课设目的........................................................................................................................................... 2 1、背景知识 ..................................................................................................................................... 2 2、仪表选用与参数检测及分析..................................................................................................... 4
2.1 恒温水浴 ......................................................................................................................... 4
2.1.1 恒温水浴特点： .................................................................................................. 4 2.1.2 恒温水浴技术参数： .......................................................................................... 4 2.1.3 恒温水浴使用方法： .......................................................................................... 4 2.1.4 恒温水浴使用维护： .......................................................................................... 4 2.2 基地式水位调节器水位测量校验装置设计 ................................................................. 5
2.2.1 基地式水位调节器水位测量检验法 .................................................................. 5 2.3 铠装热电阻 ..................................................................................................................... 7
2.3.1 铠装热电阻概述 .................................................................................................. 7 2.3.2 铠装热电阻特点 .......................................................................................................... 7
2.3.3 铠装热电阻工作原理 .......................................................................................... 7 2.3.4 铠装热电阻主要技术参数 .................................................................................. 8 2.3.5 铠装热电阻测量范围 .......................................................................................... 8 2.3.6 铠装热电阻偶丝直径材料 .................................................................................. 8 2.3.7 测量范围及允差 .................................................................................................. 9 2.3.8 热响应时间 .......................................................................................................... 9 2.4弹簧管压力表 .................................................................................................................... 9
2.4.1 压力表的结构与原理 .......................................................................................... 9 2.4.2 压力表精度 ........................................................................................................ 10 2.4.3 选用的压力表 ...................................................................................................... 11 2.5 ZK-LG孔板流量计 ...................................................................................................... 11
2.5.1 ZK-LG孔板流量计概述 ................................................................................. 11 2.5.2孔板流量计使用范围 ........................................................................................... 12 2.5.3 ZK-LG孔板流量计工作原理 ........................................................................... 12 2.5.2 孔板流量计适用范围 ........................................................................................ 13 结 论 ................................................................................................................................... 13 参考文献 ................................................................................................................................. 13
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《过程检测技术及仪表》课程设计
课设目的
通过在模拟的实战环境中系统锻炼，提高学习能力、思维能力、动手能力工程创新能力和承受挫折能力。
1、背景知识
换热设备污垢的形成过程是一个极其复杂的能量、质量和动量传递的物理化学过程，污垢的存在给广泛应用于各工业企业的换热设备造成极大的经济损失，因而污垢问题成为传热学界和工业界十分关注而又至今未能解决的难题之一。
按对沉积物的监测手段分有：热学法和非传热量的污垢监测法。热学法中又可分为热阻表示法和温差表示法两种； 非传热量的污垢监测法又有直接称重法、厚度测量法、压降测量法、放射性技术、时间推移电影法、显微照相法、电解法和化学法。这些监测方法中，对换热设备而言，最直接而且与换热设备性能联系最密切的莫过于热学法。这里简单介绍污垢监测的热学法中的污垢热阻法。
表示换热面上污垢沉积量的特征参数有：单位面积上的污垢沉积质量mf，污垢层平均厚度δf和污垢热阻Rf。这三者之间的关系由下式表示：
Rf?mf?f?f?1?f?f (1)
污垢沉积层 壁 壁 Rf2 Tb1 Tb1
R2c Ts1 Ts2
Ts1 Rw R1f R2f RwR1cTb2
QTb2 Rf1 Ts2 A
（b）污染 （a）洁净
图1 清洁和有污垢时的温度分布及热阻
通常测量污垢热阻的原理如下：
设传热过程是在热流密度q为常数情况下进行的，图1a为换热面两侧处于清洁状态下的温度分布，其总的传热热阻为：
2
1/Uc?R1c?Rw?R2c (3)
图1b为两侧有污垢时的温度分布，其总传热热阻为
1/Uf?R1f?Rf1?Rw?Rf2?R2f (4)
如果假定换热面上污垢的积聚对壁面与流体的对流传热系数影响不大，则可认为
R1c?R1f,R2c?R2f。于是从式(4-4)减去式(3)得：
Rf1?Rf2?11?UfUc （5）
式(5)表明污垢热阻可以通过清洁状态和受污染状态下总传热系数的测量而间接测量出来。实验研究或实际生产则常常要求测量局部污垢热阻，这可通过测量所要求部位的壁温表示。为明晰起见，假定换热面只有一侧有污垢存在，则有：
1/Uc?R1c?Rw?R2c?(Ts1,c?Tb)/q
（6） （7）
，则两式相减有：
1/Uf?R1c?Rw?Rf?R2f?(Ts1,f?Tb)/q若在结垢过程中，q、Tb均得持不变，且同样假定
R2c?R2fRf?(Ts1,f?Ts1,c)/q (8)
这样，换热面有垢一侧的污垢热阻可以通过测量清洁状态和污染状态下的壁温和热流而被间接测量出来。
本实验装置的模拟换热器是由恒温水浴作为热源加热实验管段（约2m），水浴温度由温控器、电加热管以及保温箱体构成。水浴中平行放置两实验管，独自拥有补水箱和集水箱，构成两套独立的实验系统。可以做平行样实验和对比实验。为获取水处理药剂的效果、强化换热管的污垢特性、污垢状态下强化管的换热效果等等，管内流体一般为人工配制的易结垢的高硬度水或是含有固体微粒等致垢物质。
11
5 6 4 3 8 7 10
220V 12
2 1
冷却水入口
9
出口
3