中人ZRHGDY-02传热过程综合实训装置

一、传热过程综合实训装置系统的组成及特点
设备主体：对象部分：长×宽×高：3700×2000×3500mm，整机采用钢质安装框架（两层设计，一层平面方便操作、检修、出入，二层有安全斜梯通上并有护栏、防滑花纹板）
1、系统换热体系有：水蒸汽-空气（双列管换热器）；冷空气-热空气（套管、列管、板式）；水-热空气体系（￠159单列管换热器）。
2、以￠159列管换热器为主体做传热实训，双并行列管换热器结构，操作时可一套为正常操作，一套为故障操作，相互比较，双并行列管换热器也可进行换热器的串/并联操作。要求系统列管换热器壳程内的蒸汽压力及流量调节系统可控。同时系统可自动设置了故障点，实训学生的排障能力（气堵、水堵)。
3、将列管换热器做成可剖解式，不安装在系统上，便以老师对学生讲解换热器的结构，使学生加强对换热器结构的认识了解。
4、温度采用高精度进口贴片式精微Pt100+智能巡检记录仪测量。每一个温度带就地数显变送，流量检测带就地数显变送，计算机进行数据采集、过程控制的基本原理和过程。蒸汽源采用工业标准全自动蒸汽发生器。传热管路采用管道法兰联接,不但密封性能好,而且拆装方便。就地显示检测控制仪表：选用厦门宇电智能仪表（带就地控制RS485通讯接口）。
5、就地智能仪表电器控制台：钢制喷塑内安装漏电保护空气开关、电流型漏电保护器充分考虑人身安全保护；同时每一组强电输出都有旋钮开关控制；装有分相指示灯，开关电源，接触器，固态继电器，自锁开关，塑铜线，橡套线，屏蔽线，铝合金线槽等。
6、就地控制计算机：联想双核2.0G，内存1GDDR2，硬盘250G，光驱，鼠标，键盘，3年质保，显示器：17”液晶，全国联保；操作系统：正版WINDOWS XP。可由现场工控操作台通过带RS485通讯总线的智能仪表＋工控组态软件的方式就地进行独立测控，完成各实训项目。
二、系统的检测控制点
1、冷、热流体风机流量检测及控制：孔板流量计+扩散硅差压变送器+智能流量积算仪智能调节仪+变频器。
2、φ159双并行列管换热器壳程蒸汽压力及流量检测及控制：陶瓷压力变送器+智能调节仪+电动调节阀。冷流体进口温度：PT100热电阻+智能6路巡检记录仪。出口温度：PT100热电阻+智能6路巡检记录仪。
3、￠159单列管、套管、板式--冷空气-热空气体系换热器冷、热流体进、出口温度：PT100热电阻+智能6路巡检记录仪。
4、换热器蒸汽包出口温度：PT100热电阻+智能6路巡检记录仪。
三、系统的功能

项目	基本理论及专业课程的实验教学
实验教学	1、列管、套管和板式三种换热器装置总换热系数K的测定
实训功能	操作实训内容
装置功能	1、换热器的开停车及运行操作培训 2、冷流体出口温度自动调节的操作培训 3、冷热流体相对流向对换热效果的影响（逆、并流的切换） 4、流体的流态（流速）对换热效果的影响 5、列管换热器串、并连的操作。 6、蒸汽中不凝性气体对换热效果的影响 7、传热系数K的测定。
开车准备	1、工艺流程图的识读与表述 2、熟悉现场装置及主要设备、仪表、阀门的位号、功能、工作原理和使用方法 3、按照要求制定操作方案 4、检查流程中各设备、管线、阀门是否处于正常开车状态 5、引入公用工程（水、电、汽）并确保正常 6、装置上电，检查各仪表状态是否正常；动设备试车
开车	1、按正确的开车步骤开车，调节空气流量、蒸汽压力到指定值 2、能执行换热器的切换操作。
正常操作	1、能改变空气流量、蒸汽压力到指定值并重新建立正常操作 2、按照要求巡查各温度、压力、流量并做好记录，能及时判断各指标否正常 3、按照要求巡查动设备（鼓风机）的运行状况，确认并做好记录 4、观察正常操作时换热器的操作状况，并指出可能影响其正常操作的因素 5、能按正常操作调节空气出口温度 6、能测定换热器的总传热系数
停车	1、按正常的停车步骤停车 2、检查停车后各设备、阀门、蒸气包的状态，确认后做好记录
事故处理	1、会观察、分析因蒸气压力过小引起的系统操作异常并恢复至正常操作状态 2、会观察、分析因换热器中存在不凝气引起的系统操作异常并恢复至正常操作状态 3、会观察、分析因换热器中冷凝液未及时排除引起的异常现象并恢复至正常操作状态
设备维护	1、鼓风机的开、停、正常操作及日常维护 2、换热器的构造、工作原理、正常操作及维护 3、主要阀门（蒸气压力调节，空气流量调节，疏水阀）的位置、类型、构造、工作原理、正常操作及维护
控制仪表	1、温度、流量、压力传感器的测量原理；温度、压力显示仪表及流量控制仪表的使用。 2、控制执行装置变频器、调节阀的正常使用。
软件	1、上位监控平台软件的熟悉、了解及使用 2、机械实训安全教育虚拟仿真软件：本软件基于unity3d开发，软件采用三维漫游的形式，可通过键盘控制移动，鼠标控制镜头方向，设有机械安全距离实验，机械安全保护装置实验、机械安全防护设计基础考核，实验进行时，三维漫游画面采用箭头与脚印图案提示移动至实验位置，机械对象周围圆圈显示了工作半径，实验过程伴有三维机器人的对话框提醒。 A、机械安全距离实验内容包括防止上下肢触及危险区的安全距离实验（内分2种围栏高度与开口大小），选择进入后，镜头前弹出GB23821-2009《机械安全防止上下肢触及危险区的安全距离》要求，错误示范：实验过程为人体进入机械对象工作半径受到伤害后，血色画面与语音提醒收到机械伤害，并回至原位并进行下一实验，最终一步为正确做法。 B、机械安全保护装置实验分为安全联锁开关、安全光幕、安全垫、安全激光扫描仪等保护装置实验，可选类别（安全输入、安全控制、安全输出、其他）、生产厂家、产品列表（安全联锁开关、安全光幕、安全垫、安全激光扫描仪、安全控制器、安全继电器、安全护栏）。安装位置有蓝色闪烁框架提醒，实验流程：选择安全护栏并安装、选择安全连锁开关（或选择安全光幕、安全垫、安全激光扫描仪）并安装、选择安全控制器并安装至电气控制箱、选择安全继电器并安装至电气控制箱、点击电气控制箱上的启动按钮。若进入危险区域时，系统将提示报警音，且机械对象停止工作，选择电气控制箱上的复位按钮可停止。 C、机械安全防护设计基础考核要求完成机械安全系统的安装，正确安装安全护栏、安全联锁开关、安全光幕、安全垫、安全激光扫描仪、安全控制器、安全继电器、24V电源、信号灯及急停按钮，考核分为十个考核点，部分考核点有3个选项，由学生自由选择，最终10项考核点选好后，提交确认，系统自动得出总分数以及各考核点的得分情况。 D、软件须为整体同一平台，不得以单独的资源展现。同时为客户提供本软件的VR安装包方便用户拓展为VR实验，VR设备及软件安装调试不需提供。

四、传热实训设备配置清单

类别	材料名称	规格型号		数量	备注
一、设备主体：对象部分：长×宽×高：3700×2000×3500mm，整机采用钢质安装框架（两层设计，一层平面方便操作、检修、出入，二层有安全斜梯通上并有护栏、防滑花纹板）
动设备	风机	高效旋涡气泵、功率、750W，最大流量100m2/h		3台
	无油润滑压缩机	空压机： 0－0.8Mpa，排气量0－0.0 12M3/min		1台
	离心泵	CHLF2-20/功率0.37KW/流量2M3/H		1台
静设备（φ159双并行列管换热器）	φ159双并行列管换热器	φ189×1300mm不锈钢列管换热器（换热面积1.0m3）		2台
静设备（φ108单列管、套管、板式--冷空气-热空气体系）	φ108单列管换热器	φ144×1200mm不锈钢列管换热器（换热面积0.76m3）		1台
	不锈钢套管换热器	内换热管为不锈钢管，外换热管为不锈钢外加硅酸铝保温棉保温层（换热面积0.5m3）		1台
	不锈钢板式换热器	不锈钢（换热面积0.5m3）		1台
	蒸汽分配器	带安全阀等连接管及中间管理层阀门（φ108×1000mm不锈钢）		1台
	全自动蒸汽发生器	加热功率6KW，最大蒸汽压0.4Mpa		1台
静设备（φ159单列管换热器，水-热空气体系）	φ159单列管换热器	φ189×1200mm不锈钢列管换热器（换热面积0.8m3）		1台
静设备（φ159单列管换热器，水-热空气体系）	不锈钢水箱	450×500×600mm 304不锈钢水箱		1台
二、检测控制参数
	变量	检测机构	显示控制仪表及型号	数量	控制机构
检测控制参数	冷、热流体风机流量检测及控制	孔板流量计+扩散硅差压变送器精度：1.5%FS	智能流量积算仪宇电AI-708H	2	变频器
	冷、热流体风机流量检测及控制	孔板流量计+扩散硅差压变送器精度：1.5%FS	智能调节仪德电AH7009	2	变频器
	φ159双并行列管换热器壳程蒸汽压力	陶瓷压力变送器压力变送器及国标压力指针表	调节阀	2	蒸汽减压阀
	φ159双并行列管换热器冷流体进、出口温度	PT100热电阻（4）	智能6路巡检记录仪D76009	4
	φ114单列管、套管、板式--冷空气-热空气体系换热器冷、热流体进、出口温度	PT100热电阻（2）	智能6路巡检记录仪D76009	2
	换热器蒸汽包出口温度	PT100热电阻（2）	智能6路巡检记录仪D76009	1
控制执行器	*三菱变频器	FR-D540变频器，规格：（0-50）Hz/0.75KW		2台
	电磁阀	不锈钢，φ15 mm常开		4台
	电磁阀	不锈钢，φ15 mm常闭		2台
	蒸汽调压阀	DN20dg15		2台
	压力定值调节阀	DN15,0-1MPa		2个
	球阀，截止阀，疏水阀等	不锈钢		一批
计算机控制	通讯网络转换器	RS485/232通讯转换器		1台
计算机控制	操作员站上位监控计算机	联想双核2.0G，内存1GDDR2，硬盘250G，光驱，鼠标，键盘，3年质保，显示器：17”液晶，全国联保；操作系统：正版WINDOWS XP。			1台
三、智能仪表电器控制台及计算机控制操作台
智能仪表电器控制台		就地智能仪表电器控制台（含嵌入式工控机位）：钢制喷塑内安装漏电保护空气开关、电流型漏电保护器充分考虑人身安全保护；同时每一组强电输出都有旋钮开关控制，保证设备安全，操作控制便捷；装有分相指示灯，开关电源，接触器，固态继电器，自锁开关，塑铜线，橡套线，屏蔽线，铝合金线槽等。
四、智能仪表上位监控软件： 1、MCGS工控组态软件； 2、上位监控软件（以工控组态软件为平台软件）