸汽对进行加热，工艺要求出口温度为140±2℃。
当用热水加热不能满足出口温要求时，则在同时使用蒸气加热，试设计换热器温度控制系统。
1.技术要求:测量范围：0-180℃控制温度：140±2℃最大偏差：5℃；2.说明书要求:确定控制方案并绘制原理结构图、方框图；选择传感器、变送器、控制器、执行器，给出具体型号；确定控制器的控制规律以及控制器正反作用方式；若设计由计算机实现的数字控制系统应给出系统硬件电气连接图及序流程图；编写设计说明书。
指导教师评语及成绩成绩：指导教师签字：年月日目录第1章换热器温度控制系统设计概述 .......................................................................第2章换热器温度控制系统设计方案论证 .................................................................第3章系统内容设计.....................................................................................................3.1 温度传感器的选择 ...............................................3.2 流量变送器的选择 ...............................................3.3 调节器的选择 ...................................................3.4 执行器的选择 ...................................................3.5 变送器的选择 ...................................................3.6 调节阀的选择 ...................................................第4章系统性能分析. (X)4.1参数整定........................................................4.2.控制算法的确定 (X)第5章课程设计总结 (XX)参考文献 (XX)第1章换热器温度控制系统设计概述换热器的应用广泛，比如中央空调系统，机械润滑油冷却系统，制药消毒系统，饮料行业消毒系统，船用冷却，化工行业特殊介质冷却系统日常生活中取暖用的暖气散热片、汽轮机装置中的凝汽器和航天火箭上的油冷却器等，都是换热器。
反应釜的夹套换热形式
反应釜的夹套换热形式反应釜是化工领域中常用的反应器之一。
由于反应过程中需要加热或冷却，因此反应釜中的夹套在承载反应介质的同时还负责热传导。
然而，不同的夹套换热形式却会对反应过程产生不同的影响。
夹套换热原理夹套式换热器，顾名思义，是将流体分别装入内外两壁之间的容器中，利用这个空隙进行热传导。
具体来说，是将热源与被加热介质之间通过夹套形式隔出一层隙间，然后对隙间流体进行强制对流或自然对流的传热方式。
这种方式能够充分利用夹套式反应釜的周边空间，提高了反应釜的热效率。
不同的夹套换热形式单壁夹套换热单壁夹套换热是将反应介质直接倒入反应釜内，同时通过外壁对其进行加热或冷却。
这种夹套换热形式简单、易于操作，但只适用于小型反应釜，且对于高粘度、高压的介质可能存在温差过大、温度变化慢的问题。
外置式夹套换热把夹套装在反应釜外侧，把介质放在反应釜内部，利用夹套与釜体之间形成的空隙进行热传递。
这种方式适用于大型反应釜，但需要将釜体和夹套之间的密封做得极其可靠，以免介质泄漏。
内置式夹套换热内置式夹套换热是将夹套安装在反应釜的内部，把介质放在夹套内部，从而实现热量的传递。
这种方式利用了反应釜空间的最大化，尤其适用于涉及到剧烈反应或需要高度稳定的反应过程。
但是，这种夹套换热形式却存在着换热效率不高、不便维修、清洗等缺点。
单管套式夹套换热单管套式夹套换热是将一个或多个管子装在反应釜内，介质流经管子，由管子与壁之间形成的隙间进行热传导。
这种夹套换热方式适用于小型反应釜，具有体积小、通量快等优点，但却不适用于高黏度、高比重的反应介质。
结论因此，对于不同的反应介质和反应釜大小，我们应该选择不同的夹套换热方式。
如果介质较小并且具有高温和高压的特性，那么单壁夹套换热会是一个理想的选择。
对于较大的反应釜和涉及到剧烈的反应或需要高度稳定的反应过程来说，内置式夹套换热则会是一个好的选择。
最后，我们需要有效地维持夹套的密封性和清洁状态，确保反应釜在更长时间内的高效稳定运行。
换热器热流出口温度控制
资料范本本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载换热器热流出口温度控制地点：__________________时间：__________________说明：本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时请详细阅读内容毕业设计说明书GRADUATE THESIS论文题目：换热器热流出口温度控制学院：电气工程学院摘要换热器作为一种标准工艺设备已经被广泛应用于动力工程领域和其他过程工业部门。
以工业上常用的列管式换热器为例,热流体和冷流体通过对流热传导达到换热的目的,从而使换热器物料出口温度满足工业生产的需求。
但由于目前制造工艺的限制,控制方式的单一性,换热器普遍存在控制效果差,换热效率低的现象,造成能源的浪费。
如何提高换热器的控制效果,提高换热效率,对于缓解我国能源紧张的状况,具有长远的意义。
本课题来源于对SMPT—1000实验平台换热器的研究，对于换热器热流出口温度的控制，使用PID控制来进行调节，通过不断的调整其参数，确定一个比较准确的参数值，通过调整冷水阀的开度调整其流量来控制热流的出口温度。
本设计利用PCS7来完成整个系统自动控制，通过PCS7软件对系统进行硬件和软件组态，完成控制出口温度的编程，最后通过人机界面监控维护控制系统正常运行。
关键词换热器;温度;PID控制;PCS7AbstractHeat exchanger as a standard process equipment has been widely used in the field of power engineering and other process industries. In the industry commonly used shell and tube heat exchanger, for example, the hot fluid and cold fluid heat transfer by convection heat transfer to achieve the purpose, so that the heat exchanger outlet temperature of the material to meet the needs of industrial production. However, as the manufacturing process constraints, control unity, common heat exchanger control is poor, the phenomenonof low heat transfer efficiency, resulting in waste of energy. How to improve the control performance of the heat exchanger to improve heat transfer efficiency, to ease China's energy shortage situation, have long-term significance.The design comes from the SMPT-1000 test platform research exchanger for heat exchanger outlet temperature control, the use of PID control to adjust, through continuous adjusting its parameters to determine a more accurate parameter values by adjusting opening of the cold water valve to control the flow of adjustment of the outlet temperature of the heat flow.This design uses PCS7 to complete the system of automatic control by PCS7 software on the system hardware and software configuration, complete control of the outlet temperature of the programming, the last operating normally by HMI monitoring and control system.Keywords Heat;temperature; PID control; PCS7目录 TOC \o "1-3" \h \z \uHYPERLINK \l "_Toc421781690" 摘要 PAGEREF_Toc421781690 \h IHYPERLINK \l "_Toc421781691" Abstract PAGEREF_Toc421781691 \h IIHYPERLINK \l "_Toc421781692" 目录 PAGEREF_Toc421781692 \h IIIHYPERLINK \l "_Toc421781693" 第1章绪论 PAGEREF_Toc421781693 \h 1HYPERLINK \l "_Toc421781694" 1.1换热器设备 PAGEREF_Toc421781694 \h 1HYPERLINK \l "_Toc421781695" 1.2 选题背景及意义 PAGEREF _Toc421781695 \h 1HYPERLINK \l "_Toc421781696" 1.3国内外研究现状及发展史PAGEREF _Toc421781696 \h 2HYPERLINK \l "_Toc421781697" 1.4本设计主要内容 PAGEREF_Toc421781697 \h 4HYPERLINK \l "_Toc421781698" 1.5 本章小结 PAGEREF_Toc421781698 \h 4HYPERLINK \l "_Toc421781699" 第2章系统工艺流程及算法控制PAGEREF _Toc421781699 \h 5HYPERLINK \l "_Toc421781700" 2.1 SMPT-1000实验平台及换热器PAGEREF _Toc421781700 \h 5HYPERLINK \l "_Toc421781701" 2.2 换热器 PAGEREF_Toc421781701 \h 6HYPERLINK \l "_Toc421781702" 2.2.1 高阶换热器 PAGEREF_Toc421781702 \h 6HYPERLINK \l "_Toc421781703" 2.2.2换热器工作原理 PAGEREF _Toc421781703 \h 6HYPERLINK \l "_Toc421781704" 2.3 PID控制 PAGEREF_Toc421781704 \h 7HYPERLINK \l "_Toc421781705" 2.3.1 PID基本介绍 PAGEREF_Toc421781705 \h 7HYPERLINK \l "_Toc421781706" 2.3.2 参数整定 PAGEREF_Toc421781706 \h 10HYPERLINK \l "_Toc421781707" 2.3.3 主要功能和应用 PAGEREF _Toc421781707 \h 12HYPERLINK \l "_Toc421781708" 2.4控制系统的设计 PAGEREF_Toc421781708 \h 13HYPERLINK \l "_Toc421781709" 2.4.1温度控制特点 PAGEREF_Toc421781709 \h 13HYPERLINK \l "_Toc421781710" 2.4.2 换热器温度控制系统PAGEREF _Toc421781710 \h 13HYPERLINK \l "_Toc421781711" 2.5本章小结 PAGEREF_Toc421781711 \h 15HYPERLINK \l "_Toc421781712" 第3章基于PCS7实现系统控制PAGEREF _Toc421781712 \h 16HYPERLINK \l "_Toc421781713" 3.1 PCS7简介 PAGEREF_Toc421781713 \h 16HYPERLINK \l "_Toc421781714" 3.2 PCS7作用 PAGEREF_Toc421781714 \h 16HYPERLINK \l "_Toc421781715" 3.3 PCS7控制系统结构 PAGEREF _Toc421781715 \h 17HYPERLINK \l "_Toc421781716" 3.4工程项目的建立 PAGEREF_Toc421781716 \h 18HYPERLINK \l "_Toc421781717" 3.5 控制系统硬件设计与组态PAGEREF _Toc421781717 \h 19HYPERLINK \l "_Toc421781718" 3.5.1 硬件系统组成 PAGEREF _Toc421781718 \h 19HYPERLINK \l "_Toc421781719" 3.5.2 硬件选型选型以及通讯PAGEREF _Toc421781719 \h 20HYPERLINK \l "_Toc421781720" 3.5.3 操作员站组态 PAGEREF _Toc421781720 \h 22HYPERLINK \l "_Toc421781721" 3.5.4 网络连接组态 PAGEREF _Toc421781721 \h 23HYPERLINK \l "_Toc421781722" 3.6软件组态 PAGEREF_Toc421781722 \h 23HYPERLINK \l "_Toc421781723" 3.6.1系统软件程序 PAGEREF_Toc421781723 \h 23HYPERLINK \l "_Toc421781724" 3.6.2与硬件地址的连接 PAGEREF _Toc421781724 \h 24HYPERLINK \l "_Toc421781725" 3.6.3系统报警软件程序 PAGEREF _Toc421781725 \h 25HYPERLINK \l "_Toc421781726" 3.7人机界面创建 PAGEREF_Toc421781726 \h 25HYPERLINK \l "_Toc421781727" 3.8 过程趋势画面的创建 PAGEREF _Toc421781727 \h 26HYPERLINK \l "_Toc421781728" 第4章控制系统的投运 PAGEREF _Toc421781728 \h 28HYPERLINK \l "_Toc421781729" 4.1运前的准备工作 PAGEREF_Toc421781729 \h 28HYPERLINK \l "_Toc421781730" 4.2副环参数整定 PAGEREF_Toc421781730 \h 28HYPERLINK \l "_Toc421781731" 4.3主环参数整定 PAGEREF_Toc421781731 \h 28HYPERLINK \l "_Toc421781732" 4.4控制系统的仿真运行 PAGEREF _Toc421781732 \h 29HYPERLINK \l "_Toc421781733" 4.4.1 热流出口温度 PAGEREF _Toc421781733 \h 29HYPERLINK \l "_Toc421781734" 4.4.2 系统扰动测试 PAGEREF _Toc421781734 \h 30HYPERLINK \l "_Toc421781735" 第5章总结 PAGEREF_Toc421781735 \h 31HYPERLINK \l "_Toc421781736" 参考文献 PAGEREF_Toc421781736 \h 32HYPERLINK \l "_Toc421781737" 谢辞 PAGEREF_Toc421781737 \h 34第1章绪论1.1换热器概述换热器是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备，是使热量由较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到流程规定的指标，以满足过程工艺条件的需要，同时也提高能源利用率的主要设备之一。
夹套式换热器工作原理
夹套式换热器工作原理概述夹套式换热器是一种常用的换热设备，广泛应用于化工、制药、食品等行业。
它以其独特的工作原理，在热能传递方面起到了重要作用。
本文将对夹套式换热器的工作原理进行深入探讨。
什么是夹套式换热器夹套式换热器是一种由外筒和内筒组成的换热设备。
外筒是一个密封的容器，内筒则位于外筒内部，两者之间形成了夹套空间。
通过调节夹套内的介质流动，外筒中的介质与内筒中的介质之间发生热交换，达到换热的目的。
工作原理夹套式换热器利用夹套内外介质的流动来实现换热。
它的工作原理可以分为以下几个步骤：1. 内介质进入内筒首先，将需要加热的介质（下文称为内介质）通过管道引入内筒中。
内筒通常由金属制成，可以承受一定的工作压力和温度。
2. 夹套介质进入夹套空间同时，将用于传递热量的介质（下文称夹套介质）通过另一根管道引入夹套空间。
夹套介质的温度通常比内介质高，可以通过蒸汽或热传导油等方式实现加热。
3. 夹套介质在夹套空间中流动夹套介质在夹套空间中流动，与内筒外表面接触。
由于温度差异，夹套介质的热量会传递给内筒。
夹套空间与内筒之间的热传递可以通过对流、辐射和传导等方式进行。
4. 内介质受热在夹套介质的热量传递作用下，内介质的温度逐渐升高。
夹套式换热器通常采用间接换热方式，即内介质不直接与夹套介质接触，而是通过内筒壁进行换热。
5. 内介质排出换热后的温度高介质经过换热后，内介质的温度升高，通过另一根管道排出夹套式换热器。
换热前后的温差决定了换热器的换热效果，温差越大，换热效果越好。
夹套式换热器的优势夹套式换热器相较于其他换热设备具有以下几个优势：1.高效换热：夹套式换热器采用夹套空间实现换热，且内筒壁薄，热传导效率高，换热效果好。
2.适应性强：夹套式换热器可以适应不同的工作压力和温度要求，可以在高温、高压等恶劣环境下运行。
3.安全可靠：夹套式换热器采用密封结构，内介质与夹套介质相互隔离，避免了二者混合，保证了介质的安全性和可靠性。
化工总控工高级(传热学知识)模拟试卷2(题后含答案及解析)
化工总控工高级（传热学知识）模拟试卷2(题后含答案及解析) 题型有：1. 单项选择题 2. 判断题请判断下列各题正误。
单项选择题下列各题的备选答案中，只有一个是符合题意的。
1．当壳体和管速之间温度大于50℃时，考虑热补偿，列管换热器应选用( )。
A．固定管板式B．浮头式C．套管式D．填料函式正确答案：B 涉及知识点：传热学知识2．对于间壁式换热器，流体的流动速度增加，其热交换能力将( )。
A．减小B．不变C．增加D．不能确定正确答案：C 涉及知识点：传热学知识3．工业采用翅片状的暖气管代替圆钢管，其目的是( )。
A．增加热阻，减少热量损失B．节约钢材C．增强美观D．增加传热面积，提高传热效果正确答案：D 涉及知识点：传热学知识4．换热器经长时间使用需进行定期检查，检查内容不正确的是( )。
A．外部连接是否完好B．是否存在内漏C．对腐蚀性强的流体，要检测壁厚D．检查传热面粗糙度正确答案：D 涉及知识点：传热学知识5．夹套式换热器的优点是( )。
A．传热系数大B．构造简单，价格低廉，不占器内有效容积C．传热面积大D．传热量小正确答案：B 涉及知识点：传热学知识6．两流体间可整体作逆流流动的管式换热器是( )。
A．U形管式换热器B．浮头式换热器C．板翅式换热器D．套管式换热器正确答案：D 涉及知识点：传热学知识7．列管换热器在使用过程中出现传热效率下降，其产生的原因及其处理方法是( )。
A．管路或阀门堵塞，壳体内不凝气或冷凝液增多，应该及时检查清理，排放不凝气或冷凝液B．管路振动，加固管路C．外壳歪斜，联络管线拉力或推力甚大，重新调整找正D．以上全部正确正确答案：A 涉及知识点：传热学知识8．列管式换热器在停车时，应先停( )，后停( )。
A．热流体冷流体B．冷流体热流体C．无法确定D．同时停止正确答案：A 涉及知识点：传热学知识9．蛇管式换热器的优点是( )。
A．传热膜系数大B．平均传热温度差大C．传热速率大D．传热速率变化不大正确答案：A 涉及知识点：传热学知识10．套管冷凝器的内管走空气，管间走饱和水蒸气，如果蒸汽压力一定，空气进口温度一定，当空气流量增加时，空气出口温度( )。
换热器的结构和分类
换热器的结构和分类一、换热器选择依据：1.根据工艺要求，选择适当的换热器类型；2.通过计算选择合适的换热器规格。
二、换热器的分类1、按用途分类：加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器2、按冷热流体热量交换方式分类：混合式、蓄热式和间壁式。
三、换热器的类型及优缺点：（一）、间壁式换热器的类型1、夹套换热器1.结构：夹套式换热器主要用于反应过程的加热或冷却，是在容器外壁安装夹套制成。
2.优点：结构简单。
3.缺点：传热面受容器壁面限制，传热系数小。
为提高传热系数且使釜内液体受热均匀，可在釜内安装搅拌器。
也可在釜内安装蛇管。
2、沉浸式蛇管换热器1.结构：这种换热器多以金属管子绕成，或制成各种与容器相适应的情况，并沉浸在容器内的液体中。
2.优点：结构简单，便于防腐，能承受高压。
3.缺点：由于容器体积比管子的体积大得多,因此管外流体的表面传热系数较小。
3、喷淋式换热器1.结构：冷却水从最上面的管子的喷淋装置中淋下来，沿管表面流下来，被冷却的流体从最上面的管子流入，从最下面的管子流出，与外面的冷却水进行换热。
在下流过程中，冷却水可收集再进行重新分配。
2.优点：结构简单、造价便宜，能耐高压，便于检修、清洗，传热效果好3.缺点：冷却水喷淋不易均匀而影响传热效果，只能安装在室外。
4.用途：用于冷却或冷凝管内液体。
4、套管式换热器1.结构：由不同直径组成的同心套管，可根据换热要求，将几段套管用U形管连接，目的增加传热面积；冷热流体可以逆流或并流。
2.优点：结构简单，加工方便，能耐高压，传热系数较大，能保持完全逆流使平均对数温差最大，可增减管段数量应用方便。
3.缺点：结构不紧凑，金属消耗量大，接头多而易漏，占地较大。
4.用途：广泛用于超高压生产过程，可用于流量不大，所需传热面积不多的场合。
5、列管式换热器列管式换热器又称为管壳式换热器，是最典型的间壁式换热器，历史悠久，占据主导作用。
1.优点：单位体积设备所能提供的传热面积大，传热效果好，结构坚固，可选用的结构材料范围宽广，操作弹性大，大型装置中普遍采用。
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在设计过程中温度是需要考虑的一 个因素
• • 温度变送器选型: 温度变送器选型 因为温度变送器安装在换热器管程右端热水出水口处，而本系统要求将水加热温度到 系统给定的40-100℃，同时为了防止本系统的超调以及误差，因此选用的温度变送器 测量最大范围应该在100℃以上，同时为了安全起见，故选用温度为0-200℃的温度变 送器。 本系统属于化工现场测温过程控制，同时考虑设备的能源以及本系统的信号制，避免 仪器的误差影响系统的精确度，所以为本系统选用WDB-1型温度变送器。具体参数见 规格表。 热电阻或电阻信号输入：△ ≥5 输出信号：4～20mA．DC 输出负载：0～500 基本误差：热电阻变送器：±0.2%(FS)或±0.1%(FS) 温度漂移：热电阻变送器：±0.01% / ℃ 工作条件：环境温度: -20～80℃ -25～125℃ 相对湿度:≤85%RH 振动频率:≤25Hz 双振幅:≤0.1mm 周围环境不允许有腐蚀性气体；冷端补偿误差：±1℃； 功耗：小于0.5W； 结构型式：现场一体化安装或分体式安装
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• 调节器选择 工控机选择 调节器选择(工控机选择 工控机选择) • 工控机在系统测量时,进行取值,并通过和给定值的比较得 出偏差,进行PID运算从而控制系统.流风扇正压 ；.工作 温度0-55摄氏度 相对湿度8-90%无凝结 ；.平均无故障时 MTBF>50000小时 ；.CE,EMC,UL,CSA,IEC,EN,FCC标 准认可，保修18个月 。 • CPU PIII 1G芯片组 VIA Apollo 133T显示 ATI 4M内存 256M硬盘 40G光驱 52X软驱 1.44M网络 2个10/100M键 盘/鼠标 有电源 AC 300W ATX尺寸(W×D×W) 482×508×177mm 颜色 黑色扩展槽 5个PCI/AGP可选
控制过程原理框图: 控制过程原理框图
任何系统都要进行仿真与测试
• 控制方案实施和仿真: 控制方案实施和仿真 • 热水从换热器右端进入感温管的开口端，而冷水则从分流管以与换热 器负荷（热水需求量）成比例的流速进入感温管。冷、热水在感温管 中混合得出平均温度，感温元件读出任一瞬间感温管内水的平均温度 并向蒸气控制阀发出信号，按需要对控制阀在全开和全闭幕之间进行 调节，以保持所要求的热水输出温度。如果换热器有热水需求或负荷， 则感温元件读出的只是出口处的水温。若此水温已是要求水温，甚至 高出要求，则发出信号关闭控制阀。 这种控制方法能在热水出口处的 水温还没有下降，即发出信号开启蒸气控制阀。因此，具有预测性。 • 系统由温度变送器测得对应的温度值对应的信号，该信号通过板卡等 采集送入工控机，在工控机上通过监控组态软件力控2.61Force Control来进行相应的处理，处理后的控制信号输出调节蒸汽控制阀的 变化。系统利用监控组态软件力控·2.61来实现：对系统进行组态，建 立相应的实时数据库 • 系统组态及其防真：如图所示:
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管子的排列方法常用的有正三角形直列，正三角形错列， 正方形直列和正方形错列。
.正三角形错列 .正方形直列 .正方形列列 正三角形排列比较紧凑，在一定的壳径内可排列较 多的管子，且传热效果好，但管外清洗较为困难。而正方 形排列，管外清洗方便，适用于壳程中的流体易结垢的情 况，其传热效果较正三角形差些。以上排列方式中最常用 的是正三角形错 列，用于壳侧流体清洁，不易结垢，后 者壳侧污垢可以用化学处理掉的场合。 • 本设计采用正三角形排列，经查得层数为13层。取管间距 a=32mm，
最后达到的效果
夹套式换热器被加热水出口温 度控制
08自动化一班吴兵 学号：0800102139 指导老师：钟绍俊
在进行设计的时候要达到的要求下：
• 控制要求 夹套式换热器被加热水出口温度 控制要求: 控制 (SP=75℃) • 设备选型 设备选型:在工艺设备的选型上，我们主要 根据： • （1）、工艺生产的对象和实际环境； • （2）、操作上的重要性，对重要参数实时 监测； • （3）、仪表的经济性和合理性，力求选用 最佳的仪表